Десятый вебинар из серии "Заземление и молниезащита: вопросы и проблемы, возникающие при проектировании"

Текст вебинара. Страница 3

Быстрая навигация по слайдам:

 

Определение точки удара каналом молнии. Часть 1.

Определение точки удара каналом молнии. Часть 1.

 

— Она была решена вот с какими физическими упрощениями. Я говорю это не для того, чтобы вы использовали эту теорию в своей практической деятельности, а чтобы вы поняли, на что опирались советские нормативы и российские нормативы после того, как Россия стала правопреемницей Советского Союза. Речь шла вот о чем. Молния развивается независимо от грозового облака, никак не реагируя на состояние земной поверхности, потому что состояние земной поверхности очень далеко. Начиная с некоторой высоты, молния реагирует на то, какой ей путь ближе – к земле или к молниеотводу. И эти события можно просчитать, используя формальную теорию вероятности. И таким образом можно определить, куда пойдет молния. В землю или она пойдет в систему молниеотвод – объект? А дальше второй шаг.

 

 

Определение точки удара каналом молнии. Часть 2.

Определение точки удара каналом молнии. Часть 2.

 

— И эта зависимость уже существенно более детерминирована, потому что, развиваясь от молниеотвода и от объекта, разряды влияют друг на друга. Опережающий разряд подавляет своим электрическим полем отстающий. Эта кухня, в том виде, в котором я ее вам рассказываю, была сделана в виде расчетной модели. И на основании этой расчетной модели были построены все те зоны защиты, которые вы используете в проектной практике. Где были подгоночные параметры в этой расчетной модели? В этой расчетной модели подгоночным параметром была по сути дела одна единственная величина. Это величина-стандарт, которая определяет разброс развития встречных разрядов между молниеотводом и объектом. Этот стандарт надо было извлечь из фактических данных. И мы его извлекали из фактических данных, главным из которых, была статистика поражения молниями линий электропередач. Эта статистика исчисляется миллионами событий. Она в достаточной степени надёжная и мы эту статистику, используя, построили методику, по которой сделаны те самые зоны защиты, которые присутствуют в нормативных документах и в РД-34, и в СО-153.

Вероятность выбора

Вероятность выбора

 

— Мы держимся за эту статистику по единственной причине — ничего пока более совершенного на том опыте эксплуатации, который есть сегодня, сделать невозможно. Но то, что сделано сейчас и включено в российские стандарты, оправдано большим опытом эксплуатации. И я хочу сейчас вам в первую очередь сказать, вот, какую вещь.

Расчетные параметры методик

Расчетные параметры методик.

 

— А что собственно эта методика может? Где эта методика сегодня пробуксовывает, потому что идеальной расчётной методики в мире нет ни у кого.

Нормирование заземлителей по МЭК

Нормирование заземлителей по МЭК

 

— Сначала о слабых местах этой методики. Я говорил, что мы используем опыт эксплуатации линий электропередач. Он пригоден для того, чтобы тестировать расчётную методику на уровне надёжности, скажем, в 0,999. А двинуться дальше, попробовать зацепить ещё за одну девятку, фактических данных уже точно не хватает. Оперировать с надёжностью больше, чем в 0,999 оснований нет. Хотя формально эта методика позволяет, но та цифра которая у вас получится, апробирована только приблизительно до уровня 0,999. Если я хочу большую надёжность, то я пробуксую. Есть ещё один момент, который МЭКом вообще не обсуждается.

 
Мы провели очень подробный анализ того, а какова надежность определения тока в конкретном ударе и увидели, что погрешность здесь, к сожалению, может превышать 100%. Поэтому особенно на это рассчитывать не стоит. И наконец, есть ещё один момент, который очень важен для проектировщика. А молнии то есть положительные и отрицательные. Наверное, вероятности прорыва для этих молний могут быть разные для положительных, отрицательных, но учесть это различие и оправдать его той статистикой, которая сегодня есть, мы не можем. И последнее, для того чтобы пользоваться методикой, реальную конфигурацию здания надо собирать из типовых фигур: прямоугольников, линий, треугольников, сфер – как это делают в конструкторе LEGO. Это работа нудная, работа противная. Сегодня проект «Заземление и молниезащита на ZANDZ.com» взялся за эту работу, вот, в каком отношении. ZANDZ.com сегодня работает для того, чтобы расчётную методику в том виде, в котором она сегодня существует выставить в Интернете в виде пригодном для любого проектного расчёта. То есть человек может обратиться на сайт, выдать свою конфигурацию защищаемых объектов и молниеотводов и произвести расчёт. Работа эта ведётся в полном объёме. И мы надеемся, что если не в начале, не в конце этого года, то в начале следующего, такая возможность в Интернете появится. Можно будет считать молниеотводы не только по тем зонам защиты, которые есть у нас, а считать молниеотводы какие угодно для объектов любой конфигурации. Это не будет требовать от проектировщиков каких-нибудь больших затрат времени. Я на это очень надеюсь.

 

Блок вопросов и ответов

— Спасибо, Эдуард Меерович! У нас был вопрос, его задал Дмитрий. Нужна ли надёжность выше, чем 0,999?

— Для обычного градостроительства надёжность более высокой, чем в 0,999, она не нужна. Но для уникальных объектов, например, для таких объектов, как вновь строящиеся комплекс – космодром, который на Дальнем Востоке. Представьте себе такую ситуацию. Комплекс на Дальнем Востоке, он принципиально отличается от Байконура. В Байконуре гроза – это экстраординарная ситуация. На Дальнем Востоке гроза – это ситуация совершенно обычная. И если вы космическую стартовую позицию защитите с надежностью 0,99, в 0,999 – это совершенно не будет значить, что специалисты по космической технике удовлетворятся той надёжностью, которую вы им гарантируете. Они вполне могут от вас потребовать более высокой надежности. Тоже относится, к надежности летательных аппаратов. Другого, даже просто авиационных. Или к надёжности складов взрывчатых веществ. Или к надёжности хранения, предположим объектов боевой техники или к связи. Там надёжности выше, чем 0,999 могут вполне реально существовать. Но обеспечить формально эту цифру мы можем. А доказать, что мы обеспечили, это сегодня не возможно, потому что таких данных пока ни у кого нет.

— Спасибо за ответ, Эдуард Меерович. У нас еще два вопроса поступило. Второй вопрос от Антона: «Почему нельзя укладывать сетку на кровле с уклоном больше 1:8. Будет ли она хоть от чего-то защищать?»

— Я всё понял, спасибо большое. Этот вопрос об уклонах надо было задавать не мне, а составителям стандарта, которые запихали эту сетку в наш нормативный документ. Я говорил сегодня, говорил на предыдущих семинарах, и буду повторять все время, что любая сетка, уложенная на кровлю с любым наклоном, хоть с нулевым, хоть с каким хотите, не обладает защитным действием. По той причине, что эта сетка не возвышается над той поверхностью, которую она защищает. Если вы сетку поднимите над кровлей, то сетка будет представлять из себя просто систему тросовых молниеотводов. И эти тросовые молниеотводы начнут работать. И они начнут работать тем более эффективно, чем больше сетка возвышается над кровлей. Фактически работа сетки начнется с того момента, когда она будет возвышаться над кровлей на высоту один метр и более. И здесь по тому программному обеспечению, про которое я говорил можно четко совершенно посчитать, какова будет надежность работы сетки в зависимости от того превышения, которым она будет располагаться в кровле. Использовать же сетку, положенную на железобетонные плиты нашей типовой кровли, это полнейший абсурд. И единственное для чего она нужна, это с одной стороны для того, чтобы удовлетворить те требования ГосТехНадзора, которые без этой сетки не сдаст в эксплуатацию здание. А второе,

 

 

— Следующий вопрос, задаёт его Илья, он длинный. Читаю: «О коллективном действии молниеотводов говорится только в РДм153-34.21.122. В СО 153 исключена методика расчёта многократных молниеотводов. Говорит ли это о неоднозначности методики расчёта в РД, о которой вы упоминали, или многократные молниеотводы...»

— Алексей, спасибо! Это очень хороший вопрос. Несчастье в СО-153 заключается в том, что этот документ не был доделан до конца. Когда делался документ СО-153, авторскому коллективу было обещано, что после того, как сделана будет основная канва этого нормативного документа, и эта канва будет утверждена Министром Энергетики, специалисты получат финансирование, при котором будет сделано программное обеспечение, пригодное для расчета любого числа молниеотводов, любой конструкции. Эту лапшу на ушах мы пронесли до сегодняшнего дня, потому что никаких средств на это не было дано. И в СО-153 остался следующий пункт. Если молниеотводов больше двух или они различной высоты или они различного типа, их надо считать при помощи программного обеспечения. А коммерческого программного обеспечения создано не было. Почему я упомянул сегодня проект «Заземление и молниезащита на ZANDZ.com». Не потому что этот семинар проводится за деньги от эфира, а из-за того, что проект «Заземление и молниезащита на ZANDZ.com» взялся сделать коммерческий продукт. И этот коммерческий продукт появится в ближайшее время. С его помощью можно будет считать абсолютно любую комбинацию молниеотводов, любого числа, любой высоты и любого типа. Вы можете, например, считать комбинацию из тросовых и стержневых молниеотводов. Сегодня это абсолютно реально. А вопрос я считаю очень правильный и замечательный.

— Возможен ли пробой между объектом и отдельно стоящим молниеприёмником в случае попадания молнии, если объект неметаллический? И какие последствия для объекта могут возникнуть при попадании в молниеприёмник на кровле, если кровля металлическая, толщиной 0,2 – 0,3 мм, а под металлом деревянные лаги?

— Здесь два вопроса. И они между собой не связаны. Может ли быть пробой промежутка от молниеотвода на объект, если он неметаллический. Здесь мне подсказывают, пробоя не может быть, но я не представляю себе неметаллический объект. Представьте себе деревянный дом. Это неметаллический объект.

 

 

Теперь вопрос второй. У вас есть кровля, скажем из металлочерепицы с очень небольшой толщиной, на уровне 0,5 мм. На здании этом стоит молниеприемник. И в этот молниеприемник ударяет молния. Что будет в этом случае с металлочерепицей, а самое главное, что будет с деревянной обрешеткой, которая под этой металлочерепицей находится? В этом случае ничего не будет, потому что в этом случае возгорание обрешетки не произойдет. Ток молнии пойдет по молниеприемнику. Дальше он пойдёт по токоотводу, который от этого молниеприемника нужно сделать. Безусловно, часть этого тока, безусловно, попадёт в металлочерепицу. Но даже если туда попадет большая часть тока, эта металлочерепица в такой ситуации не расплавится и возгорания никакого не будет. Более того, та ситуация, которую коллега поставил в виде вопроса – это типичная ситуация. Если у вас есть дом из металлочерепицы, и вы беспокоитесь о его сохранности, потому что у вас вся кровля имеет деревянную обрешетку, нужно делать именно так, как задано в этом вопросе.

— Не возникнет ли пожара? Какой вариант молниезащиты, с Вашей точки зрения, предпочтительно выполнять при такой конструкции кровли?

— Я скажу, что мне нравится больше всего в этой ситуации, потому, наверное, вариантов можно сделать много. Если у вас есть дом с металлочерепицей, наиболее тонкий слой металла, то я очень рекомендую вдоль конька крыши на высоте, 1,5 - 2 метра от конька, протянуть тросовый молниеприемник. Что он обеспечит в этой ситуации? Он обеспечит надежность где-нибудь на уровне 0,9. А что значит надежность 0,9? Давайте рассуждать. В обычное деревянное здание, речь, по-видимому, идёт о здании типа коттеджа высотой где-нибудь на уровне 10 метров, попадет, примерно, один удар молнии за 30 лет эксплуатации этого дома. При надежности 0,9 пройдет приблизительно 300 лет, пока вы дождетесь в среднем одного удара молнии, прорвавшегося сквозь ваш тросовый молниеотвод к обрешётке. 300 лет – вполне пристойный срок даже с позиции английской аристократии. Я очень советую такую молниезащиту делать.

 

 

— Обеспечивает ли металлическая кровля электрическую непрерывность и можно использовать кровлю в качестве естественного молниеприёмника?

— Я могу на этот счёт ответить четко предписаниями инструкции СО-153, которая говорит о следующем, что если у вас крыша сделана из металлопрофиля или металлочерепицы. А у металлочерепицы, как вы знаете, есть декоративные изоляционные слои и есть антигрозные изоляционные слои. Если эти слои имеют толщину не более одного миллиметра, то можно считать, что вся эта кровля металлически соединена между собой, потому что миллиметровый слой для тех потенциалов, которые создаст молния, не представляет собой абсолютно никакого препятствия. Не забывать надо эту кровлю заземлить при помощи специальных зажимов, которые накладывают заземляющую кровлю на шину и прикручивают её. Приварить, конечно, кровлю толщиной в 0,5 мм ничего нельзя. А металлические зажимы такого сорта продаются самыми всякими фирмами, в том числе и отечественными. Лучше всего, если эта кровля будет заземлена в двух местах, например, к тем самым тепловым заземлителям, которые указаны в инструкции РД-34. Они вполне пригодна для той цели, которой вы хотите добиться. Но есть одна оговорка и эта оговорка очень серьезная. Чаще ваш дом загорится из-за того, что вы устроите короткое замыкание в сети 220 В, которые к вам приходят, потому что изоляция внутренней сети 220 В, она рассчитана на напряжение всего 2,5 кВ. И если у вас не будет УЗИПов, которые будут защищать от короткого замыкания сеть 220 В, вы устроите пожар из-за того, что у вас потенциал земли не нулевого провода подпрыгнет, когда ток молнии будет растекаться по вашему заземлителю и будет короткое замыкание на фазную шину 220 или 380 В, в зависимости от того, какая у вас система питания. Если вы действительно хотите защитить свой дом

 

 

— Спасибо, Эдуард Меерович. Коллеги, если у вас остались ещё вопросы. вы можете высылать на нашу почту. Мы на них постараемся ответить. Адрес почты я сейчас укажу в чате. Длинный вопрос от Дениса. Вы сами прочитаете или мне произнести его вслух?

— Я прочитаю. Вопрос такой: «Молниеотвод - штырь стержневой 10-12 метров установлен на бетонной площадке автозаправочной станции».

Не могу ответить на этот вопрос по простой причине. Для того, чтобы понять годится или не годится такой молниеотвод в качестве штыря, надо иметь геометрические размеры для того, чтобы посмотреть укладывается ли в зону защиты этого штыря все остальное хозяйство этой самой автозаправочной станции. В том числе речь идет о том, как отводится ток от этого молниеотвода? Потому что там, наверняка, есть подземные резервуары с топливом и надо разбираться в этом деле совершенно конкретно. Я, к сожалению, никаким образом не могу ответить на этот вопрос без геометрических размеров.

— Эдуард Меерович, тут уточнение от Дениса произошло по первому вопросу площадка 6 х 4 метра.

— Высота объекта то какая? А на каком расстоянии стоит молниеотвод. Понимаете, ответить на этот вопрос без бумаги и калькулятора просто невозможно, просто невозможно. Пожалуйста, я готов ответить на него, если он будет послан в письменном виде с подробным изложением всего, что требуется.

— Можно сделать таким образом, Денис нам пришлёт вопрос полностью с описанием объекта, мы найдём на него ответ.

— Ради Бога! Во всяком случае то, что заземлитель скорее всего будет противоречить нормативным документам, я это могу с налету сказать. Но я хотел бы получить этот ответ в письменном виде с геометрическими размерами. Безусловно, может быть даже на том семинаре, где мы будем отвечать на вопросы, мы можем включительно ответить на него.

— Хорошо. Все эти ответы будут опубликованы на нашем сайте, поэтому вы может зайти и посмотреть. Можно переходить ко второму вопросу: «Контур заземления – это пластина металлическая 4 см шириной и 4 мм толщиной. Закапываются по периметру от площадки на расстоянии 1-1,5 м, глубиной 30-40 см. Через метр забиваются металлические прутья длиной 2 метра и привариваются к пластине. Контур заземления соединятся с КАЗС, чтобы заземление работало. Бетонное основание на метр шире и длиннее самой установки. Противоречит ли это нормативным документам?»

— Документам по молниезащите это противоречить не будет. А вот противоречит ли это требованиям к защите объектов с большими объёмами углеводородного топлива, я ответить не могу.

 

Нормативным документом общим по молниезащите – это не противоречит.

 

— Здесь спросили про, что потребуется уточнение тоже по объекту и тогда можно будет дать полный развернутый ответ. Да, это можно сделать. Вы может послать нам вопрос на наш электронный адрес, который я указал в чате, с описанием объектом. Если какая-то дополнительная информация потребуется, мы обязательно её у вас запросим и пришлём ответ на этот вопрос, поэтому, пожалуйста, присылайте на почту. Если есть какие-то вопросы, на которые мы можем ответить сейчас, пожалуйста, задавайте.

— Наверное, что там?

— Повторить попросили ещё почту. Она выше комментарием находится – info@zandz.com.

— Тогда, уважаемые коллеги, мне было интересно отвечать на вопросы. Я постарался убедить вас настолько, насколько мог. Все-таки, ориентироваться на российские стандарты до тех пор, пока мы не получили что-то более принципиально лучшее. Сегодня по моим представлениям, сам себя не похвалишь, знаете, как по поговорке. Но мне кажется, что по тем представлениям, которые сегодня есть, российские стандарты в значительной степени уходят от стандартов европейских в лучшую сторону. Это касается только внешней молниезащиты, потому что в отношении внутренней молниезащиты – неразбериха и в отечественных стандартах, и международных. Она, достаточно большая и преждевременно говорить, то, что мы рекомендуем в России – это лучшее, что может быть. В отношении же внешней молниезащиты, оснований для того чтобы уходить от российских стандартов нет никаких. Ещё раз большое спасибо за внимание. Всего доброго! До будущих встреч!

— Эдуард Меерович, большое спасибо вам за прекрасный доклад! Коллеги, все видеозаписи вебинаров находятся на нашем сайте, ссылка сейчас находится в чате. Пожалуйста, переходите, можете смотреть все видеозаписи. Повторю, если возникают вопросы о проектировании или расчётах заземления молниезащиты, вы можете прислать их на наш электронный адрес info@zandz.com. Ещё раз в чат его продублирую. Присылайте вопросы, мы постараемся на них ответить. Всем спасибо за участие! До скорых встреч!

 

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


Полезные материалы для проектировщиков:


Смотрите также: