Вебинар «Применение тросовой молниезащиты», страница 2

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

Текст вебинара. Страница 2

Быстрая навигация по слайдам:

 

Молниеприемная сетка на кровле

Молниеприемная сетка на кровле

 

— А что вы используете? Если говорить о защите кровли здания, то все наши указания дают возможность использовать сетку молниезащитную, которая становится просто на кровле здания. Ни о каких тросовых молниеотводах вы упоминания не найдете, а упоминание о сетке, которая кладется на кровлю здания вы найдет обязательно. А вот эта рекомендация очень плохая и очень ненадежная, если вы будете класть сетку на кровлю здания, то оказывается, что ее защитное действие практически равно нулю, потому что, если, например, взять здание типовых размеров скажем 40*40 метров и пройти высоту этого здания от десятка метров до шестидесяти, то есть дойти примерно до 20-ти этажного здания, то эффективность этой сетки будет вот какая. Посмотрите, например, у 20-ти этажного здания примерно 40 % молний игнорируют эту сетку и спокойно ударяют в незащищённую крышу здания.

— В центре площадки есть незащищаемая зона?

— Замечательный вопрос. Можно я сейчас два слова договорю про сетку и сразу отвечу. Сетка практически не от чего не защищает, даже в том случае, если она положена поверх теплоизоляционного покрытия, как это рекомендовано в РД-34 для горючих покрытий. Защитное действие сетки уложенной на железобетонную кровлю практически равно нулю. Сетка, если и защищает, то только диэлектрические кровли и защищает то оборудование, которое на верхних этажах стоит под этой диэлектрической кровлей. Теперь о дырках в зонах защиты замкнутого тросового молниеотвода. Есть ли они в принципе?

 

 

— Можно ли вместо круга в качестве сетки на кровле проложить полосу?

— Что вместо? Делать трос можно из чего угодно. Сечение материала троса не имеет ни малейшего значения. Сделаете ли вы сечение троса плоским, сделаете вы сечение этого троса, например, в виде полосы, не имеет никакого значения. Я могу привести вам вот какой пример, чтобы вы поняли, о чём идёт речь.

 

 

— Не трос из круга, а сетку из полосы.

— Вы знаете, сетку можно делать из чего угодно, её эффективность как была нулевая, так и останется нулевой. Сетка будет не нулевой только по своему эффективности, только в одном единственном случае, если вы поднимете эту сетку над той поверхностью, которую вы собираетесь защищать. Представьте себе такую ситуацию: здание, холодильные машины и машины климат-контроля этого здания вытащили на крышу. Вы над этими машинами делаете сетку, над машинами, поднимая эту сетку таким образом на несколько метров над кровлей. Вот теперь она у вас будет защищать машины. И такую рекомендацию мы будем очень подробно разбирать на следующем семинаре, который специально этому делу посвящён. А я всё-таки пойду дальше к тросам.

Вариант мультитросовой системы

Вариант мультитросовой системы

 

— Вот то, что вы видите – это фрагмент документа, на котором разработана молниезащита одно из крупных резервуарных парках. Кружки, которые здесь есть – это двадцатитысячные резервуары и эти двадцатитысячные резервуары защищены двумя, тремя тросами. Вот один трос, второй и третий. Посмотрите, здесь никакого замкнутого проекта, никакого поперечного троса здесь нет. Здесь тросы, всего три параллельных троса. Почему здесь нет этих перемычек? Вот по какой причине, потому что тросы вытащены за пределы резервуарного парка. Они длиннее той территории, которая занимает резервуарный парк. И этого оказалось вполне достаточным для того, чтобы избавиться от поперечных тросов. Надёжность защиты этой самой всей территории резервуарного парка этими тремя тросами оказалась выше, чем 0,99. И это реальный проект, который реально использовался для молниезащиты одной из нефтеперекачивающих станций. Не обязательно делать этот поперечный трос, но важно, чтобы тросы вышли за пределы защищаемой территории. И этот выход по тем оценкам, которые я делал специально, готовясь к этому семинару, они составляют примерно метров 20. А этот размах тросов, вот здесь, он может составлять в той ситуации, которая рассматривалась – 40-50 метров. Теперь я хочу говорить вот о чём.

— В ВСП 22-02-07 МО РФ "Нормы по проектированию молниезащиты объектов МО РФ" расчёт молниезащиты производится с помощью угла защиты. Являются ли эти расчёты более точными чем расчёты по РД и СО?

— Вы знаете, этот документ, о котором идёт речь никогда не обсуждался в открытой дискуссии. Использование угла защиты, который там есть по сути дела перетащено из стандарта МЭК, хотя, если вы откроете пояснительную записку, которые написали авторы этого проекта, они будут утверждать, что определение зон защиты по защитному углу сделано на основании тех экспериментов, которая провела команда под руководством Василием Михайловичем Куприенко, доктора технических наук на лабораторном стенде.

 

 

Кондуктивная связь через грунт. Часть 1

Кондуктивная связь через грунт. Часть 1

 

— Теперь вопрос самый главный, сегодня очень мало ситуаций, когда удар молнии в какое-то оборудование силовое повреждает это оборудование. Все аварии, которые известны сегодня в последнее время, как правило, связано с повреждением цепей управления автоматики и цепи передачи информации. И с этих позиций очень важно, а что делается с тем током, который принимает на себя молниеотвод? С этих позиций разговор о тросовых молниеотводах, он особенно важен. Возьмите стержневой молниеотвод. Он наверняка будет стоять очень близко от защищаемого объекта, иначе объект просто не попадет в зону защиты. А это значит, что ток молнии, который стекает с заземлителя молниеотвода, будет проходить очень близко от контура заземления объекта и наверняка попадет в него значительной долей. А отодвинуть тросовый молниеотвод, конечно, можно, но если вы его отодвинете, вам надо очень сильно задирать его высоту, чтобы объект попал в зону защиты. А с тросовыми молниеотводами это не происходит вот по какой причине.

— Смотрите слайд 10, я могу оттащить опоры молниеотвода вот сюда дальше и оттащить заземлители этих опор от заземлителей резервуаров, как в этом примере, тоже дальше. И в результате этого ток молнии, который примет на себя тросовый молниеотвод и который попадет, в конечном счёте, в заземлитель у опор попадет малой долей в заземлитель объекта.

— Вот я показываю, слайд 11, как это выглядит для того примера. Стержневой молниеотвод примерно 75 % тока попадает в заземлитель объекта. А теперь я беру тросовый молниеотвод и начинаю задвигать опору, отодвигать от защищаемого объекта. Если я ее отодвину примерно на 20 метров, то у меня в заземлителе объекта попадет всего 30 % тока молнии. Остальной ток молнии растечётся по свободной поверхности и в заземлитель не попадет.

Кондуктивная связь через грунт. Часть 2

Кондуктивная связь через грунт. Часть 2

 

— Если я сделаю тоже самое, но для коммуникаций, например, кабельный канал, он проходит на расстоянии от заземлителя тросового молниеотвода, если я отодвину его на 20 хотя бы метров, у меня в эту самую коммуникацию попадет всего 5% тока молнии. То есть практически у меня оказывается, и коммуникации и заземлитель объекта будут работать в благоприятных условиях. Они не будут подвергаться воздействию токов молнии, а это значит, не будет кондуктивных наводок в тех цепях, которые расположены в окрестностях объекта. Это значит, что будет низкое шаговое напряжение и это значит, будет низкое напряжение прикосновения. И значит вопросы электробезопасности, они будут тоже решены, а это принципиально важный момент. Сейчас, если можно повторите ещё, пожалуйста, вопрос.

— Нормируется ли расстояние от троса до защищаемого объекта, если трос расположен над защищаемым объектом?

— Всё ясно, дальше не продолжайте.

 

 

— Заземлители молниезащиты и заземлители электроустановок ведь должны быть соединены по ПУЭ?

— Заземлители молниезащиты должны быть соединены с заземлителями объекта в том случае, если вы не используете отдельно стоящие конструкции. Трос является отдельно стоящей конструкцией и здесь никакого противоречия нет по той простой причине, что в ПУЭ написано следующие слова: «как правило, должны быть соединены». А тросовый молниеотвод – это очень полезное исключение из этого правила и заземлитель тросового молниеотвода никто и никогда не будет соединять с заземлителем объекта. Ещё раз повторяю, противоречия из ПУЭ здесь нет по элементарной причине: спасительное слово «как правило» дает возможность это делать.

— Минимальное сечение молниеприёмника (сталь) должно быть не менее 50к в.мм, сечение троса тоже должно быть 50мм?

— Я просто не готов ответить на этот вопрос, потому что я не проверял эту ситуацию. Значит, сечение троса, как правило, выбирается не по пропускной способности тока молнии, оно выбирается, как правило, по тем механическим нагрузкам, которые есть на трос – это ветровые нагрузки, это гололедные нагрузки, если это район, где есть гололед. Как правило радиус троса, как правило бывает не больше, чем 1 см, если вы возьметерадиус 1 см, то у вас сечение будет примерно 3 см2 или 300 мм2. Ваши 50 мм2 здесь с лихвой уложатся всегда. Я не знаю случая, когда сечение троса выбиралось по пропускной способности потока, всегда более жёсткими является условия по механическим нагрузкам.

Проникновение искровых каналов

Проникновение искровых каналов

 

— Так вот мне очень хочется двигаться дальше вот в каком направлении. Меня очень беспокоит, а может ли каким-нибудь образом всё-таки ток даже из отодвинутой опоры тросового молниеотвода может ли он все-таки проникнуть в контур заземления того объекта, который я защищаю. Для этого есть еще, есть вот какая возможность, о которой мы говорили на одном из семинаров – это возможность развития искровых каналов по поверхности земли, которые идут из заземлителя молниеотвода, скользят вдоль поверхности, проходит расстояния в десятки метров в различных грунтах и попадают туда, куда не надо. Вот я привел пример расчета длины таких искровых каналов для типичного заземлителя тросового молниеотвода и увидел, что при наиболее неблагоприятных условиях длина такого канала может доходить аж до 35 метров. Вроде бы моя рекомендация – отодвиньте на 20 метров и все будет окей, эта рекомендация вроде, оказывается, вступает в противоречие с тем, что показано на этом плакате. Особого противоречия здесь нет вот по какой причине. Я всегда могу сделать следующую вещь. Я могу сориентировать этот самый канал, который может развиваться при наиболее неблагоприятных условиях в сторону противоположную от объекта защиты. Смотрите, вот защищаемая территория. Вот опора грозотроса и я делаю следующую вещь. Я в дополнение к фундаменту опоры, которая будет выполнять роль естественного ее заземлителя, делаю горизонтальную шину, которую направляю в сторону противоположную от объекта защиты. У меня,безусловно, пойдёт этот искровой канал. Он может пройти эти 35 метров, он пойдет в другую сторону и могу быть совершенно спокоен. Поэтому защита и от искровых каналов в присутствии тросовых молниеотводов решается просто, а для стержня это сделать нельзя по элементарной причине – стержень-то будет стоять на защищаемой территории, в какую бы сторону он не пошёл, он всё равно пойдёт туда, куда не надо. Поэтому использование стержневых молниеотводов и в этом отношении имеет преимущество.

Распределение тока молнии между элементами тросовой системы

Распределение тока молнии между элементами тросовой системы

 

— Я хочу считать электромагнитные наводки. Вот для того, чтобы считать электромагнитные наводки, мне надо сделать вот какую вещь. Мне надо рассчитать, как распределится ток молнии, который, например, ударит в трос, если он пойдёт в одну сторону от точки удара, в другую сторону от точки удара и если рядом будут соседние тросы, которые могут иметь какие-то проводящие связи. В этом случае задача решается в схемах замещения, в которых как минимум учитываются индуктивности кусков троса. Их может быть здесь показано два, но их в принципе может быть и больше.И сопротивление заземления этого троса, то есть задача решается в элементах цепи сосредоточенными параметрами. Переходный процесс в такой системе решается достаточно просто и в результате этого дела получается распределение токов, которые может быть совершенно различным в различных справа и слева опорах троса и в их заземлителях.

Ток молнии в грозотросе и опорах

Ток молнии в грозотросе и опорах

 

— Я привожу пример такого распределения для случая последующей компоненты молнии. Почему для случая последующей компоненты, потому что у последующей компоненты наиболее короткий фронт, ток нарастает наиболее быстро и стало быть электромагнитная наводка будет наибольшей. Ситуация, которую я рассматриваю, она вот какая. У меня молния ударила в грозотрос на расстоянии 30% длины от одной опоры и 70% другой опоры. Вот сам ток молнии, он красным показан. А это ток, который течёт через ближайшую опору. Через ближайшую опору этот ток будет фронтом повторять фронт молнии, а вот хвост будет спадать несколько быстрее.

 

 

Ток молнии в заземлителях опор грозотросов

Ток молнии в заземлителях опор грозотросов

<< Предыдущая страница
слайды с 1 по 8

Следующая страница >>
слайды с 16 по 24 + блок вопросов


Полезные материалы для проектировщиков:


Смотрите также: