Третий вебинар из серии "Заземление и молниезащита: Международный электротехнический стандарт МЭК (IEC) 62305"
Текст вебинара. Страница 2
Быстрая навигация по слайдам:
1. МЭК 62305. Часть 3
2. Конфигурация стандартов МЭК
3. Основные серии стандарта
4. Расчет риска
5. Классификация систем молниезащиты (LPS)
6. Диаграмма процесса проектирования систем молниезащиты
7. Проектирование системы молниезащиты LPS
8. Описание системы молниеприемников
9. Изображение возможной системы молниезащиты
10. Геометрическая модель метода крутящей сферы
11. График зависимости зоны защиты
12. Зависимость радиуса крутящейся сферы от высоты здания
13. Таблица данных различных методов защиты
14. Примеры конусовидной формы защиты
15. Параметры зоны защиты
Страница 2:
16. Пример использования крутящейся сферы
17. Пример использования сетчатого метода
18. Забавные устройства, используемые в разных странах
19. Классификация и результат ударов молнии
20. Виды естественных молниеприемников
21. Таблица размеров для естественных молниепрниемников
22. Геометрия молниеотвода
23. Изолированная система молниезащиты
24. Неизолированные системы молниезащиты
25. Расчет расстояния между молниеотводами
26. Заземление системы молниезащиты
27. Типы электронных установок
28. Тип электронной установки А
29. Тип электронной установки В
30. Установка электродов заземлителей
31. Таблица материалов для молниезащиты
32. Внутренние системы молниезащиты
33. Система уравнивания потенциалов
34. Схема системы заземления
35. Пример системы с глухозаземленной нейтралью
36. Пример кольцевой сети заземления
37. Формула расчета безопасной зоны
38. Таблица значений коэффициента Ki
39. Таблица значений коэффициента Kc
40. Детальный расчет коэффициента Kc
41. Изображение распределения тока молнии
42. Напряжение прикосновения
43. Шаговое напряжение
44. Обслуживание систем молниезащиты
45. Таблица обслуживания молниезащиты
46. Блок вопросов и ответов
Пример использования крутящейся сферы
— Самое сложное для проектирования и для проектировщиков – это оценить объем, который необходимо защитить, используя радиус крутящейся сферы. Проектировщики здесь используют программу CD. Через нее они могут определить размеры необходимые для защиты того или иного здания. На картинке вы видите здесь использование крутящейся сферы для одного или для нескольких зданий. Те здания, которые заштрихованы – это участки поверхности, которых подвержены помехам молнии и должны быть защищены.Они находятся под прямым ударом, под прямым риском ударом молнии, а также дистанция между зданиями может быть высчитана в соответствии с уровнем защиты, она рассчитывается для каждого здания индивидуально. А также расположение систем молниеприёмников должно учитываться для каждого случая индивидуально.
Пример использования сетчатого метода
— Здесь мы видим пример объема пространства, которое находится под защитой в соответствии с сетчатым методом и методом угла защиты.
Забавные устройства, используемые в разных странах
— Сейчас мы сделаем перерыв на вопросы, но в конце данной части я хотел бы сказать, что есть такие забавные устройства, которые используются во многих странах, в Бразилии, например, в Великобритании. А здесь я привожу вам примеры, которые я взял из отчета Университета Великобритании. И в этом докладе вы можете прочитать, что нет никакого значительного различия в эффективном расстоянии между системами молниезащиты.
Классификация и результат ударов молнии
— Пожалуйста, давайте продолжим наше общение в формате вопросов. Если у вас есть, что хотите спросить или подсказать по системам молниезащиты, молниеприёмников, пожалуйста, пишите вопросы по-русски в чате, я буду отвечать по-русски. Я, конечно, могу говорить по-русски, но для меня это занимает много времени, и Анастасия будет переводить для вас. Я уже вижу первый вопрос. Я хотел бы начать с первого вопроса.
— «Почему нет взаимного влияния молниеотводов, то есть зон защиты двойного молниеотвода равна совокупности зон защиты двух одиночных молниеотводов?». Конечно, это важная проблема. Здесь стоит задуматься об эффективности установки молниеотводов в разных, в различных местах. Я очень извиняюсь, но у меня довольно мало времени и нет времени, чтобы обсудить эту большую тему, но мы можем вернуться к примеру, который я показывал на этом рисунке. На этой картинке вы видите, если мы изменим минимальное расстояние между двумя отдельно стоящими громоотводами, конечно, будет наложение объёмов. Это значит, что в некоторых частях, некоторые части, некоторые элементы здания они будут перезащищены. Это нужно брать в расчет. Я думаю, что нужно для каждого индивидуального случая рассматривать отдельно. Я не уверен, что я могу говорить достаточное количество времени по этой проблеме, но если вы заинтересованы в чем-то и я могу сказать, что вы можете написать мне на e-mail без всяких проблем. Вы можете писать по-русски. Пишите свои вопросы по-русски, я понимаю, но буду отвечать вам по-английски с большим удовольствием, если у вас есть какие-то вопросы.
— Давайте перейдём ко второму вопросу. «Нормируется ли сопротивление заземлителя молниезащиты?». Да, конечно. Мы об этом поговорим через несколько минут в следующей части доклада.
— «Правильно ли считать, что методом защитного угла лучше определять зону защиты объектов гораздо меньше, чем радиус крутящейся сферы из-за возможной погрешности?». Но так, конечно, хороший вопрос. Он применим к небольшим объектам, этот метод. Он не ограничен минимальными размерами громоотвода. У нас есть минимальный радиус. И, конечно, же необходимо рассматривать минимальный угол защиты. Но прямой удар молнии зависит на прямую от размеров объекта. И потом, если здание очень маленькое, нам нужно проанализировать экономические моменты, такие финансовые. Есть ли необходимость защитить такой маленький объект от прямого удара молнии или нет. Если внутри находится электронное оборудование, тогда, конечно, необходимо использование внутренних систем молниезащиты.
— «Влияет ли объект на зону защиты, например, в России стандарт молниезащиты для Министерства Обороны устанавливает зависимость зоны защиты от площади защищаемого объекта?».
— Здравствуйте, Женя! Это мой друг из Украины. Он передаёт мне привет и вопрос. Мы уже встречались как-то на конференции. Он очень хороший специалист. И вопрос: «Можем ли мы защитить людей вне зданий с помощью систем молниезащиты или только внутри?». Конечно, это хороший вопрос, Евгений. Конечно, мы можем минимизировать прямого попадания молнии в человека, который находится в непосредственной близости к зданию или к системе молниезащиты. Но, если за пределами зданий, если человек находится в зоне защиты от молний, тогда, конечно, эффект снижается. Мы можем находиться под угрозой. Это влияние электромагнитного поля. И, конечно, мы можем подвергаться опасности от напряжения прикосновения или шага, находясь в этих зонах. Бывали такие ситуации, например, у нас в Польше, когда человек использовал проводной телефон и сидел рядом с металлическим каким-то щитом и в здание попала молния. И связь между проводом телефона этого человека и системой молниезащиты в здании, она сработала и человека ударила молнией. Это проблема большая. Мы можем минимизировать возможность, вероятность прямого попадания, но зачастую мы не можем минимизировать различные эффекты ударов молнии, которые могут повлиять, естественно, на здоровье людей или живых существ. Или, например, если у человека есть какие-то металлические устройства, вроде кардиостимуляторов или ещё чего-то, они более подвержены риску удара молнии.
— Следующий вопрос. Извините, есть большой вопрос по поводу работы Базеляна. Мы знаем, что публикации различных учёных, которые направлены в поддержку других методов и стандартов систем молниезащиты. Они существуют и между различными группами ученых есть большие дискуссии. Есть даже такой форум для специальных таких обсуждений. У меня была возможность поговорить с профессором Базеляном в Новосибирске на конференции. И мой вопрос был. Я на самом деле сейчас не могу ответить на ваш вопрос, но если вы хотите применить или прийти к консенсусу по этим стандартам, но то представители других методов измерений объемов систем молниезащиты, конечно, же их необходимо обсуждать напрямую, на встречах с такими комитетами разрабатывающими их или представителями. Мы с профессором Базеляном имели разговор и несколько встреч проводили вместе на конференциях. И есть конференции, которые на самом деле рекламируют использование таких устройств, но пока они не внесены в стандарты МЭК. Есть проблемы в европейском комитете стандартизации. Некоторые мои коллеги, они хотят создать новые системы стандартов, которые в основном основаны на размерах систем молниезащиты. Но это большая тема для обсуждений, сегодня есть большие разногласия между учеными по этому поводу. Различные методы молниезащиты есть и все обсуждается на конференциях и на групповых обсуждениях.
— Василий Курьянов спрашивает, где можно будет найти запись? Алексей уже ответил, где публикуются записи вебинаров.
— И последний вопрос, на который я хочу ответить – это от Дмитрия Вальковича. «Увеличивается ли зона защиты при высоте более радиуса катящейся сферы?».
— И последнее, я вижу, что Алексей выложил информацию по поводу записи вебинаров. Если у вас есть какие-то вопросы по ним, то задавайте их Алексею.
— Я надеюсь, что я ответил пока на все ваши вопросы. Если вы не возражаете, то мы продолжим презентацию. Я забыл об очень красивых картинках. Это, кстати, к вопросу, профессора Базеляна. Я здесь привел три примера, объектов. Один из них находится во Франции в Гренобле, где было использование громоотводов. И на второй картинке мы видим фотографию, которая была снята случайным образом в момент удара молнии. Такие же примеры у нас проходили в Польше в частной резиденции одного жителя Варшавы. Молния ударила прямо в угол крыши. Вы видите она помечена красной стрелочкой. Где-то на высоте, длина крыши примерно 7 метров была и вы видите, что использование громоотвода в этом случае было не эффективно. Также был пример по поводу маленькой часовни. На ней тоже стоял такой громоотвод и молния ударила на расстояние, примерно, 6 метров от этой часовни. На самом деле задокументировано большое количество фотографий, которые поясняют эффективность, соразмерность и определение размеров молниезащиты, это очень важно.
Виды естественных молниеприемников
— И последняя часть систем молниеприёмников, я чуть не забыл. Включает в себя естественные составляющие. Они могут быть использованы, если они могут быть использованы для здания, как часть естественных компонентов молниеприемников и частей молниезащиты. Здесь приведены пять категорий естественных компонентов – это металлические пластины, покрывающие здания, металлические компоненты крыш, также металлические части, такие, как орнаментация, рейлинги, трубы, покрытия парапетов, перила. Но поперечное сечение их должно быть не менее, чем размеры, указанные в стандартах молниеприёмников. Также использование металлических труб, резервуаров на крышах.
Таблица размеров для естественных молниепрниемников
— В этой таблице приведены размеры и толщины металлических пластин и труб, которые будут использоваться, как части естественных компонентов в системах молниезащиты. Для различных материалов, для различных типов металлов должны использоваться различные толщины. Эти минимальные толщины, они применяются, когда определена важность предотвращения пробоин в металлических платинах и трубах. Дальше мы остановимся на системах молниеотводов или токоотводов. Но прежде, чем мы перейдём, я хотел бы сказать, что система МЭК 62305, они очень широко покрывают вопросы, приведенные в третьей части.
Геометрия молниеотвода
— Сейчас мы перейдём к системе молниеотводов. Они должны располагаться таким образом, чтобы от удара молнии до земли было несколько параллельных линий тока и обычно больше двух. И длинна линий тока должна быть минимальной. Обычно, когда ток подходит к земле, падает напряжение. Поэтому, проводимые компоненты должны минимизировать силу тока и, конечно, же уравнивание потенциалов к токоведущим частям здания должно быть организованно. Для высоких зданий, для высоких конструкций выше 20 метров, это очень важно. Геометрия молниеотвода – это очень важно. Она должна формировать собой кольцевой проводник, который будет влиять на разделительное расстояние, необходимое для обеспечения электроизоляции между молниеприёмниками или токоотводами и металлическими частями сооружения. Необходимо также помнить о расстоянии, на которых они будут располагаться. Мы не можем оценить уравнивание потенциалов напрямую.
Изолированная система молниезащиты
— Если у нас изолированная система молниезащиты, тогда молниеприёмники будут состоять из громоотводов на отдельных мачтах. Хотя бы одна мачта должна быть. Это означает, что каждый молниеотвод должен быть заземлен. Есть также возможность создания естественных громоотводов и связывание их с системой заземления. Использование арматурного бетона на самом деле является нормальным в Европе, но я не знаю, как по поводу России, у меня нет никакой информации. Если система молниеприёмников находится на здании. Ой, извините, если она разделена, отдельностоящая. То есть это использование отдельностоящей мачты. Хотя бы один громоотвод должен быть, находится по каждому. Если у нас сеть молниеотводов, то тогда с каждого конца этой сети должны стоять по одному молниеотводу.
Неизолированные системы молниезащиты
— Если мы используем неизолированные системы молниезащиты, то есть, если мы устанавливаем молниеотводы напрямую на здание, то их должно быть, как минимум два. В таких случаях расстояние между отдельностоящими молниеотводами, они относятся к классу системы молниезащиты и они варьируются от 10 до 20 метров, расстояние это. Для больших зданий, как и минимум должно быть соответствующее расстояние, все зависит от каждого конкретного случая.
Расчет расстояния между молниеотводами
— Я говорил по поводу разделительно расстояния. Это означает, что есть возможность, что молниеотводы они могут формировать собой петли. Но на самом деле такое формирование петель, его нужно избегать. Мы должны больше внимания уделять разделительному расстоянию между молниеотводами. Мы должны брать во внимание высоту, на которую, извините, длину проводников и трех коэффициентов. Коэффициентов Ki, Km и Kc. Они приведены в табличке, вы видите, они зависят от класса системы молниезащиты, от материалов и от тока молнии, который проходит через молниеприемник и молниеотвод. Как ток распределяется, когда используем систему молниеотводов. И конечно же, естественные молниеотводы, они могут использоваться как часть системы молниезащиты. Но они должны быть, они должны представлять неразрывности электрической сети между различными частями. Они должны быть связаны и их размеры, по крайней мере, должны быть равны значениям, заявленных в стандартах. Значит, существует четыре типа материалов. Если мы используем железобетонные конструкции, то, конечно же, должна быть использована непрерывная электропроводимость здесь, существовать должна
Заземление системы молниезащиты
— В этой части, следующей, мы рассмотрим системы заземления, для чего используется система молниеприёмников и молниеотводов. Когда молния ударяет и попадает в молниеприемник, необходимо понимать, что сопротивление земли должно быть менее, чем 10 А. Мы можем изменить это значение и спроектировать систему молониеприёмников, учитывая количество электродов. Но значение сопротивления не должно быть очень высоким. Да, Ом, извините, пожалуйста!
Типы электронных установок
— Предпочтительно использование отдельно стоящих интегрированных систем заземления. Это подходит для всех целей: систем молниезащиты, силовых установок, систем питания, телекоммуникаций. Таким образом, в некоторых странах проектировщики должны разделять для разных целей разные применяются типы. Но иногда, не хочу обсуждать, но некоторые проектировщики не правильно определяют параметры.
Тип электронной установки А
— Электронная установка типа А включает в себя горизонтальные и вертикальные электроды заземлители. Они соединяются с каждым молниеотводом или электродом заземлителем, но они не должны формировать замкнутую цепь. Минимальная длина может не приниматься во внимание, но она должна быть не менее, чем 10 Ом. На этом графике показаны значения, которые зависят от класса уровня защиты. Мы видим класс I, класс II, класс III, класс IV и длину горизонтальных электродов в зависимости от класса уровня молниезащиты. Также мы обсуждаем такие проблемы, как достичь максимальной эффективности каждого электрода. Это проблематично. Если мощность слишком высока, тогда эффективность, это означает, что для горизонтальных электродов 0,5 – это означает, что минимальная длина горизонтальных электродов должна быть вдвое выше, чем вертикальных. Это хорошо известно, что вертикальные электроды неэффективны в некоторых случаях.
Тип электронной установки В
— Тип электронной установки В включает в себя кольцевые проводники, которые формируют собой замкнутую цепь. В таких случаях мы не можем не сказать о минимальной длине. Мы здесь сравним радиус поверхности, который покрывает эти электроды. Это очень легко рассчитывается все, в зависимости от площади, которую нужно защитить и длине электродов заземлителей. Если вы видите уравнение, где re выше, чем l1, тогда нам необходимы будут дополнительные горизонтальные или вертикальные электроды. Они должны быть добавлены, например, горизонтальные – это lr, значение r и вертикальных lv. Вертикальные должны быть вдвое меньше, чем горизонтальные.
Установка электродов заземлителей
— Сейчас мы переходи к важному вопросу, который относится к установке электродов заземлителей. Глубина, на которой они должны пролагать, должна быть не менее полуметров. И кольцевой электрод должен быть погружен на расстояние не менее 1 метра от здания. Верхняя часть электрода должна быть не менее погружена, чем на 0,5 метров. В Новосибирске, к примеру, у вас особые условия, требования, потому что верхняя часть таких электродов, она промерзает из-за промерзания почвы, поэтому, это все, конечно, зависит от атмосферы, от климата, от условий погодных. Но, конечно же, нужно следовать еще, рассматривать эффект коррозий и возможных коррозий, чтобы жизнь, действие электродов, она была продлена. Если хорошие технические условия, то электроды могут продействовать, проработать более 20 лет. Конечно, все зависит от проектирования, от проекта и от использования электродов. Но для твердых пород земли, нам нужно использовать установку типа В и элементов, которые являются искусственными. Таким образом, мы минимизируем влияние химикатов, каких-то веществ, находящихся в земле на металл, используемый для электродов.
<< Предыдущая страница
слайды с 1 по 15
Следующая страница >>
слайды с 31 по 46
Полезные материалы для проектировщиков:
- Вебинары с ведущими экспертами отрасли
- Все для расчётов заземления и молниезащиты
- Полезные материалы: статьи, рекомендации, примеры
Смотрите также: