Семинар «Молниезащита предприятий углеводородного топлива», страница 5

Четырнадцатое мероприятие из из серии "Заземление и молниезащита: вопросы и проблемы, возникающие при проектировании".

Текст вебинара. Страница 5

Быстрая навигация по слайдам:

— И тогда что делать? Куда бедному крестьянину податься? И тогда бедный крестьянин лезет в Интернет, а в Интернете он может найти все что угодно. Любая сколько-нибудь серьёзная фирма, которая торгует УЗИПами или тем более производит УЗИПы, предлагает вам готовые решения. Вот то решение, которое я вам сейчас показываю. Называть фирму или не называть фирму? Назову – это фирма «HAKEL». Вот фирма «HAKEL» предлагает следующее решение. Вон дом любой, офисное здание, промышленное здание, не важно. Вот молниеприёмник. В молниеприёмник ударила молния, дальше вы можете считать очень просто: 50 % этого тока пойдёт в заземлитель этого здания, почему 50 %, не 49 и не 28 – это не знает никто. А дальше остальные 50 % распределятся поровну между всеми коммуникациями металлическими, которые подходят к этому зданию. Например, к зданию подходит холодное водоснабжение, к зданию подходит горячее водоснабжение, к зданию подходит электрическая сеть, к зданию подходит канализация, например. Вот у вас 4 цепи, значит 50 % делится поровну между этими коммуникациями, почему поровну – это опять никто не знает. Теперь у вас остается электрическая цепь. Электрическая цепь – это трехфазная цепь с нулем. Значит, те 12 %, которые у вас будут, распределяются поровну между этими тремя проводами, итого в каждый провод попадает через УЗИП, попадет 3% тока молнии. «Ребята, покупайте наши УЗИПы, наши УЗИПы очень дешевые, они правда рассчитаны на небольшие токи, но зато больших токов и не надо, видите?» А вот вторая схема – это фирма, которая выпускает хорошие УЗИПы с большими пропускными токами. Значит, вот смотрите, к вам идет воздушная линия, которая вас питает. Молния ударяет в эту воздушную линию, половина тока направо, половина тока налево. А дальше три провода, вернее, если линия с нулем – четыре провода. Значит, 50% поделить на 4, в каждом проводе будет 12,5 % от тока, уже не 3, а 12,5 %. «Покупайте наши УЗИПы, потому что наши УЗИПы обладают большей пропускной способностью». Вот что вам предлагается. А что делать? Опять я должен сказать, что когда я поступал в Институт МЭИ и кафедра теоретических основ электротехники, там традиционно заправляли немцы. Значит, они привезли с собой в Россию всю кухню расчета электрических цепей, которые в начале века того Германией была разработана. Сегодня можно рассчитать токи в любых этих цепях в том виде, в котором они должны иметь место на самом деле. И ничего общего с этой самой делёжкой, абсолютно ничего не получается.

— Есть ещё один момент мимо, которого я не могу пройти, вернее даже два момента. Первый момент вот какой. УЗИПы любые, они не очень совершенны. Понимаете, они фирмами изготовителями делаются по принципу: голову вытащил – хвост завяз. Либо это УЗИП, который в состоянии пропустить мощный ток. Но тогда на нем остается достаточно приличное остаточное напряжение. И это остаточное напряжение может сжечь к чертовой матери ту, например, электронную аппаратуру, которую надо защищать. Либо второй вариант – УЗИП остаточное то напряжение делает низким, но зато горит от сколько-нибудь приличного тока. И здесь нужна комбинация из нескольких УЗИПов.

Я вам очень не советую поддаваться на такие провокации, и пока не жалея денег использовать те самые средства, которые выпускают действительно качественные фирмы.

— Иначе у вас будут сотни этих самых УЗИПов, а то и тысячи и вам придется покупать устройство для автоматического контроля состояния УЗИПов на вашей нефтеперекачивающей станции. И вы знаете, получается так, что вы купили УЗИПы, а потом купили почти за такие же деньги средство для их контроля, а потом у вас будет всю жизнь болеть голова. Вот ради бога не делайте этого и тогда, наверное, у вас всё будет хорошо.

Блок вопросов и ответов

— Эдуард Меерович, вопрос по поводу защиты цитологических колонок, именно тот вопрос и в том числе и ваш рассказ о том, что с Украины приезжали и говорили, что горят даже без удара молнии. Как все-таки правильно защищать от прямых ударов молнии эти высотные цитологические колонки?

— Вы знаете какое дело? Я не знаю, как защищать правильно, я могу только сказать, как я представляю себе это дело, потому что я не считаю, что все, что мне кажется хорошо – это правильно. Колонны ведь металлические? Я правильно понял, да? Значит, с этих позиций защищать от разряда молнии, на мой взгляд, их просто не нужно. Защищать нужно вот от чего. Нужно защищать от электромагнитных воздействий, если они есть, а это может определить только единственным способом: вы можете поручить кому-то считать эти электромагнитные воздействия или просто их замерить. И то, и другое реально возможно. Значит, но защитить колонну как вы сказали почти стометровой высоты от прямого удара молнии, на мой взгляд – это не реально. Почему? Ставить молниеотвод на эту колонну бессмысленно, потому что ток молнии все равно потечет по колонне. Даже, если вы сделает какие-нибудь оттяжки, а такие системы сегодня европейцы предлагают – сделать изолированную молниезащиту. То есть, что сделать? Ставить молниеприемник на изоляторе и дальше тащить ток молнии в сторону какими-нибудь оттяжками. Эта система абсолютно неэффективна, потому что она очень дорога и очень бессмысленна. А если вы поставите молниеприёмник на колонне, то у вас ток молнии всё равно потечет по этой колонне и наводки какие были, такие и останутся.

— Немножко по другому вопросу, речь идет не о защите от прямых ударов самой колонны, а речь идёт о защите на самом верху.

— От вспышки?

— На самом верху у любого аппарата есть фланцевое соединение. Всегда, очень часто бывает, на части верха колонны есть не только фланцевые соединения, но и скажем так – задвижки. И защищать именно эти вещи.

— Эти вещи от чего? Если есть задвижка, вы говорите – это металлическая задвижка. От чего ее надо защищать? Вы скажите.

— У нас по РД требуют, что взрывоопасные зоны подлежат молниезащите, защите от прямых ударов молнии.

— Мое отношение к этому делу то, которое я уже высказал. Значит, защитить от удара молнии эту область очень тяжело молниеотводом. На мой взгляд – это почти невозможно. А защитить от проникновения пламени через эту задвижку дальше в объем колонны реакторной – это можно. Это и надо делать. Это путь, который апробирован уже, он конструктивен, он возможен. А защитить на высоте 100 метров эту самую задвижку – это, значит, поднять молниеприёмник самое большее, еще меньшее – это еще на высоту метров 20 – 30. На мой взгляд – это совершенно нереально и делать этого не надо. Я бы так поступал.

— Вопрос такой: склад выполнен из сэндвич панелей. Высотой метров 10, примерно метров 90 длинной. Склад относится ко второй категории. Как выполнить молниезащиту, если кровля выполнена из сэндвича? Толщина, значит, верхней, что-то такое там миллиметровая какая-нибудь сталь, дальше пенополиуретан и дальше опять.

— Метал?

— Метал, да.

— Опять же я говорю о своем отношении к этому делу. Смотрите, что вас ждет. Я бросаю этот склад на произвол судьбы. При высоте примерно 10 метров и длине сколько?

— 12.

— Ну, один чёрт. И при длине примерно 90 метров, да? В него будет один удар примерно молнии в 20 лет. К чему он приведет? Он приведет к следующему, у вас будет проплавлена верхнее металлическое покрытие, проплавлено оно будет на диаметр не больше 10 мм примерно. Канал вовнутрь, в диэлектрику сэндвич панелей не проникнет. Канал останется там, на поверхности этого металла. И нижний металл ни в коем случае у вас не пострадает. Значит, такая система получит от удара молнии примерно такую сантиметровую дырку на поверхности один раз в 20 лет и это всё. И по этой причине наше отношение, я имею в виду отношение нашей лаборатории к таким штукам оставлять их без защиты вообще.

— А как же тогда с другой стороны?

— Вовнутрь ничего не проникнет.

— Надо их заземлять.

— Заземлять, конечно, надо, но вы не можете. Вы не можете не заземлить, не можете по той простой причине, что у вас эти сэндвич панели все равно будут касаться земли, но а сделать контур. Ведь электроснабжение там есть?

— Конечно.

— Есть, да. Значит, по электроснабжению, по электроснабжению у вас будет сделан контур заземления и сопротивлением никак не меньше, чем 4 Ом. И этот контур заземления все проблемы по работе молниезащитной системе снимет. Эти 4 Ом вполне обеспечат вам все, что надо. А вы наверняка сделали контур по периметру?

— По периметру.

— И этого вполне достаточно и я бы ничего больше не делал во всяком случае.

— А на какие нормы ориентируется?

— А нет таких норм. Во всяком случае, я могу вам сказать следующее. Я сейчас консультирую работу, которая очень похожа на вашу, только ваша конструкция, несомненно, более совершенна. У вас сэндвич в панели. И сэндвич в панели с двойным металлическим слоем молнии не пробить никогда. Понимаете, не будет этого пробоя, то есть искра вовнутрь никогда туда не попадет. Все кончится на внешней поверхности металла. Это очень хорошая система – эти сэндвич панели. Я бы их ни в коем случае не стал защищать.

— Вопрос такой: значит, никакой сетки не надо класть?

— Поверх – нет. Если вы положите сетку, то лучше позовите узбеков, у нас по улицам ездят, они собирают цветной металл и даже за это дают игрушки «Уди-уди».

— И тросовая защита тоже?

— Я бы её не стал делать.

— На 90 метров.

— Да, знаю, понимаю, что вам надо промежуточное диэлектрические стойки. Не стал бы я делать ничего. Мы сейчас делаем систему, я консультирую ее, она проще, там не сэндвич панель, а там считайте плащ-палатка только синтетической ткани. И на эту синтетическую ткань кладут сетку,вынуждены положить, потому что металла нет. И когда мы говорим:«А вы не можете сэндвич панели применить вместо, тогда ничего не надо было делать» - они говорят: «Нет, к сожалению, мы не можем применить сэндвич панели по той простой причине, что это у нас переносные сооружения». Но у вас то стационар. Я бы делать точно ничего не стал. Во всяком случае, если, например, вы в наш Институт обратитесь и попросите на каких-нибудь условиях заключение о том годится или не годится не делать ничего, мы обоснованно напишем – годится.

— Эдуард Меерович, вопрос по расчетумногократного стержневого молниеотвода, который приведен в 34-м РД и не приведен в действующем СО-153. РД носит сейчас рекомендательный характер и не является как бы основанием для, обоснованием для органов экспертов в Главгосэкспертизе.

— Я на этот вопрос уже отвечал, когда пили кофе.

— Получается, что невозможно организовать?

— Ни в коем случае. Неправильная эта штука, не правильная. Есть еще вопрос?

— В СО есть 4 уровня защиты от молнии, там в зависимости от тока молнии?

— Нет, только не в зависимости от тока. А токи предписаны каждому.

— Да, а токи предписаны каждому уровню защиты. В России какой уровень защиты вы должны принимать, учитывая, что «тока молнии» у нас вообще такого понятия нет?

— Я отвечаю на этот вопрос следующим образом. В СО-153 не прописано кто выбирает эту самую защиту. Почему так получилось? Два момента.

— А как ему объяснить, допустим, нужно это ему или не нужно. По-моему любой спросит: «А в чем разница? Сколько денег заплатить? Столько или столько?»

— На этот вопрос я могу только ответить то, что говорят программисты, а они говорят примерно следующую вещь, что самая важная задача программиста – это объяснить заказчику, какая программа ему нужна. Как выходить из этой ситуации я просто не знаю.

— В принципе, для нефтеперерабатывающих, взрывоопасных объектов руководство все-таки повышено требует или нет?

— Нет, подождите, ведь вообще-то СО-153 не ориентировано на взрывоопасные объекты.

— Вопрос можно? Опять по зданию с сэндвич панелями. Если у нас имеются металлические колонны по периметру зданий, сверху металлические, под ними есть фундамент небольшой. В принципе по нормам нам не обязательно делать повторное заземление 4 Ом. В подстанции есть заземление 4 Ом, а повторное не нормируется, то достаточно будет заземления этих фундаментов под колонной или нужно делать дополнительное заземление металлическое.

— Я могу сказать только, вам оценить эту ситуацию с чисто формальной стороны. В СО-153 сопротивление заземление в молниезащите вообще не нормировано, это вы, наверное, знаете. А в РД 34 приведены типовые заземлители зданий, у вас есть колонны и у колонн металлических есть фундамент и этот фундамент даже одной колонны удовлетворит тем требованиям, которые есть в СО, извините, в РД 34 и поэтому с этих позиций, с этих позиций делать ничего не нужно. Но вот что бы я посоветовал вам сделать, если это не сделано, конечно. Связаны ли между собой эти колонны?

— А если они связаны?

— Если не связаны, если они не связаны, я бы все эти колонны соединил по периметру заземляющей шиной. Вы можете уж на худой конец положить эту шину просто по поверхности земли. Ещё лучше конечно её заглубить примерно на полметра, но в этом случае у вас будет идеальное заземление.

— Ещё предложение – вопрос. Некоторое количество людей говорят, что сопротивление при применении сопротивление должно быть около 10 Ом.

— А кто это говорит? Просто я этого не знаю.

— Во-первых, специалисты из «BETTERMANN».

— Фирма «BETTERMANN» не имеют ни малейшего представления о работе заземления, а их представительство в России – оно очень хорошее представительство, но они вам говорят вещи, понятно почему они хотят 10 Ом, они же торгуют заземляющими устройствами. В России таких норм нет, а что касается международных этих норм, это стандарт 62305, то там тоже таких норм нет, потому что в стандарте 62305 нормирована вот какая вещь. Минимальная допустимая длина шины, которая меняется в зависимости от того в каком грунте вы работаете и найти цифру 10 Ом, вы при всем желании там не сумеете. Это выдумка, нормальная торговая выдумка.

— Насколько эффективен допустим какой-нибудь 30-ти метровый заземлитель по растеканию тока? Может быть несколько помельче, чем один на другой допустим?

— Спасибо большое, очень хороший вопрос, я с удовольствием на него отвечу.

— Эффективность растекания.

— Теперь, что вы от этого получите. Если у вас грунт однородный, то вы с увеличением длины получите почти линейное снижение сопротивление заземления. Если вы рассчитываете на то, что вы добьетесь до грунта низкой проводимости, высокой проводимости, например до речного, водяного слоя доберетесь, то в этом случае, конечно – это выход из положения. Потому что, например, В Корее на некоторых линиях электропередачи таким глубинными бурением на 30 почти метров, удалось снизить сопротивление заземления ниже, чем до 30 Ом, а там было 300 Ом и в результате этого надежность работы линий в грозовой обстановке резко увеличилась. То есть до какой глубины можно доходить, определяется только одним – чего вы хотите добиться и знаете ли вы, что у вас там, что вам дала, какую гео-подоснову вам дали. Вот собственно и все.

— Подскажите, есть письмо от ГосТехНадзора, которое не рекомендует примерный держатели, то есть собственно, когда сверху у нас на кровли ставится бетонный держатель, многие фирмы делают его еще полимерником сверху и там защелкивается проводник. Насколько это обоснованно?

— Вы знаете, не знаю. Я просто не знаю о каких держателях идет, как они устроены эти держатели. Я знаю только одно требование наше Российское, требование – давайте везде сделаете сварку – это перехлест. Это перехлест, от которого цивилизованные страны, европейские давно ушли. Давно ушли. Они делают хорошие болтовые соединения, хорошие цапфовые зажимы и спокойно работают себе. Никакой страсти в этом деле нет.

— Можно ещё по заземлению электродов? Есть глубинные и есть так называемые химические электроды.

— Вы знаете, я не хочу говорить о химических электродах. Понимаете, на конференции, которая только что проходила, хорошо известная мне команда делала доклад о том, что дают химические электроды. Они показали, что в обычных грунтах у них кратность где-нибудь на уровне там трешки. Но ведь в обычных грунтах никто не покупает химические электроды. Химические электроды покупают в том случае, когда у вас вечномерзлый грунт, скальный грунт, пески, а там эти электроды никто не испытывал. Понимаете, никто. Как можно говорить, если эти электроды никто не испытывал. А диффузия электролита в разных средах, она ведь происходит совсем по-разному и специалисты высоковольтники вроде меня ни ухом, ни рылом в этом деле не соображают. Так на какую рекомендацию вам рассчитывать? Либо вы верите фирме–изготовителю, либо вы начинаете проверять, а что там есть на самом деле. Пока этим никто не занялся, во всяком случае, в России точно не занялся. В Соединенных Штатах я пытался узнать, занимались ли они этим делом. Ответ мне был такой – не занимались.

— Зачем вы рекомендуете это?

— Нет, но слушайте. Во-первых, когда вам продают сливочное масло, вам твердо гарантируют, что его можно мазать. А что с ним можно дальше делать, никто не знает. Проверьте, попробуйте на себе. Как получается с картошечкой, как с грибком? Я не знаю, проект «Заземление и молниезащита на ZANDZ.com» будет заниматься этим вопросом. Я думаю ближайшее время, нет, потому что на нее очень много свалилось, да?

— Колется уже за все браться.

— Колется. Понимаете, не могу я ответить честно на этот вопрос.

— Можно вопрос ещё? Скажите, пожалуйста, вы говорите о том, что мероприятие основное для защиты от импульсных перенапряжений должно быть, скажем так, средства эти УЗИПы в последнюю очередь?

— Я считаю, что категорически не должно быть.

— Хорошо, в таком случае как быть с проверками, которые в любом случае придут к нам, допустим на прожекторной мачте совмещенным с молниеотводом установлены собственно эти прожектора, устанавливаются какие-то, например, системы видеонаблюдения, какие-то устройства с резисторами.

— Не продолжайте дальше, можно? Я понял вопрос. Я постараюсь на него ответить.

А сегодня есть возможность такой проверки и устройства такие есть и фирмы есть, которые придут и проверят вам и скажут. Это уже зависит от конкретных условий. Можно обойтись без УЗИПа – слава богу, надо обходиться. Нельзя – что же делать, купите.

— Для жилых и общественных зданий, как правило, делают совмещенный контур заземления для защиты заземления и для молниезащиты. А целесообразно для молниезащиты отдельный контур заземления делать с целью уравнивания потенциалов или лучше этого не делать?

— Вы знаете, нет, нецелесообразно. ПУЭ на этот счет говорит совершенно правильную вещь, что при всех случаях кроме исключительных надо делать единый контур заземления, и это правильный подход. Вот, другое дело, когда у вас появляется потребитель этого заземления и говорит: «У нас сверхчувствительная аппаратура, у нас высокочастотные радио там комплексы. Нам нужен индивидуальный контур заземления». В этом случае начинается разговор следующего сорта: «Давайте проектируете этот самый отдельный контур заземления». Что значит слово «отдельный»? Ведь он не на бумаге должен быть отдельный, он должен быть отдельным таким образом, чтобы заземляющее устройство этой аппаратуры не попала сколько-нибудь значительной части тока молнии. А какая то часть обязательно попадет. Земля то – проводник. Вот у вас один заземлитель, вот - другой. Между ними есть кондуктивная связь. И эту кондуктивную связь надо считать. И очень часто получается вот какая вещь. Пространство, на котором вы работаете – ограниченное. Из-за того, что оно ограниченное, вам некуда сунуть этот самый индивидуальный заземлитель. Вы его делаете, но если вы посчитаете, какая доля тока туда попадает, то после этого можно считать, что вы закапали все свое железо в землю за просто так. Что делать в этой ситуации? В этой ситуации, если вас вот так вот прижало, у вас выход один – тогда вам для этой аппаратуры надо делать глубинный заземлитель. Но какой глубинный заземлитель? Этот глубинный заземлитель должен быть по всей толще земли метров там на 20 – 30 изолированный от этой земли. То есть вам нужно иметь кабель с хорошей изоляцией, с какой – вы должны просчитать по разности потенциалов. Иногда приходится делать такой кабель с изоляцией на миллион вольт, то есть это получается кабель, у которого вот такая полихлорвиниловая или полиэтиленовая оболочка. И делают этот заземлитель таким образом: сверлят скважину, диэлектрическую обсадную трубу в эту скважину, потом в него опускают этот кабель, а на глубине только метров там 30, сколько вы посчитаете, вы делаете уже изолированный, снятую изоляцию со стержня, который действительно вгоняется в грунт. Такие устройства делают, только они обходятся в очень хорошую копейку и делать их нужно только в том случае, когда есть острейшая необходимость, а не дурость.

— А как же уравнивание потенциалов? Это же локальная земля будет.

— Тут уже об уравнивании потенциалов думать не приходится. Тут приходится думать об обеспечении безопасности работы аппаратуры. Ну, что все? Спасибо за внимание!

— Спасибо вам!

У вас остались вопросы? Задайте их нашим техническим специалистам и вы получите развёрнутые аргументированные ответы.

Полезные материалы для проектировщиков:

• Статья профессора Э. М. Базеляна "Молниезащита нефтегазовых объектов"
• Проектирование заземления и молниезащиты (проекты в DWG и PDF)
• Примеры решений для особо важных объектов (список применённого оборудования, отзывы о продукции
• Полезные материалы: статьи, рекомендации, примеры
• Консультации по расчётам, проектированию и монтажу систем заземления и молниезащиты

6. Как это делается Вебинар "Пожарная безопасность и нормативные требования по молниезащите." Страница 1 Вебинар "Пожарная безопасность и нормативные требования по молниезащите." Страница 2 Вебинар "Пожарная безопасность и нормативные требования по молниезащите." Страница 3 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