Заземление и молниезащита: вопросы и проблемы, возникающие при проектировании (серия вебинаров, 1-10)

1. Вебинар «Вопросы и проблемы нормативной документации»
(прошёл 25 июня 2014 в 11:00 по МСК)

Для кого вебинар: для проектировщиков, электромонтажников, специалистов служб эксплуатации
Место проведения: онлайн (требуется доступ к Интернет с вашего компьютера)
Стоимость: бесплатно
Продолжительность: 60-90 минут

Видеозапись и текст

Первый вебинар ставит своей задачей анализ отечественной нормативной базы. Предполагается сопоставить требования к категорийности и надежности молниезащиты, сформулированные в различных инструкциях и стандартах, проанализировать методику проектирования молниеотводов и оценить реально достижимую эффективность зон защиты.

Особое внимание предполагается уделить использованию многократных молниеотводов и молниезащитных сеток, особо популярных у проектировщиков, а также требованиям к заземляющим устройствам молниеотводов. Последние по непонятным причинам крайне скупо отражены в нормативной базе и технически не обоснованы.

Сложившаяся обстановка на рынке средств молниезащиты вынуждает рассмотреть на вебинаре физическую и правовую основу применения в проектах активных молниеотводов различного назначения.

Конкретные технические предложения в отношении выбора средств и методов внешней и внутренней молниезащиты составят содержание последующих вебинаров.

Рекомендуется просмотр с качеством "1080p" в полноэкранном режиме.

 

 

 

2. Вебинар «Защищаем частный сектор»
(прошёл 30 июля 2014 в 11:00 по МСК)

Для кого вебинар: для проектировщиков, электромонтажников, специалистов служб эксплуатации
Место проведения: онлайн (требуется доступ к Интернет с вашего компьютера)
Стоимость: бесплатно
Продолжительность: 60-90 минут

Видеозапись и текст

Начав с оценки опасности молний для индивидуальных строений, мы уточним методику расчета ожидаемого числа ударов в сооружение. Это легко сделать, когда конфигурация здания простая. Но если высота его отдельных фрагментов различна, рядом есть другие сооружения сопоставимой высоты или сложен окружающий рельеф местности, вполне могут возникнуть вычислительные трудности.

Далее речь пойдет об электромагнитных воздействиях молнии на электрические цепи здания. Они возможны значительно чаще, чем прямой удар, а их последствия нередко оказываются фатальными. Вот почему изложение будет вестись в обратном порядке, начиная с деталей внутренней молниезащиты.

Во внешней молниезащите внимание будет уделено защите кровли здания от прямых ударов молнии. Современный подход к этой проблеме будет рассмотрен на примере широко распространенных кровельных материалов с малой толщиной металла, который безусловно прожигается молнией. Основное внимание будет уделено молниеприемникам малой высоты, в т.ч. и сеткам.

Отвод тока молнии не представляет сложностей, когда стены здания негорючие. Если же применены горючие отделочные материалы задача усложняется и требует специального анализа. Еще большего внимания заслуживает проблема безопасного устройства токоотводов в местах, где к их поверхности могут касаться люди.

Наконец, предполагается рассмотреть заземлители жилых зданий. Здесь речь пойдет об использовании железобетонных фундаментов и об устройстве дополнительных контуров заземления в грунтах низкой проводимости.

 

Рекомендуется просмотр с качеством "720p" в полноэкранном режиме.

 

3. Вебинар «Для чего нужны УЗИПы»
(прошёл 3 сентября 2014 в 11:00 по МСК)

Для кого вебинар: для проектировщиков, электромонтажников, специалистов служб эксплуатации
Место проведения: онлайн (требуется доступ к Интернет с вашего компьютера)
Стоимость: бесплатно
Продолжительность: 60-90 минут

Видеозапись и текст

Пусть вопрос не покажется вам риторическим, хотя уже сама аббревиатура названия устройства показывает, что оно предназначено для защиты от импульсных перенапряжений. Фирмы-производители пытаются внушить мысль, что все проектирование внутренней молниезащиты должно сводиться к правильной расстановке УЗИП в цепях объекта, нуждающихся в защите от грозовых перенапряжений. В итоге число таких устройств в современном техническом сооружении может доходить до нескольких тысяч. Для бизнеса молниезащитных фирм это совсем неплохо, а в отношении защищаемого объекта ответ не столь однозначный. Любой УЗИП включается в электрическую цепь, исполняющую вполне определенные технологические функции. При большом числе таких устройств надежность функционирования электрической цепи начинает определяться надежностью УЗИП, далеко не абсолютной. Вряд ли это допустимо.

Установку УЗИП нужно рассматривать как крайнюю меру защиты от электромагнитных наводок. Их целесообразно применять, когда полностью исчерпаны возможности ограничения электромагнитных воздействий молнии за счет рациональной установки молниеотводов, эффективного отвода в землю молниевого тока по системе токоотводов, рациональной трассировки наземных и подземных электрических цепей объекта, в первую очередь, - цепей микроэлектроники. Очень важную функцию выполняет электромагнитное экранирование особо ответственных цепей.

Правильный выбор УЗИП далеко не всегда представляется простой задачей. Каталог УЗИП современной активно работающей фирмы как правило представляет собой многостраничный том большого формата. Нужно уметь правильно оценивать основные параметры защитного устройства и его совместимость с защищаемой электрической цепью. Не последнюю роль играет и конструктивное исполнение. На современных технических объектах УЗИП приходится монтировать во взрывоопасных помещениях, в условиях воздействия агрессивных химических средств, при больших давлениях окружающей среды. Все это необходимо учитывать проектировщику.

Оперативный контроль текущего состояния УЗИП тоже становится предметом самостоятельного рассмотрения, особенно при большой площади размещения защищаемого объекта и при большом числе защитных элементов в его электрических цепях. Для этой цели сегодня предлагаются специальные автоматические системы. Важно оценить целесообразность их применения, поскольку материальные затраты здесь предполагаются немалые.

 

Рекомендуется просмотр с качеством "720p" в полноэкранном режиме.

 

4. Вебинар «Ответы на все вопросы!»
(прошёл 8 октября 2014 в 11:00 по МСК)

Для кого вебинар: для проектировщиков, электромонтажников, специалистов служб эксплуатации
Место проведения: онлайн (требуется доступ к Интернет с вашего компьютера)
Стоимость: бесплатно
Продолжительность: 60-90 минут

Видеозапись и текст

Заземление в молниезащите только на первый взгляд не вызывает вопросов. На самом деле, их там намного больше, чем вы можете себе представить! Например, любые попытки воздействовать на эффективность работы молниеотводов изменением их сопротивления заземления остаются без значимых последствий. При сопротивлении заземления 1, 10, 100 и даже 1000 Ом молниеотвод работает практически одинаково.
Правильный выбор сопротивления заземления необходим только для безопасного отвода в землю импульсного тока молнии. Именно по этой причине столь неопределенны требования к величине сопротивления заземления молниеотвода. С анализа этих требований предполагается начать семинар.

Дальше – интереснее!
В практической деятельности специалисту по молниезащите наиболее часто ставятся две задачи: достоверно рассчитать заземляющее устройство и правильно измерить его сопротивление заземления после монтажа или в процессе эксплуатации. Важно понять, какие параметры грунта нужны для расчета, зависят ли они зависят от конструкции и геометрических размеров заземляющего устройства, а если зависят, то каким именно образом?

Понятно, что измерения сопротивления заземления не вызывают проблем, когда заземлитель находится на не застроенной территории. Если же свободное пространство ограничено, приходится прибегать к методологическим уловкам, далеко не всегда обоснованным. Их анализ позволит дать вполне конкретные рекомендации по процедуре измерений.

ПУЭ рекомендует объединять в единый контур заземлители различного назначения. Однако заказчик часто требует устройства автономного заземления для особо чувствительной аппаратуры. На деле в проводящем грунте всегда есть гальваническая связь даже между достаточно удаленными заземляющими устройствами. Как оценить ее последствия? Какая часть токов молнии может реально проникнуть в автономный заземлитель?

Вольтамперная характеристика практически любого грунта не линейна. По мере увеличения тока в килоамперном диапазоне сопротивление заземления может заметно снижаться. Давайте разберем механизм такого снижения, чтобы достоверно оценить практическую значимость эффекта.

В различных руководствах много рекомендаций по улучшению характеристик заземлителя при помощи локальной установки вертикальных электродов. Как правило, эти рекомендации не сопровождаются количественной оценкой. Каков здесь реальный эффект и что можно ждать от глубинных заземлителей?

Ну и напоследок мы вернемся к проблеме напряжения шага и прикосновения, потому что ими не только определяется проблема электробезопасности, но и уровни электромагнитных наводок, обусловленных импульсными токами в земле.

 

Рекомендуется просмотр с качеством "720p" в полноэкранном режиме.

 

5. Вебинар «Расчет заземляющих устройств»
(прошёл 19 ноября 2014 в 11:00 по МСК)

Для кого вебинар: для проектировщиков, электромонтажников, специалистов служб эксплуатации
Место проведения: онлайн (требуется доступ к Интернет с вашего компьютера)
Стоимость: бесплатно
Продолжительность: 60-90 минут

Видеозапись и текст

Большинство печатных изданий справочного характера предлагает рассчитывать заземлители на основе коэффициентов использования.
Суть дела сводится к параллельному сложению сопротивлений заземления элементарных электродов (вертикальный стержень или горизонтальная шина) с последующим делением полученного результата на упомянутый коэффициент. Как правило, специалист не может оценить достоверность расчета, поскольку величина коэффициента экранирования, извлекаемого из справочных таблиц, оказывается существенно меньше единицы, а происхождение самих таблиц авторами справочных пособий не разглашается.

Теория расчета заземляющих устройств при постоянном или медленно меняющемся токе давно и хорошо разработана. Она полностью тождественна теории расчета полей электростатических зарядов и использует методологические основы, развитые еще в начале прошлого века. Фактически задача сводится к определению потенциала заземляющего устройства с учетом всех источников тока в грунте. При этом эффективными оказывается принцип наложения и метод зеркальных отражений, благодаря которым удается достоверно учесть влияние границы грунт- воздух и слоистую структуру грунта.

Строгое решение большинства практических задач безусловно требует применения компьютерной техники, разработки алгоритмов и программного обеспечения. Такие вещи трудно освоить за краткое время семинара. Поэтому во главу угла ставится анализ фундаментальных свойств заземляющих устройств и оценка их количественных характеристик, которая может быть выполнена «на пальцах». Предполагается количественно оценить влияние глубины размещения электродов, влияние двухслойного грунта, экранирующий эффект в многоэлектродной конструкции.

Везде, где это возможно, предлагаются методологические подходы для оценки сопротивления заземления вручную; устанавливаются границы применения полуэмпирических расчетных соотношений. Особое внимание будет уделено расчету сопротивления заземления железобетонных конструкций, где в качестве заземляющих электродов используется близко расположенные элементы металлической арматуры.

В заключение предполагается кратко осветить методологию расчета импульсных характеристик заземлителей, в отношении которой в последнее время появилось много спекулятивных решений.

 

Рекомендуется просмотр с качеством "720p" в полноэкранном режиме.

6. Вебинар «Проектирование молниезащиты для объектов нефтегазовой отрасли»
(прошёл 24 декабря 2014 года в 11:00 по МСК)

Для кого вебинар: для проектировщиков, электромонтажников, специалистов служб эксплуатации
Место проведения: онлайн (требуется доступ к Интернет с вашего компьютера)
Стоимость: бесплатно
Продолжительность: 60-90 минут

Видеозапись и текст

Целью семинара является анализ нормативных требований по молниезащите объектов с большими объемами жидкого и газообразного углеводородного топлива на предмет их достаточности для обеспечения надежного функционирования в грозовой обстановке, целесообразности и эффективности предписанных мероприятий, а также для определения путей совершенствования внешней молниезащиты.

Для обсуждения намечены следующие вопросы:

  • требования по защите от прямых ударов молнии, их фактическое исполнение и целесообразность, оптимизация системы молниеотводов;
  • заземлители объектов и молниеотводов – насколько от них зависит надежность функционирования защищаемых объектов, решение проблемы электробезопасности;
  • проблема защиты от скользящих искровых разрядов по поверхности грунта;
  • незавершенные разряды от конструктивных элементов объекта в грозовой обстановке – существуют ли эффективные средства борьбы с ними;
  • занос высокого потенциала по магистральным трубопроводам –велика ли опасность для объекта и его оперативного персонала; как совместить средства защиты от набегающих волн с работой электрохимической защиты.

     

Предполагается изменить форму проведения семинара, разделив его материал на несколько смысловых блоков и устроив краткое обсуждение после изложения каждого из них.

 

Рекомендуется просмотр с качеством "720p" в полноэкранном режиме.

7. Вебинар «Особенности молниезащиты высотных сооружений»
(прошёл 28 января 2015 года в 11:00 по МСК)

Для кого вебинар: для проектировщиков, электромонтажников, специалистов служб эксплуатации
Место проведения: онлайн (требуется доступ к Интернет с вашего компьютера)
Стоимость: бесплатно
Продолжительность: 60-90 минут

Видеозапись и текст

От садового домика до высотного сооружения.

Высотное строительство стало модным в нашей стране, возможно, неоправданно модным при наших мало застроенных территориях. Тем не менее, многоэтажные здания стали реальностью, почти повседневностью. Высота объекта ведет к увеличению числа ударов молнии в него. Правильнее говорить,- к увеличению частоты поражения молниями, потому что в высотные здания молния не только ударяют, но и инициируются от его вершины, направляясь к заряженной ячейке грозового облака. При высоте здания свыше 200 м число ударов в него молний от облака (нисходящих) достигает 2 – 3 за год и больше с высотой не увеличивается. Растет только число молний обратного направления (от здания к облаку - восходящих). Поведение нисходящих и восходящих молний принципиально различно. Траектория первых плохо предсказуема, Они могут ударить в боковую поверхность высотного сооружения намного ниже его вершины. Любые высотные молниеотводы мало эффективны для защиты от нисходящих молний. Восходящие молнии, как правило, стартуют от наиболее высокого конструктивного элемента сооружения, особенно если его вершина малого радиуса.

На семинаре предполагается рассмотреть перспективы защиты высотных зданий от прямых ударов молнии, причем, особое внимание будет уделено оборудованию, установленному на кровле. Помимо этого будет рассмотрен вопрос об электромагнитных воздействиях тока молнии на внутренние электрические цепи высотного сооружения, проанализированы особенности работы его заземляющего устройства.

Наконец, важно будет проследить за влиянием высотных сооружений на грозовую обстановку в его ближайших окрестностях. Здесь наиболее важны два момента – последствия притяжения молний, вследствие чего как бы локально увеличивается интенсивность грозовой деятельности и более частое возбуждение высоких напряжений при растекании в земле тока молнии, от чего повышается опасность заноса высокого потенциала в соседние здания и поражения людей и животных напряжением шага.

 

Рекомендуется просмотр с качеством "720p" в полноэкранном режиме.

8. Вебинар «Методы активного воздействия на молнию. Насколько эффективны и целесообразны активные молниеотводы»
(прошёл 18 марта 2015 года в 11:00 по МСК)

Для кого вебинар: для проектировщиков, электромонтажников, специалистов служб эксплуатации
Место проведения: онлайн (требуется доступ к Интернет с вашего компьютера)
Стоимость: бесплатно
Продолжительность: 60-90 минут

Видеозапись и текст

Насколько активны активные молниеотводы?

Можно ли управлять точкой удара молнии? На этот вопрос любой специалист, не задумываясь, даст положительный ответ. Задумается он, когда вопрос будет уточнен ''…в целях практической молниезащиты." Вот теперь придется учитывать стоимость формирования управляющих воздействий, их надежность, эксплуатационные расходы и совместимость с технологическими функциями защищаемого объекта.

Физика управляющих воздействий на молнию ясна. Точку удара молнии определяет канал встречного лидера, который стартует от наземного сооружения. Чтобы добиться эффективной защиты от прямых ударов молнии, надо либо как можно раньше инициировать встречный лидер от молниеотвода, либо затормозить его от защищаемого объекта. Известны и требуемые уровни управляющих воздействий. К сожалению, они реализуемы в исследовательских целях, но мало пригодны для массовой практической молниезащиты. Вот почему ни в России, ни в подавляющем большинстве технически развитых стран нормативные документы по молниезащите не ориентируются на активные молниеотводы.

Тем не менее, реклама активных молниеотводов ведется всеми дозволенными и недозволенными методами. В рекламный процесс, к сожалению, вовлекаются даже директивные органы нашей страны. В таком виде коммерческое мероприятие становится общественно опасным и нуждается в сопротивлении.

На вебинаре планируется дать подробный анализ механизмов управляющих воздействий на молнию, привести фактические данные об их реальных возможностях, полученные в ходе полевых наблюдений, лабораторных исследований и теоретического рассмотрения.

 

Предполагается также рассмотреть последствия возможного применения активных молниеотводов (в т.ч. - наиболее известных ESE-молниеотводов) на реальных промышленных объектах.

В заключение будут рассмотрены возможности совмещения активных молниеотводов с отечественной нормативной базой по молниезащите и оценены перспективы намечаемых разработок.

 

Рекомендуется просмотр с качеством "720p" в полноэкранном режиме.

9. Вебинар «Ответы на ваши вопросы по заземлению и молниезащите»
(прошёл 24 июня 2015 года в 11:00 по МСК)

Для кого вебинар: для проектировщиков, электромонтажников, специалистов служб эксплуатации
Место проведения: онлайн (требуется доступ к Интернет с вашего компьютера)
Стоимость: бесплатно
Продолжительность: 60-90 минут

Видеозапись и текст

По прошествии восьми вебинаров мы получили большое количество вопросов и тезисов к обсуждению, которые мы объединили в группы. Вот некоторые из них:

1. Объекты энергетики и подстанции:

  • Устройство и конструктив молниеприемников на зданиях с ж/б кровлей и отделкой стен сендвич-панелями, расположенных на ЭПС (капитальных стен за сэндвич панелями иногда нет). Методика расчета.
  • Внешнее заземление на ЭПС. Методика расчета (не программы).

2. Телекоммуникационные объекты:

  • Проектирование молниезащиты и заземления для помещений серверных и центров обработки данных.
  • Проектирование молниезащиты и заземления антенно-мачтовых сооружений.

3. Чувствительное медицинское оборудование:

  • Почему не требуется отдельный контур заземления для технологического медицинского оборудования?
  • Особенности проектирования заземления сверхчувствительных устройств.

4. Молниезащита жилых зданий:

  • Молниезащита общественных и жилых зданий с эксплуатируемой кровлей (на кровле располагаются бассейн, кафе и т.т.).
  • Как рекомендуете выполнять молниезащиту вертолетных площадок, расположенных на крыше высотных зданий?

5. Другие вопросы и тезисы к обсуждению

  • Интересует уравнивание потенциалов в здании, основное и дополнительное.
  • Молниезащита газотурбинных установок.
  • Особенности проектирования заземляющих устройств комплексов сжиженного природного газа, в т.ч. стационарных и мобильных авто- и ж/д заправок.
 

Рекомендуется просмотр с качеством "720p" в полноэкранном режиме.

10. Вебинар «Как же все-таки выбирать молниеотводы?»
(прошёл 25 ноября 2015 года в 11:00 по МСК)

Для кого вебинар: для проектировщиков, электромонтажников, специалистов служб эксплуатации
Место проведения: онлайн (требуется доступ к Интернет с вашего компьютера)
Стоимость: бесплатно
Продолжительность: 60-90 минут

Видеозапись и текст

Этот семинар предполагалось провести как свободную дискуссию с разработчиками стандарта по молниезащите МЭК 62305. Предварительное согласие на него было получено почти год назад, когда планировались российские вебсеминары по этому стандарту. Основанием для обсуждения предполагались те многочисленные разночтения, что выявились между ним и отечественными нормативными документами. Целесообразность открытой дискуссии не вызывала сомнений, поскольку ряд принципиальных моментов, связанных с методикой выбора молниеотводов, их токоотводов и заземляющих устройств до сих пор не имеют бесспорного разрешения.

Был подготовлен вопросник, касающийся выбора основных параметров в стандарте МЭК и вытекающих из него следствий. Предполагалось, что именно эти вопросы явятся отправной точкой в дискуссии. К сожалению, ни сам докладчик вебсеминаров по стандарту МЭК, ни его коллеги не сочли возможным обсуждать предложенное. Проблема осталась открытой.

Конечно, мы не в состоянии восстановить логический ход специалистов МЭК, позволивший им принять ту или иную конкретную методическую рекомендацию. Остается только провести анализ следствий, которые вытекают из их предписаний, и выполнить сопоставление полученного с накопленным опытом эксплуатации внешней молниезащиты. Именно такой анализ составит основу планируемого вебсеминара.

Основное внимание будет уделено выбору типа и высоты молниеотводов. В этом отношении предписания стандарта МЭК принципиально отличаются от отечественной практики. Особую важность имеет оценка перспектив снижения высоты молниеприемников за счет использования мультистержневых и мультитросовых защитных систем. В этом отношении отечественная методика проектирования открывает возможности, не учтенные в стандарте МЭК. Столь же важен прогноз эффективности активных управляющих воздействий на молнию, который может быть выполнен в рамках отечественных методологических разработок. Для стандарта МЭК подобные задачи недоступны.

Вебсеминар не оставит без внимания и предписания нормативных документов в отношении заземляющих устройств молниеотводов. Вопрос в равной степени актуален как для стандарта МЭК, так и для российский нормативов, поскольку ни те, ни другие не поддаются даже формальной логике.

 
 

Рекомендуется просмотр с качеством "720p" в полноэкранном режиме.


Смотрите также: