Вебинар "Особенности молниезащиты в горной местности." Страница 1

Текст вебинара. Страница 1

Быстрая навигация по слайдам:

Примерное время чтения: 57 минут.

Молниезащита в горных районах

— Хочу сказать, как я себя чувствовал, когда готовился к этому семинару. У меня было такое ощущение, что я влез в шкуру в тех самых уважаемых докторов, что учат нас пенсионеров долго и безболезненно жить. Мне казалось, что я нахожусь в их шкуре. И мне казалось, что сейчас меня спросят название той самой таблетки, которую надо проглотить, чтобы дожить до ста лет, а я название этой таблетки не знаю и узнать не могу, потому что такой таблетки не существует. Точно в такой ситуации я был, когда я пытался разобраться с молниезащитой в горной местности. Дело заключается в том, что ни в одном действующем нормативе сейчас о горной местности нет не единого слова, совсем не единого. Ощущение такое, что все горы у нас исчезли, и Крыма у нас нет, и Кавказа у нас нет, и не Алтая у нас нет, и даже не существует Уральских гор. Как быть?

Нормативные документы по молниезащите

На грозовую деятельность может повлиять

Понимаете, из-за того что я всю жизнь занимаются электрическим разрядом, я прекрасно понимаю, что такого быть не должно. Не должно быть, потому что условия горной местности всё-таки иные. И таких значимых моментов, которые стоит учитывать, как минимум три. Первый момент такой, что с повышением высоты над уровнем моря у нас меняется плотность воздуха. Если меняется плотность воздуха, то обязательно меняются условия развития встречных разрядов от вершины молниеотвода и защищаемого объекта, а именно эти встречные разряды определяют точку удара молнии. Значит, в какой-то степени это должно проявиться. Вопрос: в какой степени? Теперь грозовые облака, грозовые облака могут формироваться где-то, например, далеко на равнине, а потом надвигаться на горную местность. И в результате этого дела расстояние от грозового облака до объектов на земле снижается. Меньшая длина канала молнии должна обязательно как-то проявиться. И это «как-то» нужно принимать, а может быть и не надо принимать в расчёт. И, наконец, третья – самая главная – это рельеф местности.

Влияние пониженной плотности воздуха

И давайте, всё равно у нас другого выхода нет, давайте махнём рукой на все нормативные документы, и давайте начнём моделировать все эти процессы для того, чтобы посмотреть, что важно и что не важно. Давайте начнём с плотности воздуха. Вообще говоря, учитывать плотности воздуха меньше чем 0,8, в крайнем случае, 0,7 вряд ли стоит, потому что мы переходим на высоту уже больше двух тысяч метров над уровнем земли. И эта высота не очень много значит для практической молниезащиты, потому что если не брать во внимание какие-нибудь уникальные гостиницы и жилые комплексы, то в основном всё-таки человеческое жильё, промышленность, линии электропередач находятся на меньшей высоте. И давайте смотреть, как меняется характеристики электрической короны при изменении плотности воздуха. На этом графике показаны результаты расчёта. Это вольтамперная характеристика, ток короны в зависимости от времени на высоте над уровнем моря равным единице при единичной плотности воздуха, а это горная. Разница здесь примерно в пределах 10% и эти 10% вряд ли могут очень сильно повлиять на условия формирования встречного разряда, а значит и на поражаемость объекта. Давайте посмотрим, что будет дальше.

Изменение радиуса стягивания и высоты ориентировки

Дальше можно посмотреть, как формируется встречный лидер и как определяется радиус стягивания молнии к объектам в горной местности и на высоте на уровне моря. Эти расчёты дают зависимость высоты ориентировки от радиального расстояния. Чёрная кривая – это пониженная плотность воздуха. Красная кривая – это нормальная плотность воздуха. И эта разница снова примерно на уровне 10% – 15%, это и есть влияние высоты местности, влияние плотности воздуха. Говорить в молниезащите о расхождении на уровне десятка процентов – это смешно. Понимаете? Если радиус стягивания почти не меняется и высота ориентировки практически не меняется, то это значит, что при равных условиях число ударов в объекты различной высоты в горной местности и на равнине и из-за плотности воздуха, я подчёркиваю, что из-за плотности воздуха измениться не могут.

Влияние рельефа местности

Другое дело – рельеф местности. То, что я сейчас показал на этом рисунке – это утрированное состояние объекта в ущелье. Вот объект находится в горной местности, но в ущелье. Вокруг него и справа, и слева возвышаются стены этого ущелья. И стены этого ущелья фактически для этого объекта представляют собой что-то вроде тросовых молниеотводов. И если я начну считать тросовые молниеотводы, принимая эти тросовые молниеотводы за ущелье, то ситуация примерно такая: вот у меня ущелье, в ущелье стоит объект, который мне надо защищать, а эти стенки ущелья по существу представляют собой нечто аналогичное тросовому молниеотводу. И если я начну считать, что получается, то оказывается, что этот естественный тросовый молниеотвод, элементом которого являются просто стены ущелья, очень хорошо защищают линию электропередач. Сейчас я вам покажу насколько хорошо, эта защита получается.

Компьютерное моделирование

Смотрите, у меня высота объекта 30 метров. Ущелье возвышается над объектом всего на 10 метров, а в зависимости от ширины ущелья на этом графике, показана вероятность прорыва молнии к объекту. То есть даже для ущелья высотой в 150 метров, эта надёжность защиты находится на уровне 0,99, вероятность прорыва находится всего на уровне 10^-2, то есть стенки ущелья являются замечательным естественным молниеотводом. То, что они являются замечательным и естественным молниеотводом, говорит эта расчётная зависимость, которая здесь есть. Здесь я не могу не назвать ни одно имя. В бывшей Республики Киргизии работал наш российский специалист, который продолжает работать в независимом киргизском государстве Мезгин Владимир Александрович. Мезгин Владимир Александрович посвятил много лет исследованию защитного действия линии электропередач, которые находятся в ущельях. И его усилиями в советское время удалось разрешить устраивать эти линии электропередачи в ущелье без тросовой молниезащиты. Владимир Александрович доказал, что стенки ущелья очень надежно защищают эти линии электропередач.

Вебинар "Программное обеспечение для расчёта надёжности молниезащиты любого объекта за 30 минут." Страница 3 Вебинар "Молниезащита больших территорий: парки, площадки, территории заводов." Страница 1 Вебинар "Молниезащита больших территорий: парки, площадки, территории заводов." Страница 2 Вебинар "Молниезащита больших территорий: парки, площадки, территории заводов." Страница 3