Молниезащита оборудования на кровле

Опыт Германии по практическому
применению молниеотводов малого
превышения для внешней молниезащиты
оборудования, установленного на кровле
Базелян Э.М.
ОАО “Энергетический институт
им. Г.М. Кржижановского”
© 2014 DEHN + SÖHNE / protected by ISO 16016
Федоров А.И.
ООО “ДЕН РУС”
Типовая кровля производственного здания с
установленным технологическим оборудованием
© 2014 DEHN + SÖHNE / protected by ISO 16016
Различие российских и европейских нормативов в
части выбора высоты молниеотводов
РД-34.21.122-87
и
СО-15334.21.122-2003: высота вершины
молниеотвода во
всех
случаях
отсчитывается от поверхности земли
IEC
62305-3:
высота
вершины
молниеотвода
отсчитывается
от
уровня поверхности, на которой он
установлен
Большие
значения
молниеотвода
над
объектом
Возможность
использования
многократной
системы
молниеотводов малого превышения
© 2014 DEHN + SÖHNE / protected by ISO 16016
превышения
защищаемым
Динамика роста тока короны в поле грозового облака,
линейно нарастающего до 40 кВ/м за 10 с;
коронирующая вершина поднята на 18 м над уровнем земли
Согласно гипотезе Голда ориентировка канала молнии связана с условиями
развития встречного разряда.
Три основных стадии встречного разряда:
1) Формирование бесстримерной короны
2) Переход в стримерную форму при усилении поля атмосферы объемным
зарядом канала формирующейся молнии
3) возбуждение и развитие встречного лидера
1 – электрод h= 18 м
размещен на поверхности
земли;
2 – электрод h = 3 м в центре
крыши цилиндра высотой 15
м радиусом 5 м;
3 – электрод h = 3 м в центре
крыши цилиндра высотой 15
м радиусом 100 м.
© 2014 DEHN + SÖHNE / protected by ISO 16016
Ток короны в поле лидера (погонный заряд 0,5 мКл/м)
нисходящей молнии, опускающегося со скоростью 2×105
м/с; коронирующая вершина на высоте 18 м над уровнем земли
1 – электрод h= 18 м
размещен на поверхности
земли;
2 – электрод h = 3 м в центре
крыши цилиндра высотой 15
м радиусом 5 м;
3 – электрод h = 3 м в центре
крыши цилиндра высотой 15
м радиусом 100 м.
Разброс среднего времени возникновения стримерной вспышки лежит в пределах
всего 0,3 мс, что при средней скорости лидера нисходящей молнии 2105 м/с
соответствует разбросу по высоте ее головки в пределах всего 60 м. Последствия
такого разброса в отношении надежности защиты в большинстве практических
ситуаций относительно невелики. При требуемой надежности, отвечающей II – III
уровням защиты, они приведут к изменению расчетной высоты молниеприемников
в пределах 10 -20 см.
© 2014 DEHN + SÖHNE / protected by ISO 16016
Применение молниеприемника малой высоты для
защиты надстроек на кровле
Молниеприемник
Клемма для молниеприемника
Опора для молниеприемника
Держатель для проводника Ø 8-10 мм
© 2014 DEHN + SÖHNE / protected by ISO 16016
Применение молниеприемников на изолированных
трубостойках для защиты надстроек на кровле
Молниеприемник с
клеммой для подключения
токоотвода
Изоляционная вставка
опорной трубостойки
Токоотвод
Изоляционные
крепления токоотвода
© 2014 DEHN + SÖHNE / protected by ISO 16016
Испытания болтовых соединений
для внешней молниезащиты
Первый этап: подготовка к испытаниям
 Предварительный монтаж
образца
 Затяжка болтов с крутящим
моментом,
рекомендованным
производителем (обычно 25
Н*м)
 Измерение переходного
сопротивления контактного
соединения
Стандарт: DIN EN 50164-1 (VDE 0185-201): 2009-03
© 2014 DEHN + SÖHNE / protected by ISO 16016
Испытания болтовых соединений
для внешней молниезащиты
Второй этап: искусственное старение
 Испытания в камере
солевого тумана в
течение 3 дней
 Испытания в камере при
воздействии влажной
атмосферы, содержащей
двуокись серы в течение 7 дней
Стандарт: DIN EN 50164-1 (VDE 0185-201): 2009-03
© 2014 DEHN + SÖHNE / protected by ISO 16016
Испытания болтовых соединений
для внешней молниезащиты
Третий этап: электрические испытания
 Монтаж на изоляционном щите
 Испытания током молнии 100 кА
Стандарт: DIN EN 50164-1 (VDE 0185-201): 2009-03
© 2014 DEHN + SÖHNE / protected by ISO 16016
Испытания болтовых соединений
для внешней молниезащиты
Критерии прохождения испытаний
 Визуальный осмотр: должны
отсутствовать механические
повреждения
 Измерение переходного
сопротивления контактного
соединения:
≤ 1 мОм (оцинкованная сталь,
алюминий и медь) или < 2,5 мОм
(нержавеющая сталь)
 Измерение крутящего момента
при ослаблении:
0,25 x Mзатяжки < Mослаб. < 1,5 x Mзатяжки
Стандарт: DIN EN 50164-1 (VDE 0185-201): 2009-03
© 2014 DEHN + SÖHNE / protected by ISO 16016
Испытания болтовых соединений
для внешней молниезащиты
Выводы
© 2014 DEHN + SÖHNE / protected by ISO 16016