Молниезащита инженерных сооружений. Этапы развития молниезащиты

6.Активные молниеприемники

Рис.1. 1. Наконечник. 2. Корпус из нержавеющей стали. 3. Формирующий  блок. 4. Крепежный винт. 5. Переходник. 6. Мачта

          Активные или ESE молниеприемники.  Аббревиатура образована английскими словами «ранняя стримерная эмиссия». Предполагается, что конструкция молниеприемника обеспечивает исключительно раннее развитие встречного разряда, от чего вырастает длинный встречный лидер, перехватывающий молнию на 5-6 раз более далеком расстоянии.

          Однако в работах таких признанных  специалистов по молниезащите как R.H.Golde, C. Moore, Э Базеляна хорошо показана бесполезность и неэффективность ESE – молниеприемников. Аналогичные результаты были получены из сравнительного опыта эксплуатации ESE и обычных молниеприемников специалистами университета Нью-Мехико. Они не выявили никаких преимуществ активных молниеприемников. Научная сессия IEEE в 2003 г. в Торонто подвела итог дискуссии по активным молниеприемникам. Аргументов в их пользу специалисты не увидели.

Важно отметить, что ни в одном отечественном  нормативном документе по молниезащите нет никаких указаний на возможность использования на практике ESE – молниеприемников. Все включенные в них предписания касаются молниеприемников традиционного исполнения. И только эти предписания являются юридическим основанием для последующей проверки законности применения избранных средств защиты от прямых ударов молнии

7.Молниезащита ЛЭП.

В зависимости  от расположения, количества проводов на опорах ВЛ, сопротивления грунта, класса напряжения ВЛ, необходимой степени молниезащиты монтируют один или несколько тросов. Высота подвеса молниезащитных тросов определяется в зависимости от угла защиты, то есть угла между вертикалью, проходящей через трос, и линией, соединяющей трос с крайним проводом, который может изменяться в широких пределах и даже быть отрицательным. На ВЛ напряжением до 20 кВ молниезащитные  тросы обычно не применяются. ВЛ 110—220 кВ на деревянных опорах и ВЛ 35 кВ (независимо от материала опор) чаще всего защищают тросом только подходы к подстанциям. Линии 110 кВ и выше на металлических и железобетонных опорах защищают тросом на всём протяжении. В качестве молниезащитных тросов применяются стальные канаты или иногда — сталеалюминиевые провода со стальным сердечником увеличенного сечения. Стальные канаты условно обозначают буквой С и цифрами, указывающими площадь их сечения (например, С-35). Как правило, в качестве молниезащитных тросов на ВЛ35кВ применяются канаты 8,0-Н-120-1-СС ГОСТ 3062 (ТК 8.0), на ВЛ 110 и 150кВ — канаты 9,1-Г-1-СС-Н-140 ГОСТ 3063-80 (ТК 9.1), на ВЛ 220кВ и выше — канаты 11,0-Г-1-СС-Н-140 ГОСТ 3063-80 (ТК 11.0).

С 1 июля 2009 года при строительстве и реконструкции ВЛ предприятиям ОАО «ФСК ЕЭС» и МРСК в качестве защиты от прямых ударов молнии следует применять молниезащиту (канаты стальные) марки МЗ-В-ОЖ-Н-Р, выполненные по СТО 71915393-ТУ 062—2008.Молниезащитный трос может подвешиваться на изоляторах. В этом случае ток молнии проходит на заземлитель через специальный искровой промежуток. Изолированные молниетросы применяют на ВЛ с автоматической плавкой гололеда. Изолированные молниетросы могут использоваться для передачи сигналов высокочастотной связи. При этом обычно используется схема с двумя тросами на ВЛ с горизонтальным расположением силовых проводов. В 80-е годы XX века проводились эксперименты по использованию в системах связи молниетроса со встроенным коаксиальным ВЧ кабелем, однако широкого распространения это решение не получило. В последнее время широко применяют молниезащитный трос со встроенной волоконно-оптической линией связи (ВОЛС).На ВЛ 150 кВ и ниже, если не предусмотрена плавка гололеда или организация каналов высокочастотной связи на тросе, изолированное крепление троса следует выполнять только на металлических и железобетонных анкерных опорах. Крепление тросов на всех опорах ВЛ 220—750 кВ должно быть выполнено при помощи изоляторов, шунтированных ИП. 

8.Примеры исполнения мониезащиты.

 Рис.2. Молниезащита здания I категории отдельно стоящим двойным стержневым молниеотводом:1 — граница зоны защиты; 2 — заземлители-подножники фундамента; 3 — зона защиты на отметке 8,0 м

Рис.3. Молниезащита здания I категории отдельно стоящим тросовым молниеотводом:1 — трос; 2 — граница зоны защиты; 3 — ввод подземного трубопровода; 4 — граница распространения взрывоопасной концентрации; 5 — соединения арматуры, выполняемые сваркой; 6 — железобетонный фундамент; 7 — закладные элементы для присоединения оборудования; 8 — заземляющий проводник из стали 4х40 мм; 9 — заземлители — железобетонные подножники; 10 — граница зоны защиты на отметке 10,5 м

 Рис.4. Молниезащита здания II категории сеткой, уложенной на кровлю под гидроизоляцию:1 — молниеприемная сетка; 2 — гидроизоляция здания; 3 — опора здания; 4 — стальная перемычка; 5 — арматура колонны; 6 — заземлители, железобетонные фундаменты; 7 — закладная деталь; 8 — опора эстакады; 9   технологическая эстакада

 Рис.5. Молниезащита  металлического резервуара вместимостью 20 тыс. м3 со сферической крышей и понтоном: 1 — клапан аварийного выброса газов; 2, 3   то же, что на рис. 4.7; 4   понтон; 5 — зона защиты на высоте h х = 23м; 6   гибкий кабель

Рис.6. Молниезащита сельского дома тросовым молниеотводом, установленным на крыше:1 — тросовый молниеприемник; 2 — ввод воздушной линии электропередачи (ВЛ) и заземление крюков ВЛ на стене; 3 — токоотвод; 4 — заземлитель

9.Список литературы

1.«Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций» CO 153-343.21.122-2003 от 30 июня 2003 года.

2.«Правила устройства электроустановок». ПУЭ. Издание 7. 2002

3.«Электромонтажные работы». В 11 кн. Кн. 8. Ч. 1. Воздушные линии электропередачи: Учеб. пособие для ПТУ. / Магидин Ф. А

4.«Физика молнии и молниезащиты» Базелян Э.М., Райзер Ю.П.Издательство: Физматлит(2004)

5.«Механизм притяжения молнии и проблема лазерного управления молнией»Базелян Э М, Райзер Ю П. Издательство: Физматлит (2000)

6.Толмачев, В.Д. «Молниезащита» справ, пособие / В.Д.Толмачев, С. В .Соловьев. - М.: МИЭЭ,2005.-148с.