Вебинар "Особенности молниезащиты в горной местности." Страница 2

Текст вебинара. Страница 2

Быстрая навигация по слайдам:

Влияние глубины ущелья

Посмотрите, я взял ширину ущелья в 200 метров, снова взял высоту объекта в 30 метров. И смотрите теперь, что у меня получается, у меня в зависимости от углубления, даже при углублении в 30 метров в ущелье вероятность прорыва молнии находится на уровне 0,999. Это надёжность, о которой даже мечтать не приходится, при нормальной молниезащите.

— Эдуард Меерович, извините, есть вопрос. Владимир уточняет, какая ширина ущелья?

— Ширина ущелья в данный момент времени я показываю, смотрите, на графике она написана. Я считаю для широкого ущелья в 200 метров, объект стоит в середине этого ущелья и имеет высоту 30 метров. И при превышении ущелья над объектом всего лишь в 30 метров, вероятность удара молнии в объект падает до уровня 10-3, то есть из тысячи молний только одна поражает это ущелье. Нужен ли здесь дополнительный молниеотвод? Конечно, не нужен. Более того, если у вас есть тросовый молниеотвод, а этим объектом является линия электропередач, то эти тросовые молниеотводы просто вредны, потому что у нас горный район. А в горном районе сильные ветры, а в горном районе есть гололед.

Влияние рельефа местности. Возвышенности

Теперь поехали в другую сторону. В сторону, в которую мы теперь поехали, это возвышенность. Ущелье – это очень хорошо, но кроме ущелья есть холмы, есть горы, есть возвышающиеся места, на которых могут стоять объекты. Как поступать здесь? Что здесь можно сосчитать? Сосчитать любой горный рельеф, конечно, можно, но это крайне сложно и очень неблагодарная задача. Поэтому мы придумали две модели такой системы. Первая модель такая – цилиндрический объект, на котором стоит молниеотвод. И вторая – полусферический объект, на котором стоит молниеотвод. И ту, и другую задачу можно было решить, используя компьютерную технику достаточно в хорошем приближении, и эти результаты дают возможность посмотреть, что же получается в этом случае.

Корона в поле грозового облака. Высота 6 м

Опять-таки показателем влияния будет встречный разряд, я начинаю анализировать встречный разряд от молниеприёмника высотой в 6 метров в данном случае, который стоит на цилиндрическом объекте высотой примерно в тысячу метров. А радиус этого самого цилиндра я буду менять. И посмотрите, что получается. На кривых, которые показывают величину тока молнии на каждой кривой, здесь стоит радиус этого цилиндра. Я начал с радиуса цилиндра в 5 метров, а закончил радиусом цилиндра в 500 метров. Так вот по мере того, как радиус этого цилиндра увеличивается, коронный ток уменьшается. Здесь цилиндр фактически является продолжением молниеотвода. А здесь эта высокая местность превращается просто в плоскость, потому что для молниеотвода расстояние в 500 метров во всех направлениях представляет собой плоскую вершину. И получается такая вещь, что зависимость развития встречного разряда зависит не столько от высоты этого возвышения, сколько от того, какой она имеет радиус. Если у вас плоская вершина, влияния нет практически никакого, молниеотвод воспринимает своё положение как положение на поверхности земли.

Корона в поле грозового облака. Высота 10 м

Примерно такие же вещи, но в несколько иной плоскости получаются и для полусферы. Я снова строю такие кривые. Беру практически тот же молниеотвод высотой в 10 метров, ставлю его на вершину полусферы, а радиус этой полусферы, я начинаю менять примерно от 10 метров до 1000 метров. То есть десяти метровая полусфера – это довольно резко выступающее образование, а тысячи метровая полусфера – это почти плоская поверхность земли. И снова получается такая вещь, что у меня в зависимости от того, какой у меня радиус, у меня меняется величина коронного тока. То есть важна не только высота, важен очень сильно профиль, который описывает тот возвышающийся объект в горной местности. И в связи с этим, получается вот какая штука, никаких единых полных решений получить здесь нельзя. Если вы хотите рассматривать ваш конкретный объект, который находится в горной местности и если он находится на каком-то возвышении, у вас нет другого выхода кроме одного единственного: вы должны описать и решить вопрос о том, как будет усиливаться электрическое поле грозового облака на этом самом возвышении. Я полагаю, что из-за того, что эта задача, в общем, решается достаточно сложно, а решать её приходится достаточно редко, ни в одном нормативном документе, ни в российском, ни в международной электротехнической комиссии ничего подобного нет. Если такая задача возникнет и у нас появится какой-то важный объект, который надо поставить на какой-то горной вершине. Надо и всё. Можно её сделать? Да, можно. Мы наверняка сумеем рассчитать и электрическое поле, и встречный разряд, и радиусы стягивания, мы всё это сосчитаем.

Корона в поле лидера нисходящей молнии

Но влияние высоты в таких объектах всё-таки учитывать приходится, потому что для объекта, находящегося на возвышении, и находящегося на ровной поверхности земли, разница в числе ударов, эта разница далеко не всегда будет сколько-нибудь значимой.

Высота ориентировки нисходящей молнии

Посмотрите, я сделал здесь такую вещь: я по результатам компьютерного моделирования построил зависимость высоты ориентировки от радиуса цилиндрического объекта, над которым стоит молниеотвод. Здесь по оси абсцисс логарифмический масштаб. Посмотрите, для объектов высотой 10 метров, в зависимости от радиуса возвышения, у меня начинает падать высота ориентировки, а это значит, что начинает снижаться и число ударов в объект. Но я ещё раз повторю, что я это сделал для модели. Эта модель – горный пик представляется в виде цилиндра. Сделать расчёт для вас сейчас, учитывая реальную конфигурацию этого пика сложно и мне этого делать не захотелось.

Изменение высоты ориентировки

Дело заключается в том, я могу подвести здесь вот какой итог: если объект стоит в ущелье, то вероятность прорыва молнии в него очень резко снижается и, как правило, во всех случаях этот объект может делать и без молниезащиты. И наше Министерство энергетики такое решение для линии электропередач приняло ещё при советской власти. Теперь второй вопрос: объект находится на возвышении, наверняка число ударов в него увеличивается, но насколько оно увеличивается, надо считать для конкретного объекта на конкретном возвышении, учитывая профиль этого возвышения. Это сделать можно и сегодня, я ещё раз повторю, эта задача компьютерно достаточно сложная, но она решаемая. Например, если наш институт получит такой заказ, мы такую задачу решим, но есть вторая задача: у меня на этом возвышении стоит молниеотвод и защищаемый объект. И теперь нужно решить еще одну задачу: как будет этот молниеотвод на какой-то горной вершине защищать конкретный объект? Вот подхода к этой задаче пока фактически нет. Надёжность защиты объекта на какой-то вершине считать по сути дела мы не умеем.

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