Вебинар "Скользящие разряды в молниезащите." Страница 3

Текст вебинара. Страница 3

Быстрая навигация по слайдам:

График (длины каналов и R_g)

Второй момент, который может быть – это взять и сделать очень низкое сопротивление заземления. Если будет очень низкое сопротивление заземления, то весь ток пойдёт в заземлитель, в растущий канал он не пойдёт, но в этом случае у вас появится какое-то укорочение длины канала. Спрашивается, а какого укорочения можно добиться? Если брать типовой заземлитель, который рекомендован в РД 34, то у вас в этом случае длина этих искровых каналов оказывается на уровне примерно 20 метров. То есть добиться очень низкого сопротивления заземления и очень короткого канала тоже не очень получается.

Дробление тока молнии

Перехват канала заземляющей шиной

Теперь ещё один момент, который очень важен. Это момент такой: а давайте попробуем перехватывать каналы. Это решение кажется вполне разумным, посмотрите. Я беру и делаю следующую вещь: у меня в плане нарисован объект, как защищаемая территория, к которой надо не допустить эти самые искровые каналы, а по внешнему периметру этой самой территории я на глубине примерно в полметра ставлю замкнутый металлический проводник. Отодвинув его от объекта, скажем на расстоянии порядка 10 метров. Что у меня получается? Когда такой скользящий канал подходит к этому проводнику, ток молнии растекается по всей длине этого проводящего проводника. В результате напряжённость электрического поля резко снижается и канал просто останавливается. Сделать такую систему достаточно просто. Это дело достаточно эффективно и я знаю, например, что в Соединенных Штатах для того чтобы перехватить такие каналы, делается немного другая вещь. Они делают более дорогое решение, вот какого сорта. Все это пространство они превращают в железобетонную плиту. Они укладывают на грунт железобетонные плиты. У железобетонной плиты есть арматура. Когда у вас подходит скользящий канал к этой самой плите, то ток молнии растекается по арматурным стержням, плотность его резко снижается, электрическое поле резко снижается и канал перестает существовать. По существу это решение и то, которое делают американцы, оно по идеологии одинаково, по эффективности, то железобетонную плиту считаю чуть более эффективной, но эффект получается один и тот же.

Принудительная ориентировка скользящего канала

Есть ещё одно решение, о котором стоит поговорить, вспомнив русскую поговорку, знаете? У соседа корова сдохла, пустяк, а всё равно приятно. Что можно сделать? Смотрите, у меня защищаемая территория. Я сознательно использую для защищаемой территории не стержневые молниеотводы, которые бы стояли прямо на этой территории, я использую тросовые молниеотводы, которые проектировщики по совершенно непонятным причинам очень не любят. Но что я тогда делаю? Я эти опоры тросовых молниеотводов выношу чуть-чуть за защищаемую территорию, поближе к соседу. Помимо этого я делаю вот ещё какую вещь: заземлитель этих самых опор я направляю в соседскую сторону, в сторону безопасную для себя.

Вот собственно всё, что я хотел сказать в этом сообщении. Я хочу добавить только вот ещё, что те самые машины, которыми я хвастаюсь, они позволяют сделать следующее: такую машину своим ходом можно пригнать на любой объект, на какой угодно. На объект, который уже размещён на этой территории, у него сделан контур заземления, у него поставлены все молниеотводы, но силового оборудования там пока ещё нет. И с помощью этих машин, с помощью такого генератора, который действительно является уникальным по всем своим параметрам, можно испытать и посмотреть, что будет с заземляющим устройством при воздействии реальных токов молнии в масштабе 1:1. Эта работа по существу сводится к сертификационным испытаниям наземных сооружений на устойчивость к воздействию тока молнии, которые нигде пока ещё ни в России, ни в других странах не производится. А их придется производить, придется из-за того, что сегодняшние объекты битком набиты микроэлектроникой, и сжечь эту микроэлектронику совершенно не допустимо. А пока такие испытания проводятся только для летательных аппаратов. А для наземных сооружений нет, потому что не было чем их производить. Сегодня такая возможность есть и мешает этому только одна единственная вещь – наша инерционность и отсутствие тех нормативных документов, которые должны предписывать такие вещи. Наши нормативные документы по молниезащите по моему профессиональному убеждению безнадёжно отстали от требований практической молниезащиты. И это очень печально. И как с этим бороться я, к сожалению, не могу предложить, потому что это не моя компетенция, а правительства органов. Я готов ответить на ваши вопросы.

Блок вопросов и ответов

— Эдуард Меерович, спасибо! Есть комментарии как раз по этому слайду от Юрия: «50 метровые мачты с мощным тросом ни один заказчик не согласится ставить. У нас было такое в Устьянске». Андрей также подтвердил, что у него тоже такой опыт был. Несколько слов можно по этому поводу.

См. слайд 20

— Вы знаете, какое дело, я могу объяснить вот какую вещь, по поводу этого слайда. Мы делали такую работу в интересах «Россети». Мы предложили эту систему, и оказалась следующая вещь: во-первых, по стоимости эта система оказалась дороже в пределах десятков процентов, что не очень важно, потому что стоимость молниезащиты по сравнению со стоимостью объекта составляет около 1% всего. Речь идёт о вшивой экономии, понимаете? Это первое дело. Теперь второе дело – никаких особо мощных мачт и очень толстого троса не нужно, потому что трос, который здесь предлагается при длине пролета, скажем, в 150 метров в районах примерно с четвертого по ветровой нагрузке и по гололеду. Обеспечить его надёжность не предоставляет никакой проблемы. Третья вещь – этот предрассудок, он свойственен России, но он не свойственен очень многим странам. Например, в плохих грунтах, скажем, на территории Альп объекты электротехнические высокого напряжения с тросовой молниезащитой – это ординар, они используются в течение достаточно большого количества лет. И ничего с этим тросом не происходит. А наши заказчики просто не привыкли к этому делу. Почему я говорю, что нет нормативного документа.

— Спасибо! Еще есть комментарий: «Из какого материала и каким сечением выполняется защитный контур вокруг объекта?».

— Требования к этому контуру точно такие же, как и к любой заземляющей шине. Они есть в любом нормативном документе. То есть если у вас грунт не агрессивный, вы применяете сталь с сечением в 70 мм². Откройте СО-153 там таблица для стали, для меди, алюминий нельзя класть в землю. Такие материалы вы можете применять, можете применять материал с оцинковкой, с омеднением, нержавейку, всё, что годится для заземляющих электродов, годится и для этого электрода. Это обыкновенный заземляющий электрод.

— Хорошо, спасибо! Ещё уточнение: «Нужно ли в данном случае объединять заземлитель молниеотвода с комплексным заземлителем объекта?».

См. слайд 19

— Это не заземлитель молниеотвода. Понимаете? То, что я показал, это вот что такое. У вас есть объект, вот у вас защищаемая территория. На этой защищаемой территории есть контур заземления, к которому все, что здесь есть, подключено. А это территория безопасная, где стоят молниеотвода или где стоят объекты, которые выполнят их роль, например, растут большие деревья или стоит вышка СВЧ связи или чего-нибудь. В эту вышку связи СВЧ высотой в 100 метров будет раз в год примерно ударять молния, и от этой вышки пойдет сюда на защищаемую территорию скользящий разряд. А я хочу не допустить этот скользящий разряд. И по этой причине я за защищаемой территорией, отодвинувшись от неё примерно метров на десять, делаю этот замкнутый контур, который выполняет единственную роль – он перехватывает скользящий разряд.

— Спасибо. Давайте я сейчас переключусь во вкладку «Вопросы» и озвучу, которые здесь уже были написаны: «На металлической кровле молниеотводы должны иметь контакт с кровлей? То есть держатели металла или изолированные держатели?».

— Дело заключается в том, какую молниезащиту вам заказали и какую молниезащиту вы исполняете? Если вы исполняете молниезащиту изолированную, то у вас естественно молниеприёмник должен стоять на изолированной стойке, рассчитанной на то напряжение, которое здесь возникнет. И должен быть изолированный токоотвод, который уведёт ток молнии куда-то в сторону. Если это обыкновенный жилой дом, и вы ставите молниеприёмник только с единственной целью, вы хотите, чтобы у вас ваша кровля осталась цела. В таком случае молниеотвод вполне можно присоединять к металлу этой кровли, например, к металлопрофилю. Поэтому это зависит от вашей задачи.

— Мне, наверное, сейчас трудно прокомментировать вот из-за чего. Я просто не знаю, что такое мягкие резервуары. Я знаю, что раньше у нас использовали железобетонные резервуары, это я знаю, что это такое. А что такое мягкие резервуары, я не знаю. Если мне дадут исходные материалы, то я на этот вопрос отвечу.

— Хорошо. Владимир, тогда вам лучше написать нам на почту и чуть позже сброшу в чат этот вопрос и уточнить, что такое мягкие резервуары. А мы соответственно передадим информацию Эдуарду Мееровичу, он ответит. Идём дальше: «Чем обусловлено то, что искровой разряд от направленного заземлителя будет также направлен в нужную сторону, а не растечётся по многолучевой схеме, как от обычного стержневого заземлителя?».

— Нет, дело заключается вот в чём, если у вас ток молнии растечётся во все стороны как от обычного заземлителя, то получилось так, что в этой ситуации у вас нет скользящего разряда. Если его нет, то, слава Богу! И не о чем беспокоиться. Дело заключается в том, что опасность представляет случай, когда эти разряды возникают. Если он возник, то такой направленный электрод даст стартовое направление этому разряду. На 180° он не повернётся. А в случае естественно растекания – и, слава Богу! О чём тогда беспокоиться? Никакого скользящего разряда нет.

— Согласно ФНП в области промышленной безопасности правила утверждены приказом заземлители молниеотвода, защищающие от прямых ударов молнии, должны быть отделены от заземлителей других систем. При этом категорию молниезащиты не уточняется. Полагаю в ФНП преднамеренно либо случайно не указано, что данное требование относится к отдельно стоящим молниеотводам, обеспечиваемым молниезащиту первой категории. Как считаете вы?

— Я не могу считать ничего в отношении документа, к которому я не имею никакого отношения. Я могу сказать только одну единственную вещь, у нас отдельно стоящим молниеотводом является молниеотвод, который согласно ПУЭ и согласно РД 34, отделен от объекта по воздуху и по земле на определённое расстояние, которое рассчитывается по формулам, приведённым и в том и в другом документе. Если вы посмотрите, о каком расстоянии идёт речь, то вы увидите, что эти расстояния зажаты вилкой примерно от 4 до 10 метров. И считается, что при таком расстоянии у вас ток молнии, который ударить в отдельно стоящий молниеотвод, никак не будет воздействовать на заземлитель объекта. Весь сегодняшний вебинар показывает, что это неправильно, потому что у вас это воздействие может произойти из-за того, что от заземлителя молниеотвода пойдёт скользящий канал, которое это расстояние меньше 10 метров перекроет практически при любых обстоятельствах. И нормы, которые находятся в ПУЭ и в РД34 – это нормы, которые сегодня не отвечают ничему. Это первый момент. Теперь второй момент, второй момент вот какой, если у вас даже скользящего разряда не будет, то при таком расстоянии кондуктивная связь через проводимость грунта настолько сильна, что, по крайней мере, 15%, а то и 20% тока молнии попадёт в заземлитель объекта, потому что расстояния, которое нормирует ПУЭ не допустимо маленькие. Это надо менять и неизбежно менять.

— Хорошо, спасибо! Несколько вопросов было: «Есть ли какая-то статистика возникновения скользящих разрядов?». Можете прокомментировать?

— Нет, не могу, потому что такой статистикой никто не занимался. Пытались сделать что-то похожее, но безуспешно. У нас вообще очень плохо со статистикой. Смотрите, вся статистика токов молнии, с которыми мы работаем, которые написаны во всех нормативных документах – это статистика получена на высотных объектах. Например, подавляющее большинство хороших регистраций токов молнии сделано на горе Сан-Сальваторе в Швейцарии. Как они сделаны? На горе стоит вышка высотой в 70 метров на стальном грунте. От этой вышки идет заземлитель, он опускается в озеро Лугано, этот заземлитель, который стоит от вышки по высоте почти на 600 метров. В результате данные о токах молнии у нас собираются в объектах, высота которых сотни метров. А потом эти данные переносятся на объекты ординарной высоты, потому что линия электропередач, это примерно 20 – 30 метров. Жилые массивы – это снова 20 – 30 метров, ну 40 метров. Промышленные объекты – тоже. То есть мы пользуемся статистикой, которая получена в совершенно других условиях. У нас этой статистикой, к сожалению, в мире никто не занимается. Мне могут сказать: «А дистанционные методы?». Так вот погрешность дистанционных методов в определении токов молнии находится на уровне сотен процентов. Рассчитывать на неё не приходится. Со статистикой у нас отвратительные дела.

— Ещё уточнение по этому слайду. Может здесь вопрос не в стоимости, вы говорили про стоимость организации тросовой молниезащиты, а в величине пятна застройки? И ещё здесь же уточнение: «Какова площадь необходима для устройства тросовых молниеотводов?».

— Дело заключается вот в чём, конечно, с расходом земли здесь не очень здорово, потому что опоры тросовых молниеотводов наши очень серьёзные разработки показали, что тросовые молниеотводы желательно вытащить за защищаемую территорию примерно на 15 – 20 метров. Конечно, это далеко не всегда удаётся сделать. А в черте городской застройки никогда не удаётся сделать. Но у нас много территорий, где никакой городской застройки нет, и там никому это не мешает, но пока не делается.

— Спасибо, ещё вопрос, я так понимаю тоже по этому слайду: «Защитный контур заземления не соединяется с внутренним? Потому что по правилам мы должны контур заземления вроде как соединить».

— А это не контур заземления, его не надо соединять с внутренним. Не надо. Более того его надо отодвинуть. Это не контур заземления, поймите. Контур заземления — это совсем другая вещь. Это, если угодно, молниеотвод, только молниеотвод не установленный вверх для притяжения молнии сверху, а молниеотвод, который принимает на себя такой скользящий разряд.

— Спасибо. Вопрос, возможно, он тоже на почту, но я озвучу, а вы скажите: «Если у нас большой перегрузочный комплекс с пересыпными станциями и конвейерными галереями. Как в этом случае сделать безопасность от скользящих ударов?».

— Дайте мне какие-нибудь параметры этого контура, пришлите, что это такое, и я обязательно постараюсь ответить.

— Анна, в чат оправлял почту, чуть выше посмотрите и чуть позже я продублирую ещё. Отправляйте более подробную информацию и Эдуард Меерович ответит. Уточнение от Николая: «Нужно ли делать сетку и сколько спусков для заземлителя или достаточно только катанки по коньку крыши?». Не знаю, наверное, тоже нужно уточнение. Николай, уточните ваш вопрос.

— О чём идёт речь? Пусть конкретный вопрос зададут, и обязательно постараюсь на него ответить. С количеством спусков всё просто. У нас есть документ СО-153, который говорит о том, что количество спусков должно определяться уровнем молниезащиты. Для первого уровня – расстояние между спусками не больше чем 10 метров, для второго – 15 метров, для третьего – 20 метров и для четвертого – 25 метров. Выделите периметр и посмотрите, сколько спусков вам потребуется.

— Николай уточнил, что это склад. Николай, пишите в чат, когда будут подробности, тогда мы вернёмся к этому вопросу. Есть комментарий от Валерия: «На Байконуре тоже есть молниезащита. Эдуард Меерович, что вы сможете сказать про её эффективность?». Если можно, то прокомментируйте.

— Я ничего не знаю о молниезащите на «Байконуре», потому что не мы её делали. Но, насколько мне известно, неофициально там стоят два молниеприёмника высотой больше, чем 150 метров. А вот на «Байконуре» восточном эта информация уже есть. Она размещена в Интернете. В Интернете довольно много статей на этот счёт и там сказано, что стартовая позиция защищена двумя молниеотводами высотой по 150 метров, а кроме того ещё используется ряд молниеотводов ещё меньшей высоты. Любой человек сможет залезть в Интернет и эти статьи почитать. Что меня смущает при защите высокими молниеотводами? Я об этом говорил уже не раз, скажу и сегодня. Сегодняшняя техника набита микроэлектроникой. Сегодня наибольшую опасность молния представляет не своим разрушительным действием, не термическим действием, она представляет электромагнитным полем. Потому что электромагнитное поле действует на микроэлектронику и выводит её из строя. Что такое – поставили высокие молниеотводы высотой, скажем, по 150-200 метров? Это значит, вы притянули на эти молниеотводы большое количество молний. Если это молниеотводы высотой в 150 метров, то у них будет примерно больше одного удара в год. И это значит, что больше чем один раз в год у вас будет близкий разряд молнии, которая притащит сильное электромагнитное поле, воздействующее на всю микроэлектронику. Я бы постарался ту же самую задачу решить молниеотводами меньшего превышения. Потому что молниеотводы меньшего превышения стягивают молнии с меньшей территории и частота таких опасных электромагнитных воздействий уменьшится. Недавно мы выполнили работу в интересах энергетики, в которой мы как раз показали, что нужно во всех случаях стремиться обеспечить высокую надёжность защиты от прямых ударов молнии молниеотводами как можно меньшего превышения.

— Спасибо. Коллеги, если есть вопросы, пишите ещё в чат. Если вопросов нет, то тоже напишите, чтобы мы понимали. У нас есть ещё несколько минут, чтобы ответить на ваши вопросы и дальше будем завершать. Есть следующий вопрос: «Как рассчитывается расстояние размещения данного контура защищаемого объекта?». Я так понимаю, речь идёт про этот слайд всё по-прежнему.

— Если бы мне приходилось это делать, я бы это делал на расстоянии примерно не меньше чем 5 метров и не больше чем 10 метров, и вот по какой причине. Нужно, чтобы между этими двумя вещами, в наружном контуре, который выделен рыжим цветом и помещен на рисунке и черным была маленькая кондуктивная связь. Расстояние на уровне 10 метров для этого дела вполне достаточно.

— Спасибо. Если перекрытие промышленно здания выполнено металлическими балками и прогонами и опирается на металлические колонны, нужно ли делать молниезащиту здания?

— Это зависит только от одного. Здания, ни колонны, ни металлические перекрытия не защищают от протечек воды, а вовсе не молний. И у вас есть какая-то кровля и что эта кровля допускает? Загорится ли она от удара молнии? Или не загорится? Если она прорвется, допустимо это или не допустимо? Это должен определять заказчик. Если заказчик скажет, что ему все равно и пусть эта кровля, предположим, раз в десять лет прорвется, её залатают и делу конец. То в этом случае защищать, конечно, не надо. А если вам заказчик говорит, ни в коем случае с его кровлей ничего не должно случиться, то тогда надо ставить защиту. Обязательно ставить молниеприёмники и в таких случаях лучше поставить много приёмников малой высоты, чем пару тройку здоровенных. Вот это уж точно. Европейский опыт, он сводится к тому, что они не жалеют число молниеотводов.

— Спасибо. Ещё уточнение по защите «Байконура»: «Меньшей высоты молниеприёмники не защитят тогда ракету».

— Вы знаете, какое дело, давайте говорить очень просто, давайте говорить так. Можно применить другое решение? Конечно, можно. Например, можно защитить эту ракету, поставив её между двумя тросовыми молниеотводами. Тогда защита будет обеспечена, но тут возразит вот кто. Откуда взялась такая большая высота молниеотводов? По моим представлениям. У нас есть система спасения космонавтов на нулевой высоте. Если с первой ступенью ракеты, когда ракета стоит ещё на старте что-то произойдёт, в этом случае срабатывают маршевые двигатели и выбрасывают капсулу с космонавтами на безопасное расстояние. Это сделано всё совершенно правильно. Если у вас рядом стоят молниеотводы, то в этом случае эти молниеотводы помешают и их надо удалить на радиус разлета капсулы, но тогда они получаются высоченными. Есть выход из положения? Конечно, есть эти молниеотводы можно сделать убирающимися. У вас, например, весят два троса, которые защищают ракеты, минутная готовность, срабатывают пиропатроны и тросы падают на землю. За минуту с ракетой, молнией ничего не случится, можете быть уверены. Это не мое решение, не я его придумал.

— Спасибо. Давайте последний вопрос: «По схеме слайда 3 контур проводника достаточно заземлить в одной точке?». Олег, уточните третий ли слайд?

— Если вы об этом? То его нигде не надо заземлять, потому что он лежит в земле. Это просто чисто условно показано, что он лежит в земле.

— Сергей, ваш вопрос видели, он большой, объёмный и мы сейчас не сможем ответить. Эти вопросы у нас сохраняются, и мы его обязательно перешлём Эдуарду Мееровичу, ответим вам письменно. И также вопрос от Алексея, мы также его сохранили и ответим вам письменно. Коллеги пишут уже благодарности за проведённый вебинар. Эдуард Меерович, спасибо вам большое!

— Слушайте, коллеги, у меня вот какое дело, для меня очень важна ваша реакция на то, что вам рассказываю. У нас ещё запланировано достаточно большое количество семинаров. И если вы будете как-то или критическую сторону, положительную ли сторону, какие-то свои рекомендации будете присылать, и они дойдут до меня, я смогу сделать эти сообщения более полезными для вас. Поэтому для меня очень важна ваша ответная реакция, понимаете? Не жадничайте, пошлите её.

— Да, Эдуард Меерович, ещё раз спасибо за проведённый вебинар. Уже несколько десятков «спасибо» и благодарностей в чате к вам обращено. Вопросы, я ещё раз повторю, те, на которые мы не ответили на вебинаре, мы их обязательно сохраним и перешлём Эдуарду Мееровичу.

Спасибо за внимание

Конкурс на лучший монтаж заземления и молниезащиты ZANDZ, 2019 Вебинар "Скользящие разряды в молниезащите." Страница 1 Вебинар "Скользящие разряды в молниезащите." Страница 2 Анализ нормативного документа ФЕДЕРАЛЬНЫЕ НОРМЫ И ПРАВИЛА В ОБЛАСТИ ПРОМЫШЛЕННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ "ПРАВИЛА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ВЗРЫВНЫХ РАБОТАХ" 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