Есть все-таки некоторые исключения, потому что ряд вопросов, которые есть, они касаются достаточно общей сути дела. И один из этих вопросов родился еще на прошлом семинаре. Вопрос был такой: стоит заземленный электрод, он заземленный, откуда же на нем берется сильное электрическое поле, в результате которого возникает встречный разряд, который собственно и притягивает к себе молнию? Мы договорились, что этот вопрос будет рассматриваться на этом вебинаре, с него я и начну. Суть дела заключается в том, что существует такое понятие электростатической индукции, по которой если я беру положительный заряд, и нацеливаю его на какую-то проводящую поверхность, то на этой поверхности появляются заряды противоположного знака. Это и есть электростатическая индукция, которую нормально вообще изучают в средней школе. И показывают пример, когда берут и электризуют волосы о расческу, подносят ее к бумажке и эта бумажка притягивается к этой расческе за счет тех зарядов, которые на ней наводятся. Вопрос заключается вот в чем: если у нас есть какой-то заземленный электрод высотой h, то спрашивается, а какая собственно напряженность электрического поля получается на этом электроде, если оно находится в электрическом поле грозового облака напряженностью E? Как эту задачу решить? Она решается элементарно просто, дело в том, что если я буду в первом приближении считать, что напряженность электрического поля грозового облака по высоте этого самого молниеотвода не меняется, то у меня потенциал в верхней части молниеотвода будет равна напряженности электрического поля, помноженное на высоту этого самого электрода. Здесь стоит знак «-» перед E, который учитывает то, что эта напряженность электрического поля отрицательная, она создается отрицательным облаком. Но с другой стороны, потенциал макушки этого электрода, который у меня нарисован как шарик, он нулевой. Нулевой из-за того что у меня есть шина, которая наглухо заземляет этот электрод и у меня заземленный электрод должен иметь нулевой потенциал. Это значит, что сумма напряжений, которая создает грозовое облако и наведенный заряд, должна быть тождественно равна нулю. Если я подставлю значение потенциала, который создается наведенным зарядом и сделаю приведение подобных членов, то у меня получится следующая вещь, что напряженность электрического поля на верхушке этой сферы, она равна напряженности электрического поля, которое создается грозового облака, увеличенное такое количество h деленное на r0 раз. Если у меня, например, высота 10 метров, а радиус этого самого электрода 1 см, то у меня получается, что это отношение равно тысячи и напряженность электрического поля у вершины этой самой головки электрода, она в тысячу раз больше, чем напряженность, которая создает грозовое электрическое поле у поверхности земли. Вот так решается эта задача.
Но был вопрос задан уже в письменной форме совершенно другой. Я сейчас оттуда к нему перейду, но сначала я вам хочу показать, а что собственно получается на самом деле в результате тех оценок, которые я только что провел? Посмотрите, я взял останкинскую башню, и эта останкинская башня имеет высоту в полкилометра. Взял напряженность электрического поля, которая создает грозовое облако обыкновенным образом у поверхности земли. Это примерно 20 кВ на метр. И если я найду это произведение, которое определяет потенциал в том месте, где находится вершина башни, то у меня получится десять с небольшим миллионов вольт. Если я возьму и посмотрю, на что годятся эти десять миллионов вольт, то они годятся на то, чтобы пробить промежуток длиной в тысячу метров. Понимаете? Это уже целая молния. И те восходящие молнии, которые нарисованы здесь на этой фотографии, которая есть здесь на слайде, эта фотография, которая и отражает тот факт. Эта восходящая молния – это та самая молния, которая родилась на останкинской башне за счет такого усиления электрического поля.
А теперь ситуация немного другая. Вопрос, который был мне задан в письменной форме, был следующий, мне была сказана вот какая вещь: «Уважаемый Эдуард Меерович, скажите мне, как определить длину восходящего стримера, который может развиваться от молниеотвода навстречу молнии?». На этот вопрос мне хочется ответить вот по какой причине, потому что в этом вопросе заключена достаточно большая путаница. Дело в том, что в физике газового разряда есть два импульсно развивающихся явления. Одно такое явление называется стримером, а другое такое явление называется лидером. Стример – это газоразрядный процесс, который не создает со своим фронтом проводящего канала. Этот канал теряет свою проводимость еще во время развития стримера. Головка стримера летит, а за ним уже нет канала, который имеет какую-то проводимость.
Для того чтобы разобраться, как возникает канал лидера от молниеотвода, нужно заниматься достаточно серьезными и очень большими расчетами для того чтобы сначала учесть действие короны, которая развивается на вершине этого электрона, потом нужно чтобы эта самая корона обязательно перешла в другую импульсную форму. Потом нужно отследить, чтобы возникал разогретый канал лидера и нужно убедиться, что этот канал лидера будет расти навстречу молнии. Эти очень сложные расчеты специалисты умеют делать, но для тех, кто занимается практической молниезащитой такая работа, в общем, не очень полезна и она ни к чему.
Важно другое, важно посмотреть, а какие ситуации могут быть, если я отслеживаю развитие такого канала. Ситуаций может быть три. Первая ситуация: такой канал развивается от электрода и притягивает к себе молнию. Вот тогда этот канал определяет удар молнии в молниеотвод или в объект, если этот канал развивается от объекта. Другая ситуация, ситуация вот какая: этот канал развивается настолько слабо, что молнию он себе не притаскивает и молния тогда бьет в землю, а канал прекращает свое развитие. И наконец, есть третья ситуация: молния эта бьет в землю, но канал уже вырос на достаточную длину и дальше он продолжает развиваться и превращается в восходящую молнию. Все эти три ситуации сегодня специалисты по физике газового разряда умеют считать, но мне кажется, что сказать просто по хотениям какой может быть ситуация конкретно в каком-то случае, в общем это сделать невозможно. Невозможно, и, наверное, не надо. Это из тех вопросов, которые лежат уже не в прикладной молниезащите, а лежат в теоретических исследованиях.
Второй вопрос, который мне был задан, он был вот какой. Люди занимаются высотным строительством, это высотное здание стенки которых сделаны из стеклопакетов. И задается такой-то вопрос: а нужна ли для этих зданий наружная стенка, наружная сетка, образующая клетку Фарадея? То есть речь идет вот о чем, вот у вас здание и вы это здание обтягиваете сетками. Я понимаю, откуда этот вопрос, нечто похожее было нарисовано в стандарте МЭК. Нужна ли эта клетка Фарадея? Давайте разбираться, а для чего она может быть нужна? Первый вопрос, который есть, это вот какой: а если этой клетки нет? Тогда молния может ударить не в крышу здания, она может ударить в эту самую боковую поверхность, например, ударить в арматуру стеклопакета. Возможно это или невозможно? Оказывается это можно просчитать и можно посмотреть, что будет, если у меня на крыше здания стоят стержневые молниеотводы, а я интересуюсь, в какой степени защищают эту крышу эти самые молниеотводы боковую поверхность? Так вот оказывается, если у меня молниеотводы имеют высоту, скажем 10 метров над крышей, то вероятность того, что молния промахнется и ударит в боковую поверхность – это примерно 25% от всех молний.
А теперь пошли дальше и начинаем смотреть, что будет, если я на эту самую поверхность сделаю клетку Фарадея. Делать ее бессмысленно и вот по какой причине: дело в том, что эта клетка уже есть, ее создают сами арматуры стеклопакетов. Потому что арматура этих стеклопакетов заземлена через закладные детали. И дополнительная клетка, которую я натяну, она ничего не даст. Молния не будет разбираться, где стеклопакет, а где реальная клетка, которую я сделал, для нее все равно, потому что расстояние по высоте между стеклопакетом и той клеткой Фарадея, которую я собираюсь сделать, оно практически ничтожно, оно исчисляется в лучшем случае единицами сантиметров. И поэтому есть ли клетка Фарадея, нет ли клетки Фарадея, результат получится примерно один и тот же.
А теперь вот какой вопрос: а что я хотел избежать при помощи этой клетки Фарадея? Я понимаю, что человек, который задавал мне этот вопрос, он беспокоился вот о чем: если молния ударит в стеклопакеты, ток потечет по арматуре стеклопакета, на этой арматуре стеклопакета будет индуктивное падение напряжения, а человек, схватившийся за этот самый стеклопакет, попадет под это напряжение. Вот о чем беспокоился этот человек. Давайте теперь смотреть, а что на самом деле за напряжения будут в этой самой ситуации? Здесь благополучие и безопасность людей определяется тем, что стеклопакетов много и арматурных вертикальных стержней, которые образуют стеклопакет, тоже много. Посмотрите, что получается с напряженностью электрического поля, если у меня тек ток по одному одиночному токоотводу, то у меня бы была такая напряженность электрического поля (10-1). А если у меня есть, например, стеклопакеты шагом в два метра, ширина стеклопакета, то у меня напряженность электрического поля меняется в пределах двух порядков величины. То есть с увеличением числа путей, по которым растекается ток, у меня очень сильно уменьшается напряженность электрического поля, у меня очень сильно уменьшается наводка. И я могу оценить, что будет, если я, например, буду иметь сотню таких путей на высотном здании. Я буду ориентироваться на ток в 100 кА – это ток третьего уровня в защите. Если у меня будет сто путей, то по каждому токоотводу, у меня будет течь ток всего в 1 кА. А тогда энергия, которую запасет индуктивность, будет равна индуктивности, умноженной на квадрат этого тока и деленной пополам. И если эта индуктивность на длине человеческого тела примерно один метр, то у меня получается, что энергия, которая может выделиться в человеке – это всего 0,5 Дж. Что такое 0,5 Дж? С чем это сравнить? Я решил сравнить это вот с чем: вы ходите по паршивому линолеуму, шаркаете ногами, набираете электрический заряд. Если вы наберете этот заряд в 100 кВ – это вполне реально набрать такой заряд, то воздействие на вас этого самого импульса будет примерно такой же, равный 0,5 Дж. Что вы получите? Укол в палец получите, выругаетесь, но ни в коем случае это не смертельно и ни в коем случае это не опасно. По этой причине затевать какую-нибудь сетку Фарадея на здании, во-первых, это бесполезно, а во-вторых, в этом нет абсолютно никакой необходимости. Никакой дополнительной сетки Фарадея делать не нужно, потому что ее уже сделал стеклопакет.
Еще один вопрос, частный, но достаточно важный. Речь вот о чем пойдет, речь пойдет о том, как защищать центры обработки данных? Речь, по сути, идет вот о чем: что такое центр обработки данных? Это хранилище информации. Как защитить? Надо убрать наводки, надо чтобы наводок внутри этого здания не было. Есть идеальное решение, решение такое: сделать тросовый молниеотвод, как здесь показано, над этим зданием. Отодвинуть опоры тросового молниеотвода на приличные расстояния, и тогда у вас будут небольшие наводки от тока молнии, и не будет никакого влияния через землю, потому что опоры отодвинуты далеко и у вас влияния на подземные коммуникации этого центра обработки информации не будет. Такую вещь, конечно, сделать можно было бы, но делать ее никто не станет.
Почему никто не будет делать? Потому что нет места, чтобы сделать такой молниеотвод, как правило, центр стоит в городе. А куда же все это поставить? Некуда. А во-вторых, эта конструкция получается достаточно дорогой. Поэтому вопрос идет вот о чем, вопрос идет о том, как защищать это самое здание, если удар молнии будет происходить в него или в молниеприемники, которые стоят на вершине этого здания. Речь идет уже не о молниеотводах, а речь идет о том, как отвести этот ток молнии? Мы об этом только что говорили. Мы говорили, если у нас есть одиночный токоотвод, то в этом случае по нему течет весь ток и весь этот ток создает большое электромагнитное поле и большую наводку. Но если у вас число токоотводов увеличивается и увеличивается сильно, то электромагнитная обстановка во внутреннем объеме здания резко уменьшается и если число таких токоотводов большое, то у вас электромагнитные наводки во внутреннем объеме уменьшаются очень сильно. Поэтому задача проектирования молниезащиты такая: нужно пустить ток молнии от молниеприемников, которые стоят на кровле через сетку, которая там лежит на возможное большее число токоотводов. В том числе токоотводов естественных в роли, которых могут выступать стеклопакеты, о которых я уже говорил, арматурные стержни, колонны – на все это надо разделить ток молнии и тогда обстановка во внутренних цепях будет максимально благоприятной.
Вот я выписал специально очень частный вопрос, который касается вот чего, касается того, что человек собирается заряжать аккумулятор современного автомобиля от сети 220 В через выпрямитель и спрашивает как защитить эту саму цепь от наводок. При этом он ссылается на пункт в ПУЭ 7.2.22, который на самом деле никакого отношения к этому вопросу не имеет. Понимаете, какое дело, не нужно загонять самого себя в угол. У меня есть автомобиль, и я живу в обычном частном деревянном доме и у меня этот дом питается от сети 220 В, все как у этого человека. Но я ни в коем случае не буду защищать никакой аппаратурой вход в свой гараж, по той простой причине, что мне не придет в голову заряжать аккумулятор в грозовой обстановке и рисковать выходом из строя того большого количества электроники, которая сегодня находится в этом самом автомобиле. Ситуация эта вот какая, он меня спрашивает этот человек, какой УЗИП нужно поставить. Для того чтобы решить какой УЗИП поставить, надо знать какую электрическую прочность имеет внутренняя сеть этого автомобиля. Это наверняка никем не определялось и мне никто и никогда этого не скажет. И я сделаю очень просто, я не буду заряжать аккумулятор во время грозы. У нас в средней полосе России грозовых часов примерно 40, подожду я час, пока закончится гроза, и буду заряжать автомобиль. А устраивать защиту по несуществующему поводу, я наверно, ни в коем случае не стану.
Вот еще один частный вопрос, вопрос такой: стоит ли в доме делать два контура заземления? К одному контуру заземления присоединять УЗИП класса 1, а ко второму контуру заземления присоединять УЗИП класса 2? Давайте прочитаем ПУЭ и в ПУЭ написана простая вещь, что все заземляющие устройства надо объединять в единый контур заземления. И только в исключительных случаях этого не нужно делать. Это первый момент, который меня остановит. Есть второй момент, момент вот какой: частный дом занимает небольшую площадь, но где там сделать два заземляющих устройства, удаленные друг от друга так, чтобы они не были связаны через проводимость земли? Это бесполезно, потому что у вас между этими заземляющими устройствами в лучшем случае будет десяток метров. И у вас все равно будет кондуктивная связь между этими двумя устройствами. Поэтому затевать такую вещь, конечно, не нужно и бесполезно. И не к чему это и не один нормативный документ по молниезащите и по электромагнитной совместимости не требует того, чтобы УЗИП класса 1 и класса 2 присоединялись к разным заземлителям, они вполне могут присоединяться к одному единому заземляющему устройству. Вот какова ситуация.
Вот какой вопрос мне был задан: «Разработаны ли требования по исполнению опор для мультитросовой защиты в части вопроса экранирования?». Если говорить честно, то я не понял этот вопрос, вот по какой причине, потому что к опорам мультитросовой молниезащиты не предъявляется никаких требований в части экранирования. К ним предъявляются требования по высоте опоры, по месту их расположения и по тому на какой высоте к ним может быть прикреплен трос. Все эти требования сформулированы в единый нормативный документ, который обеспечен программным обеспечением и все это было сделано применительно к вопросу использования мультитросовой молниезащиты на подстанциях высокого напряжения.
А вот вопрос, который стоит сейчас, это вопрос, на мой взгляд, чрезвычайно принципиален. Вопрос вот о чем: идет строительство на Дальнем Востоке, скальные грунты и на этих скальных грунтах слой почвы примерно 20 см толщины. Пытались бурить, добраться до хорошо проводящих грунтов – ничего не получается. И вот вопрос: а что делать здесь с заземляющими устройствами молниезащиты и вообще с заземляющими устройствами? Этот вопрос, на мой взгляд, интересует очень многих. Я, прежде чем готовить какие-то ответы на него, я полез в ПУЭ. Что говорит ПУЭ? ПУЭ говорит очень просто, если грунты плохие, то можно увеличивать сопротивление заземления по сравнению с нормированным, но увеличивать можно не больше чем в 10 раз. Это первое, что говорит ПУЭ.
Теперь второе, что говорит ПУЭ, это вот что: если грунты плохие, копайте вглубь, то сделайте глубинные заземлители. Коллега попробовал сделать такой глубинный заземлитель – ничего не получается, потому что скальные породы идут на большую глубину. Дальше что говорит ПУЭ: если плохие грунты, то делайте заземлитель удаленный, где-то в стороне, скажем на расстоянии в два километра, если есть там болото, то туда и делайте! Это второе дело, что говорит ПУЭ. Третье, что говорит ПУЭ: если грунты плохие, то тогда можно сделать такую вещь, можно сделать канал, в канал насыпать этот самый хороший грунт и положить туда заземляющее устройство. И наконец, четвертый вариант – это делать химически активные заземляющие электроды. Вот рекомендации ПУЭ. И с этих рекомендаций ПУЭ я и пошел.
Во-первых, посмотрел, а какие все-таки сопротивления заземления ПУЭ предлагает для линий электропередач? Получилась вот какая вещь, если грунт имеет сопротивление заземления больше 1000 Ом*м и до 5000 Ом*м, то в этом случае сопротивление заземления опоры надо иметь в 30 Ом. Если же у вас линия двухцепная, то ПУЭ говорит, что 30 Ом – это плохо, надо делать 15 Ом.
Ладно, я намотал на ус эти цифры и стал смотреть, а как сделать в грунте скажем с сопротивлением в 1000 Ом*м 30 Ом? У меня получилось вот что, что я должен забить заземляющее устройство на площади 40х40 м2 вокруг опоры и забить туда электроды. Будет ли это кто-то делать? Не будет ни при каком варианте. А что сделает? А напишет липу и с этой липой дальше будет жить. А второй вариант?
Что делать, если я смогу сделать протяженной заземлитель? Посчитал, какой должна быть длина протяженного заземлителя и получилось 250 метров. 250 метров – это среднее расстояние между опорами, то есть надо заземляющий электрод делать от одной опоры до другой. Этого тоже делать никто не будет и поэтому вывод один: требования ПУЭ – это абсолютно нереальные требования.
А теперь давайте посмотрим на все остальное, что рекомендует ПУЭ. Первое – использование заземлителей, удаленных на расстояние 1 – 2 км. Это можно сделать, если этот заземлитель не используется для молниезащиты. Потому что если он будет использоваться для молниезащиты, то волна тока побежит по этому заземлителю со скоростью, которая определяется диэлектрической и магнитной проницаемостью. И скорость эта будет где-нибудь на уровне 150 м/мкс, и это значит, что двухкилометровый заземлитель в одну и другую сторону, эта волна пробежит за время где-то на уровне 15 мкс. А фронт тока молнии может быть 1 мкс, то есть заземлитель в молниезащите никогда не будет работать. И по этой причине использовать эти вещи бессмысленно.
Идем дальше. Насыпка грунта – вещь достаточно эффективная. Посмотрите, как меняется засыпка грунта. Сопротивление заземления меняется и меняется хорошо, но дело-то вот в чем: зимой весь этот насыпной слой грунта будет замерзшим, а в замерзшем состоянии он не будет работать. И по этой причине использовать вещь для работы зимой бессмысленно, летом – другое дело. То есть, как молниезащитное мероприятие это рекомендовать можно, но рассчитывать на то, что у вас насыпной грунт будет работать зимой, на это рассчитывать очень сложно. Что мы пытаемся рекомендовать? Одна из вещей, которая пригодна для молниезащиты, я сказать ее могу. Речь идет вот о чем, речь идет о том, чтобы устроить у молниеотвода лучевой заземлитель. Заземлитель, который сделан из лучей, уложенный в этот тонкий двадцатиметровый слой грунта на глубину примерно 15 см (это допускается в ПУЭ) и если вы возьмете число лучей, которые здесь показаны на снимке, на графике, то при числе лучей на уровне десятки у вас сопротивление заземления получится где-нибудь 50 Ом. А 50 Ом в молниезащите в этих условиях допускаются использовать. И такой заземлитель нужен в интересах молниезащиты более или менее толково работать. А что касается шаговых напряжений и напряжений прикосновения, то их можно уменьшить, если вместо лучевых заземлителей делать такую «паутину», как здесь показано. Эта «паутина» снижает сопротивление заземления примерно в 1,5 раза, а шаговое напряжение снижает достаточно значительно. Ничего другого, к сожалению, я предложить не могу.
Но вот что сразу спросят меня: «А что делать, если я хочу применять химически активный электрод?». С химически активными электродами ситуация вот какая: химически активные электроды долго и настойчиво испытывали в условиях средней полосы, их испытывали в грунтах сопротивлением примерно в 300 – 400 Ом*м, испытывали зимой и летом и результаты этих испытаний вот какие. Эти химически активные электроды примерно втрое снижают сопротивление заземления по сравнению с обычными, но и зимой тоже снижают. Но эти электроды никто не испытывал в плохих грунтах. Эту работу до сих пор не сделали. Как будут работать химически активные электроды в тех условиях, когда у вас скальные породы, а слой проводящего грунта очень небольшой? Этого всего никто не знает. Это не такая уж дорогая работа, ее надо сделать, потому что другого выхода пока нет. То, что я предлагаю сделать с лучевыми электродами, будет работать на молниезащиту, будет работать летом, но работать зимой это не будет. А вот как себя поведут химически активные электроды, узнать можно только единственным образом: поставить и посмотреть, что получится. Другого выхода нет, и я ничего другого порекомендовать не могу.
И наконец, я обращаю внимание вот на что, в таких плохих грунтах будут очень активно развиваться скользящие разряды, развиваться на очень большое расстояние и тащить ток молнии, минуя молниеотводы по грунту, и с этим надо считаться и надо устраивать заземлители таким образом, чтобы направить эти разряды в безопасное направление. Это надо иметь обязательно в виду.
Теперь мне задают вот какой вопрос, он тоже очень интересный вопрос, вопрос следующий: у меня есть мачта, которая стоит в чистом поле эта мачта защищалась обычным молниеотводом, а вместо этого обычного молниеотвода нужно поставить «DAS», который рекламировался на одном из наших семинаров. И спрашивают меня так это или не так? Я с этим согласиться никак не могу, и вот по какой причине: мне сначала надо понять, а зачем защищалась металлическая мачта обыкновенным молниеотводом? Металлической мачте от удара молнии ничего не будет. Защищать металлическую мачту молниеотводом – это вроде бессмысленное дело. Мне скажут: «Мы защищаем не мачту, а мы защищаем аппаратуру, которая стоит на мачте, и эту аппаратуру мы хотим защитить от наводок». Уважаемые коллеги, наводка от тока молнии в канале молнии и наводка от токов к мачте одна и та же практически. Если вы хотите защищать от наводок, то это абсолютно бесполезная защита. Тогда надо делать изолированную молниезащиту и отводить ток молнии от этой самой мачты куда-то в сторону. В этом случае обычная изолированная молниезащита на что-то годится.
«Какую методику можно использовать для расчета зон молниезащиты ПС молниеприемниками разных высот?». Об этом мы говорили тысячу раз. Я говорил о том, что существует методика, которую разработал наш институт, которая циркуляром ассоциации Росэлектромонтажа с разрешением Гостехнадзора рекомендовано к использованию. И самое главное, что ZANDZ.com эту самую программу поставляет для использования людям на своем сайте совершенно бесплатно. Заходите на этот сайт, используйте эту программу и благодаря этой программе вы можете рассчитать молниеотвод любой высоты, любого типа для объектов любой конфигурации и самое главное бесплатно. Так что на этот вопрос ответить очень приятно и очень хорошо.
Эти вопросы, которые здесь перечислены я получил по почте, минуя руководство вебинаров. Я решил эти вопросы поместить именно так, как они перед вами есть. Отвечать на них очень просто и вот по какой причине. Мы с вами уже не один раз разбирали, что делает молниезащитная сетка. Мы убедились, что нормативный документ РД 34 рекомендует использовать эту сетку только для диэлектрических кровель и только для того, чтобы защищать оборудование, которое под этой диэлектрической кровлей находится на верхних этажах здания. Использовать молниезащитную сетку, когда у вас кровля представляет собой железобетонные плиты или какой-то другой материал, абсолютно бессмысленно и бесполезно. Тем не менее, эту сетку требует Гостехнадзор, спорить с этим Гостехнадзором почти бесполезно и поэтому эту сетку лучше сделать, потому что она выполняет вот какую функцию. Она распределяет ток молнии по большому числу заземляющих устройств. И благодаря этому электромагнитные наводки во внутреннем объеме здания снижаются. И с этой целью, конечно, сетка должна быть обязательно связана вся между собой и присоединена к максимально большому количеству металлических электродов, которые выполняют функции токоотводов. А что касается того, как понимать фразу о расстоянии между токоотводами, то тут все понятно. Чем чаще расположены токоотводы, тем более благополучно они отводят ток молнии в землю и тем меньше электромагнитная наводка.
Таким образом, я закончил отвечать на те вопросы, которые у меня есть. У нас с вами есть примерно еще полчаса. Анатолий, у нас есть вопросы или нет?
- Эдуард Меерович, спасибо за выступление! Вопросы есть, давайте по порядку. «Можно ли подключить проводник заземления узла учета или ВРУ к отнесенному заземлителю? Есть ли ограничения по метрам там, где не хочется делать заземляющее устройство, там, где скала, там, где вечная мерзлота? Еще там где ставится узел учета вблизи ТП сетевой компании, в которых есть заземляющее устройство?».
- Я не знаю, что такое узел учета.
- Евгений, уточните свой вопрос и тогда чуть позже мы к нему вернемся. Следующий вопрос: «Есть ли в актуальной нормативной базе точный ответ, можно ли применять черную сталь для контура заземления или только оцинковку? ПУЭ допускает оба варианта, но в ГОСТе черным металлопрокат отсутствует». Можете ли прокомментировать?
- Я могу прокомментировать следующую вещь, есть нормативный документ по молниезащите, который называется СО-153.34. В этом нормативном документе по молниезащите указана возможность использования стали любого исполнения для заземляющих устройств, а также в качестве цветных металлов, но не алюминия. Это точно написано в документе, и ни о какой оцинковке, омеднении или о чем-нибудь другом, как специальная мера, там не говорится. Это значит, что вы сами должны решать в каком виде сталь вы будете применять. Если агрессивные грунты, то она у вас простоит года два, а если это нормальные грунты, то черная сталь вполне годится. Кстати сказать, номенклатура заземляющих электродов сегодня, которая предлагается на рынке в России и на международном рынке, она необычайно широка – это обычная черная сталь, это электродо обмедненные, электродо оцинкованные, это и ржавеющая достаточно дешевая сталь, которую рекомендуют применять во многих местах. Выбор у вас есть большой и все зависит от вашего желания и от ваших денег.
- Хорошо, спасибо! Такой очень общий вопрос, если нужно, то скажите, чтобы его уточнили: «Какая система заземления предпочтительнее для частного дома?».
- Что имеется в виду под словами «система заземления»? Давайте так, что к вам приходит по электрической сети для частного дома? По электрической сети к вам приходят три фазы, и приходит нулевой провод. Правильно? Значит, вы делаете свой собственный контур заземления или заземляющее устройство и можете использовать такую пяти проводную систему. Я думаю, что в подавляющем большинстве домов и мой деревянный дом не исключение, у меня этого не сделано. Что у меня сделано? У меня сделана следующая вещь: у меня есть заземляющее устройство, к которому присоединен молниеприемник роль которого исполняется металлическая кровля. Все. Все защитные устройства стоят между фазой и нулевым проводом. Вот так это сделано у меня. Я не знаю, оптимальный ли этот вариант по той простой причине, что я просто не анализировал их. Не знаю, что лучше.
- Игорь, можете написать на нашу почту info@zandz.com ваш вопрос и может быть какие-то параметры по вашему дому. Наши технические специалисты посмотрят и подскажут, какая система лучше в вашем случае. Я думаю, это будет более эффективно. Евгений, вы задавали первый вопрос о заземлении узла учета, это тоже достаточно частный вопрос, лучше его нам написать на почту. И либо наш технический специалист, либо Эдуард Меерович ответит вам.
- Вы оба вопроса пришлите мне.
- Почту я чуть позже сброшу в чат и давайте сейчас дальше по вопросам. «Если в грозу выбивается оборудование, питаемое от внутренней электрической сети строения, относить ли защиту оборудования к вопросам заземления и молниезащиты, и какие меры стоит применить?».
- Если оборудование выбивает от наводок, то самое правильное – это поставить соответствующее УЗИП и ничего другого здесь делать, наверное, не надо. Но прежде я все-таки бы посмотрел вот на какую вещь, может быть можно просто обойтись экранировкой всей этой самой цепи? Поставить металлический экран, может быть этого хватит, но для того чтобы ответить на такой вопрос хватит или не хватит, надо просто решать эту задачу для конкретного размещения оборудования и проводки. Но поставить УЗИП и в любом случае задача будет решена.
- Хорошо, спасибо! Следующий вопрос: «Имеется офисное здание и пристроенная к нему общедомовая ТП. У ТП есть свой контур заземления, нужно ли делать отдельный контур заземления для офисного здания или можно использовать контур заземления ТП?».
- На этот вопрос однозначный ответ дает ПУЭ. ПУЭ предписывает во всех случаях за исключением исключительных использовать единый контур заземления. Если вы хотите улучшить, то сделайте еще в своем здании и присоединитесь к нему, но ваше здание-то имеет железобетонный фундамент? Если ваше здание имеет железобетонный фундамент, то сделайте связь между этим железобетонным фундаментом и заземляющим устройством подстанции. У вас будет намного качественнее работать заземляющее устройство и то, и другое. У нас же настоятельным образом рекомендуется использовать железобетонный фундамент здания в качестве заземляющего устройства. Используйте это. Есть наверняка закладные детали на фундаменте, к которым можно присоединиться и свяжите эти самые заземляющие устройства.
- Спасибо. Вопрос: «Есть стальная караульная вышка высотой 9 метров, размер вышки в плане 2,3х2,3 метра. Вся вышка стальная включая двери, окон нет, есть только бойницы 30х30 см. Рядом с вышками на расстоянии одного метра стоит молниеотвод высотой 15 метров. При ударе молнии в молниеприемник будет ли вышка работать, как клетка Фарадея? Часовой внутри вышки может пострадать?».
- Часовой внутри вышки пострадать не сможет.
- Спасибо. Дмитрий, напишите достаточно этого ответа либо что-то уточнить. Еще уточнение от Дмитрия, что у часового в руках автомат, может ли это как-то повлиять?
- Я думаю, если это автомат Калашникова, то повлиять на него ничего не сможет. Конечно, нет.
- Хорошо. Следующий вопрос: «Можно ли сетку заземления соединить с металлом монолита и не делать внешний контур, если есть соединение металла монолита со сваенным полем фундамента?».
- Что такое металл монолита?
- Елена, уточните, чуть позже вернемся к вопросу. Еще вопрос про фундамент: «Верно ли то, что если бетонный фундамент предполагается использовать в качестве заземлителя, его ни в коем случае нельзя гидроизолировать? И бетон будет быстро разрушаться во влажном грунте? Есть ли решение на этот случай?».
- Я должен процитировать то, что сделано. У нас есть институт железобетона, который очень тщательнейшем вопросом занимался вопросом использования фундамента и железобетона в качестве заземляющего устройства. Это очень серьезная и очень большая работа, которая была проведена в течение многих лет. И которая показала следующую вещь, что если у нас фундамент имеет гидроизоляционное покрытие в виде гудрона, то она никак не сказывается на его свойствах в качестве заземлителя, что такой заземлитель можно использовать. Нельзя использовать железобетонный фундамент только в том случае, если на него сделано эпоксидное покрытие. В этом случае использование фундамента не разрешается. Но все что я говорю очень четко и очень подробно изложено в нормативном документе «Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений РД-34.21.122.87». Там есть и другие ограничения, касающиеся влажности грунта, она должна быть не меньше чем 3% и касающегося площади этого фундамента, на нее тоже наложены ограничении. Я очень советую взять этот документ и прочитать те несколько абзацев, которые посвящены очень подробно всему тому, что я сейчас говорю.
- Хорошо, спасибо! Вопрос от Ирины: «Проектируем здание – 18-этажный жилой дом в зоне сейсмичности 9 баллов с железобетонным каркасом. Арматура мощная и проварена. Эксперты считают, что есть риск разрушения бетона. Что может служить доказательством, что она может быть токоотводом? Какие могут быть ограничения?».
- Вы знаете, какое дело, я не думаю. Вот именно не думаю, потому что я больше ничего не могу сказать. И думаю, что речь идет о том, что бетон может разрушаться из-за того, что могут быть какие-то электродинамические воздействия за счет тока. Почему? Вы сами только что сказали, что у вас мощная арматура, которая будет выдерживать динамические нагрузки при землетрясении в 9 баллов. Это значит, что у вас большое количество металла. И это значит, что у вас ток молнии растечется по очень большой поверхности и по большому сечению. Что в результате этого? Температурных перегревов у вас не будет, потому что будут очень небольшие плотности тока – это раз. А во-вторых, электродинамических нагрузок у вас тоже не будет, потому что ток у вас растечется по слишком большому числу арматурных элементов. Поэтому я думаю, что этот вопрос надуман и никакой опасности здесь от удара молнии быть не может. У меня в этом уверенность практически 100%.
- Спасибо. «Согласно СО шаг ячейки сетки для второго уровня молниезащиты 10 метров, то есть площадь ячейки 10х10, это 100 м2. Возможно ли сделать ячейку, например11х9 метров? Площадь ячейки будет же не менее 100 м2 или тут принципиально, чтобы сторона ячейки была 10 метров?».
- Тут не принципиально абсолютно, потому что у нас есть другой нормативный документ РД-34, который тоже никто не отменял, где у вас ячейки 12х12 метров. Понимаете? Но самое главное вот в чем, я вот почему смеюсь, потому что функций молниезащитной сетки практически нет. Она в условиях, когда эта сетка укладывается на железобетонные элементы кровли, она нулевая. И единственное, что делает сетка – это каким-то образом перераспределяет ток молнии. Те вещи, о которых вы говорите 9х11 или обязательно 10х10 не имеет в этом плане ровным счетом никакого значения.
- Спасибо. Есть уточнение от Елены по поводу вопроса: «Можно ли сетку заземления соединить с арматурой в монолите и не делать внешний контур, если есть соединения металла (этой арматуры) в монолите со сваенным полем фундамента?».
- Что такое монолит? О чем идет речь? Что это такое монолит?
- Давайте дождемся ответа Елены. Если я правильно понимаю, что это фундамент.
- Если это фундамент, то конечно, можно соединять, никаких разговоров не может быть.
- Елена, напишите, если нужно уточнение. Сейчас посмотрим другие вопросы, есть еще вопрос от Лилии: «Скажите, пожалуйста, какой должен быть шаг вертикальных заземлителей по контуру?».
- Шаг вертикальных заземлителей никто никогда не нормировал и нормировать никто никогда не собирался. Что вы имеете в виду? Если вы имеете в виду контур заземления, который будет сделан с внешней стороны фундамента здания, это имеется в виду? Если имеется в виду это, то там вообще не обязательна установка вертикальных стержней, потому что там, вообще говоря, достаточно только сделать контур заземления. Так рекомендовано. Если вам не хватает сопротивления заземления, то вам надо уменьшить его, вот тогда вы будете ставить вертикальные электроды. Но имейте в виду, что эффективность дополнительной установки вертикальных электродов очень небольшая. Потому что в этих условиях они очень сильно взаимно экранируют друг друга. Как правило, шаг расстановки таких электродов не стоит делать меньше чем их длина, потому что в этом случае экранирующий эффект будет очень большой и вы по существу металл без толку закопаете в землю. Но вся эта задача очень точно и очень хорошо решается и при необходимости такие расчеты легко можно сделать.
- Хорошо, спасибо! И еще один вопрос: «У здания металлическая кровля толщиной 2 мм, нужно ли в этом случае класть дополнительную сетку?».
- Я много раз говорил о металлической сетке, но меня упорно не слушают. Понимаете, если у здания есть металлическая кровля, сделанная из листа толщиной 2 мм и вы положите на нее металлическую сетку, то эту сетку можно сразу снять с здания и отдать в металлолом и получить за нее приличные деньги. Потому что работать она не будет вообще и никак. Поймите вы это. Если вы заботитесь о прожоге этой металлической кровли, а вообще говоря, кровлю толщиной в 2 мм молния прожечь может, то в этом случае надо ставить нормальные молниеприемники определенной высоты. Но класть сетку на металл – это очень бессмысленная вещь, поймите вы это.
- Я прокомментирую. У нас достаточно часто возникают такие вопросы, возможно, мы сделаем ответы на эти вопросы и в таких вебинарах будем давать ссылки.
- Прочтите РД-34, но прочтите его только внимательно и вы увидите, что сетка используется для защиты диэлектрических кровель. Это написано черным по белому. Это слово «диэлектрический» Гостехнадзор когда-то в жизни не прочитал и после этого требует от всех класть сетку, иначе не подпишут. Но покажите им этот документ, он же никуда не делся. Сетка не может защитить ничего, положенное на металл, молния ее просто не увидит.
- Спасибо! Интересный вопрос: «Считается ли конструкция на крыше с деревянных стропил с огнестойкой пропиткой несгораемой в трактовке нормативов по молниезащите?».
- Да, это очень интересный вопрос. Я с этим вопросом много раз обращался к высоким инстанциям пожарных служб. Они ответить на этот вопрос однозначно не могут, они не знают, как на него отвечать. И по этой причине после длинного разговора они говорят примерно следующую вещь: «Считай, что это горючее». Вот так они отвечают. Никакого другого ответа я вам тоже дать не могу. Я добивался не один раз, что сделать с деревянными стропилами для того чтобы их считать негорючими. Ответа я не получил. А потом перестал спрашивать и вот по какой причине: я полез на собственный чердак дома, который был построен в 1950-м году, и посмотрел, что там есть горючего. И увидел достаточно большое количество хлама, который там накопился за 70 лет. И поэтому если у вас кровля проплавится и примерно 1 – 2 грамма расплавлено металла упадет на тот хлам, который есть на любом чердаке любого здания, то у вас там будет возгорание. Поэтому считайте, что стропила у вас горючие.
- Спасибо. «Строители утверждают, что прохождение тока молнии через фундамент и использование его в качестве заземлителя разрушает бетон. Прошу прокомментировать».
- Я уже цитировал работы из НИИ железобетона, я продолжаю их цитировать и сейчас. При той обычной плотности тока, которая попадает в арматуру фундамента по токоотводу на любом здании, возьмите обычную пятиэтажную «хрущевку», то у вас на этой пятиэтажке, по крайней мере, десяток токоотводов будет. При таком токе разогрев этих токоотводов не может быть даже до 50° и это значит, что никакого термического воздействия на бетон быть не может. А расстояние между этими токоотводами больше десятка метров и у вас электродинамического воздействия никакого быть не может. Поэтому это ограничение, о котором вы говорите, разрушение бетона за счет воздействия тока молнии – это вещь придуманная людьми, во всяком случае, не из НИИ железобетона, которая всю свою жизнь только этим вопросом и занималась. Один из больших специалистов в этом деле – это специалист по фамилии Карякин, у него достаточно много книг, которые есть в Интернете. Посмотрите эти книги, вы там ничего не найдете похожего.
- Хорошо. Спасибо! Еще вопрос: «Какие меры при устройстве заземляющих устройств можно считать мерами против заноса потенциала?».
- Смотрите сами, у вас есть здание, а в этом здании есть заземляющее устройство. И пусть это заземляющее устройство имеет сопротивление заземления очень низкое всего в 1 Ом, то есть великолепное заземляющее устройство. Идет какая-то коммуникация, например, трубопровод или газопровод, который входит в это здание. И пусть по этому трубопроводу в здание поступает мизерный ток молнии всего в 3 кА. Тогда на вашем заземляющем устройстве возникнет напряжение 3 кВ и это напряжение в 3 кВ будет вполне значимо для изоляции сети 220 В, которая имеет изоляцию, рассчитанную на 2,5 кВ. Значит у вас аппаратура и изоляция сети 220В будет нарушена таким образом. Можете ли вы каким-нибудь образом избавиться от этого дела? Не можете никаким способом. Подчеркиваю, что никаким. И то, что написано в РД-34 о том, что эта коммуникация должна быть присоединена к контуру заземления, это снимает вопросы об электробезопасности, но это совершенно не снимает никакого вопроса о повреждении сети 220 В, которая питает внутреннюю аппаратуру вашего здания. Имейте это в виду. И здесь установка УЗИП абсолютно необходима.
- Хорошо, спасибо! Коллеги, пока не вижу новых вопросов, и время у нас уже подходит к концу, поэтому предлагаю завершать. Еще раз повторю, что вопросы, которые возможно требуют уточнения, особенно те, где есть конкретные параметры по объектам, которые нужно защитить, отправьте лучше на почту. Мы направим их Эдуарду Мееровичу и совместно с ним подготовим вам ответ и более предметно ответим.
- Можно я еще раз обращусь к аудитории? Я хочу обратиться к коллегам по поводу сетки. Я вас очень прошу, прочтите документ РД-34, посмотрите, для чего используется сетка. А после того когда вы прочтете, подумайте сами вот о чем, нарисуйте себе такую картину: металлическая кровля, на этой металлической кровле лежит сетка, эту сетку, как правило, делают редко из катанки, а чаще всего делают просто из шины и толщина этой шины 3 мм. Теперь представьте, что на металлической кровле возвышается электрод высотой в 3 мм. Спрашивается: может ли этот электрод быть молниеотводом при превышении 3 мм? Посмотрите, как выглядят зоны защиты молниеотводов. Для того чтобы молниеотвод защищал, его превышение над объектом составляет 5 – 10 % от высоты объекта в зависимости от надежности. Вот такое превышение молния чувствует, но превышение в 3 мм молния чувствовать не может. Сетка на металлической кровле не может быть никаким молниеотводом. Это настолько очевидный факт, что о нем даже говорить стыдно, но говорить приходится на каждом вебинаре. Прочтите документ и убедитесь сами, что я прав. Большое спасибо за внимание! Всего доброго!
- Эдуард Меерович, если есть еще минутка, у Алексея есть вопрос: «Есть ли какие-то реальные подвижки в создании технического регламента таможенного союза по молниезащите?». Можете это как-то прокомментировать?
- Вы знаете, какое дело, я не знаю, что такое таможенный союз по молниезащите. Есть такая организация, которая называется МЭК (Международная Электротехническая Комиссия). И есть в этом самом МЭК комитет ТК 81, который разработал нормативный документ по молниезащите 62.305. Этот документ по молниезащите содержит несуразиц такое большое количество, что их уже перестали обсуждать на международных конференциях по молниезащите. Потому что это уже стало никому не интересно. Из кого состоит этот самый комитет? На этот вопрос ответить очень сложно. Мы с вами в свое время попытались как-то в этом вопросе разобраться, «мы» – я имею в виду фирму, естественно, а не меня. Пригласили одного члена из этого самого комитета, который делал серию вебинаров по поводу нормативных требований ZANDZ.com, а после этого мы договорились с ним, что мы зададим ему ряд вопросов, на которые он, этот специалист, господин профессор будет отвечать. Вопросы мы ему подготовили в письменной форме и послали заранее.
- Собственно от Алексея было уточнение, что речь про внутренний регламент согласно закону о техническом регулировании по молниезащите.
- На этот вопрос не мне отвечать. Понимаете? Я не имею никакой не юридической, не административной власти, для того чтобы на этот вопрос воздействовать. Я готов работать над этим документом, но определять, будет он или нет, я естественно не могу, у меня нет таких возможностей и прав нет.
- Понятно. Хорошо! Спасибо еще раз за выступление! Коллеги, спасибо за участие, на этом будем заканчивать.
- Спасибо большое всем! До свидания!
- До свидания!
Смотрите также:
Консультация и вопросы. Технический Центр ZANDZ.com
Правила пользования Сайтом
Почему вертикальные заземлители нельзя располагать близко друг к другу?
УЗИП и его плавкая вставка
Молниезащита объектов в районах вечной мерзлоты
Молниезащита и заземление для базовых станций стандарта 5G
Анализ нормативного документа ФЕДЕРАЛЬНЫЕ НОРМЫ И ПРАВИЛА В ОБЛАСТИ ПРОМЫШЛЕННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ "ПРАВИЛА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ВЗРЫВНЫХ РАБОТАХ"
Открыта регистрация на третий вебинар с проф. Э. М. Базеляном о заземлении и молниезащите
Какое заземление используют крупнейшие нефтегазовые компании? (отзыв о продукции ZANDZ)
Можно ли прокладывать токоотвод внутри помещения?