Технические науки/6.Электротехника и радиоэлектроника

Кулубеков М.Т.

к.э.н.. директор НОЦ «EID»

Хамитов Е.К. - магистрант

Инновационный Евразийский университет

Обзор свойств молниезащит

Проблема защиты от импульсных грозовых перенапряжений должна решаться комплексным путем. Длительность перенапряжений составляет от единиц микросекунд до нескольких часов. Они возникают как от прямого удара молнии в объект электроснабжения, так и при наведении магнитной индукции от удара молнии в непосредственной близости от объекта. Возможно возникновения перенапряжения посредством прихода волны с линии электрической системы высокого напряжения, вызванной ударом молнии. Перенапряжения, как особые явления возникающие в энергосистеме, характеризуются определенными параметрами, а именно: максимальным значением; кратностью; временем нарастания; длительностью; число импульсов; широтой охвата сети; повторяемостью [1,33]. Все перечисленные характеристики имеют стохастическую природу и имеют значительный статистический разброс. Перенапряжения, вызванные ударом молнии имеет особенную опасность для сетей низких и средних классов напряжения (до 220 кВ) по сравнению с коммутационными. Объясняется это тем, что изоляция таких сетей рассчитана на коммутационные перенапряжения. Кроме этого, низковольтные сети имеют более глубокое разветвление, что затрудняет обеспечение их качественной молниезащитой. Комплекс средств молниезащиты зданий и сооружений включает в себя устройства защиты от прямых ударов молнии – внешняя система молниезащиты, а также устройства защиты от вторичных воздействий удара молнии – внутренняя система молниезащиты. В частных случаях она может состоять только из систем внешних или внутренних устройств молниезащиты. Внешняя молниезащита, как правило, изолирована от защищаемого объекта. Внутренние устройства молниезащиты предназначены для ограничения электромагнитных воздействий тока молнии и предотвращения искрений внутри защищаемого сооружения [2,34]. На настоящее время наибольшее распространение получили пассивные устройства молниезащиты. Деление на пассивные и активные устройства молниезащиты произошло, потому что в последнее время наметилась тенденция использования устройств, которые позволяют вызывать разряд молнии в случае достаточного накопления заряда в грозовых облаках. Таким образом, предотвращается в дальнейшем возникновение самопроизвольного разряда молнии в наземные объекты. Применение пассивных устройств мол-ниезащиты осуществляется на всех уровнях в системах электроснабжения предприятий. Установка таких устройств нормируется ГОСТ. Необходимость защиты от удара молнии определяется в соответствии с менеджментом риска. Меры защиты от поражения объекта молнией можно отнести к двум группам. К первой группе относятся меры, уменьшающие повреждения зданий, сооружений и обеспечивающие снижение опасности для жизни и здоровья людей. Ко второй группе относят мероприятия, снижающие количество отказов электрических и электронных систем. Молниеотвод реализует идею преимущества перекрытия искровым разрядом более короткого воздушного промежутка. Этот промежуток возникает между электрически заряженным грозовым облаком и поверхностью земли. Его длина, как правило, составляет несколько километров [3,27].

В общем случае, обстановка безотказности электрооборудования, средств автоматики и защит на объектах электроэнергетики можно полагать, является неудовлетворительной. Одной из основных причин отказов и нарушений в работе устройств автоматики и защит является несоответствие их требованиям, предъявляемых к заземляющим устройствам. Довольно сложно экспериментально оценить воздействие негативных возмущающих факторов на эффективность функционирования систем электроснабжения, тем более устройств автоматики и средств защиты, особенно когда необходимо установить уровень помех от коммутаций и удара молнии. Так как такие явления носят случайный характер, то единственной возможностью исследования таких процессов являются методы имитационного моделирования [120, 121]. Необходимо отметить, что точность подобных методов относительно небольшая. Несмотря на трудоемкость обеспечения объектов защитой от прямых ударов молнии, данные мероприятия являются оправданными не только технически, но и экономически, так как многочисленные исследования показывают, что затраты на обеспечение молниезащиты даже объектов третьей категории, таких как частные дома, минимум в 1,5 раза меньше ущерба, вызываемого попаданием молнии. В сложившейся ситуации поражению молнией подвергался каждый пятый частный дом. С принятием международных стандартов требования к частной собственности стали более регламентированными, однако их выполнение во многих случаях становится сложной технической задачей. Связанно это, в первую очередь, с уклоном принятых стандартов на крупные объекты. Комплексная защита скопления частных строений, таких как дачные дома или частные сектора городов, в настоящее время не имеет нормативной базы и руководства к исполнению. Выходом из сложившейся ситуации может являться применение двойной системы защиты объектов от поражения ударом молнии с применением комплекса из активной молниезащиты – в качестве основного защитного оборудования, и пассивных молниеотводов – в качестве дополнительной защиты. При этом достигается повышение степени молниезащиты объектов, а отказ оборудования, вызванный прямым ударом молнии, минимизируется.

Литература

1 Кудрин Б.И. Электроснабжение промышленных предприятий // М.: Интернет инжиниринг. 2005. 672 с.

2 Басов Н.Г. Химические лазеры. М.: Наука. 1982. – 400 с.

3 Шпиганович А.А. Функционирование систем электроснабжения / А. А. Шпиганович – Липецк: ЛГТУ, 2015. - 212 с