Расчет зон защиты сложных молниеотводов
Ключевые слова:
молниезащита, зоны защиты, нормативные документы, сложные молниеотводы, метод расчета
Аннотация
Российские нормативные документы устанавливают зоны защиты для ограниченного числа простых молниеотводов, которых недостаточно при оптимальном проектировании молниезащиты сложных объектов. В статье рассмотрена численная методика расчета зон защиты сложных молниеотводов, основанная на замене тросового молниеотвода системой стержневых молниеотводов. Получено аналитическое выражение зоны защиты разнотипного (трос–стержень) молниеотвода. Рассчитаны зоны защиты наклонных тросов, разнотипных молниеотводов, произвольных тросовых молниеотводов. На примере замкнутого тросового молниеотвода показаны преимущества разработанной методики по сравнению с действующими нормативными документами: повышение точности решения (гладкости контуров зон защиты) за счет учета взаимного влияния всех элементов молниеотвода. Исследовано предложение В.М. Куприенко о выборе предельного расстояния двойного молниеотвода на основе его активной части, включая результаты применения для расчета зон защиты нефтехранилища «Конда» (до аварии 2010 г).
Литература
1. СО 153-343.21.122-2003. Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций. М.: Изд-во МЭИ, 2004, 57 с.
2. ВСП 22-02-07 МО РФ. Нормы по проектированию, устройству и эксплуатации молниезащиты объектов военной инфраструктуры. М.: 26 ЦНИИ МО РФ, 2007, 168 с.
3. Базелян Э.М., Гайворонский А.С., Сысоев В.С. Испытания зон защиты типовых молниеотводов методом имитационного физического моделирования. – III Российская конференция по молниезащите, 2012, с. 384–398.
4. Куприенко В.М. Предельные размеры зоны защиты активной части стержневых молниеотводов. – Электричество, 2015, № 4, с. 20–25.
5. Куприенко В.М. Особенности защиты зданий и сооружений тремя стержневыми молниеотводами. – Электричество, 2016, № 6. с. 4–9.
6. Куприенко В.М. Защита зданий и сооружений разновысокими стержневыми молниеотводами. – Электричество, 2019, № 8. с. 24–29.
7. Гайворонский А.С., Голдобин В.Д. Оценка эффективности зон защиты молниеотводов по результатам численных экспериментов на модели ориентировки лидера молнии. – VI Российская конференция по молниезащите, 2018, с. 39–45.
8. Калугина И.Е. и др. Особенности расчета поражения молнией элементов воздушных линий электропередачи. – Вестник МЭИ, 2020, № 6, с. 46–52.
9. Калугина И.Е. Развитие вероятностной методики расчета молниезащищенности воздушных линий электропередачи. – Электричество, 2011, № 11, с. 46–52.
10. Базелян Э.М. Нормирование молниезащиты в России. Основные проблемы и пути совершенствования. – III Российская конференция по молниезащите, 2012. с. 372 – 383.
11. Куприенко В.М., Шишигин С.Л. Состояние и перспективы совершенствования норм по проектированию современных средств молниезащиты зданий и сооружений. – V Российская конференция по молниезащите, 2016, с. 194–197.
12. Базелян Э.М., Райзер Ю.П. Физика молнии и молниезащиты. М.: Физматлит, 2001, 320 с.
13. ГОСТ 35053-2023. Магистральный трубопроводный транспорт нефти и нефтепродуктов. Обеспечение защиты от молнии и статического электричества. М.: Российский институт стандартизации, 2024, 27 с.
14. IEC 62305-3(2024). Protection Against Lightning – Part 3: Physical Damage to Structures and Life Hazard. 2024, 280 p.
15. Базелян Э.М. Анализ исходных предпосылок и конкретных рекомендаций стандарта МЭК 62305 по защите от прямых ударов молнии. – I Российская конференция по молниезащите, 2007, с. 129–139.
16. Технический циркуляр № 25/2009. Об использовании специализированного программного обеспечения для расчета эффективности защитного действия молниеотводов. М.: Ассоциация "Росэлектромонтаж", 2009.
17. Шишигин С.Л. Построение двумерной картины электростатического поля. – Электричество, 2004, № 3, с. 53–58.
18. Программа «ЗУМ» [Электрон. ресурс], URL: https://zym-emc.ru/zymprogram.html (дата обращения 03.12.24).
#
1. SO 153-343.21.122-2003. Instruktsiya po ustroystvu molnieza-shchity zdaniy, sooruzheniy i promyshlennyh kommunikatsiy (Guidelines on Installation of Lightning Protection Devices for Buildings, Structures, and Industrial Utility Lines). M.: Izd-vo MEI, 2004, 57 p.
2. VSP 22-02-07 MO RF. Normy po proektirovaniyu, ustroystvu i ekspluatatsii molniezashchity ob’’ektov voennoy infrastruktury (Standards for the Design, Installation and Operation of Lightning Protection of Military Infrastructure Facilities). M.: 26 TsNII MO RF, 2007, 168 p.
3. Bazelyan E.M., Gayvoronskiy A.S., Sysoev V.S. III Rossiys-kaya konferentsiya po molniezashchite – in Russ. (3rd Russian Lightning Protection Conference), 2012, pp. 384–398.
4. Kuprienko V.M. Elektrichestvo – in Russ. (Electricity), 2015, No. 4, pp. 20–25.
5. Kuprienko V.M. Elektrichestvo – in Russ. (Electricity), 2016, No. 6. pp. 4–9.
6. Kuprienko V.M. Elektrichestvo – in Russ. (Electricity), 2019, No. 8. pp. 24–29.
7. Gayvoronskiy A.S., Goldobin V.D. VI Rossiyskaya konferentsiya po molniezashchite – in Russ. (6th Russian Lightning Protection Conference), 2018, pp. 39–45.
8. Kalugina I.E. et al. Vestnik MEI – in Russ. (Bulletin of MPEI), 2020, No. 6, pp. 46–52.
9 Kalugina I.E. Elektrichestvo – in Russ. (Electricity), 2011, No. 11, pp. 46–52.
10. Bazelyan E.M. III Rossiyskaya konferentsiya po molniezashchite – in Russ. (3rd Russian Lightning Protection Conference), 2012, pp. 372 – 383.
11. Kuprienko V.M., Shishigin S.L. V Rossiyskaya konferentsiya po molniezashchite – in Russ. (5th Russian Lightning Protection Con-ference), 2016, pp. 194–197.
12. Bazelyan E.M., Rayzer Yu.P. Fizika molnii i molniezashchity (Physics of Lightning and Lightning Protection). M.: Fizmatlit, 2001, 320 p.
13. GOST 35053-2023. Magistral’nyy truboprovodnyy transport nefti i nefteproduktov. Obespechenie zashchity ot molnii i staticheskogo elektrichestva (Main Pipeline Transportation of Oil and Petroleum Products. Providing Protection Against Lightning and Static Electricity). M.: Rossiyskiy institut standartizatsii, 2024, 27 p.
14. IEC 62305-3(2024). Protection Against Lightning – Part 3: Physical Damage to Structures and Life Hazard. 2024, 280 p.
15. Bazelyan E.M. I Rossiyskaya konferentsiya po molniezashchite – in Russ. (1st Russian Lightning Protection Conference), 2007, pp. 129–139.
16. Tehnicheskiy tsirkulyar № 25/2009. Ob ispol’zovanii spetsializirovannogo programmnogo obespecheniya dlya rascheta effektivnosti zashchitnogo deystviya molnieotvodov (Technical Circular No. 25/2009. On the Use of Specialized Software for Calculating the Effectiveness of the Protective Action of Lightning Rods). M.: Assotsiatsiya "Roselektromontazh", 2009.
17. Shishigin S.L. Elektrichestvo – in Russ. (Electricity), 2004, No. 3, pp. 53–58.
18. Programma «ZUM» (The ZYM program) [Electron. resource], URL: https://zym-emc.ru/zymprogram.html (Date of appeal 03.12.24)
2. ВСП 22-02-07 МО РФ. Нормы по проектированию, устройству и эксплуатации молниезащиты объектов военной инфраструктуры. М.: 26 ЦНИИ МО РФ, 2007, 168 с.
3. Базелян Э.М., Гайворонский А.С., Сысоев В.С. Испытания зон защиты типовых молниеотводов методом имитационного физического моделирования. – III Российская конференция по молниезащите, 2012, с. 384–398.
4. Куприенко В.М. Предельные размеры зоны защиты активной части стержневых молниеотводов. – Электричество, 2015, № 4, с. 20–25.
5. Куприенко В.М. Особенности защиты зданий и сооружений тремя стержневыми молниеотводами. – Электричество, 2016, № 6. с. 4–9.
6. Куприенко В.М. Защита зданий и сооружений разновысокими стержневыми молниеотводами. – Электричество, 2019, № 8. с. 24–29.
7. Гайворонский А.С., Голдобин В.Д. Оценка эффективности зон защиты молниеотводов по результатам численных экспериментов на модели ориентировки лидера молнии. – VI Российская конференция по молниезащите, 2018, с. 39–45.
8. Калугина И.Е. и др. Особенности расчета поражения молнией элементов воздушных линий электропередачи. – Вестник МЭИ, 2020, № 6, с. 46–52.
9. Калугина И.Е. Развитие вероятностной методики расчета молниезащищенности воздушных линий электропередачи. – Электричество, 2011, № 11, с. 46–52.
10. Базелян Э.М. Нормирование молниезащиты в России. Основные проблемы и пути совершенствования. – III Российская конференция по молниезащите, 2012. с. 372 – 383.
11. Куприенко В.М., Шишигин С.Л. Состояние и перспективы совершенствования норм по проектированию современных средств молниезащиты зданий и сооружений. – V Российская конференция по молниезащите, 2016, с. 194–197.
12. Базелян Э.М., Райзер Ю.П. Физика молнии и молниезащиты. М.: Физматлит, 2001, 320 с.
13. ГОСТ 35053-2023. Магистральный трубопроводный транспорт нефти и нефтепродуктов. Обеспечение защиты от молнии и статического электричества. М.: Российский институт стандартизации, 2024, 27 с.
14. IEC 62305-3(2024). Protection Against Lightning – Part 3: Physical Damage to Structures and Life Hazard. 2024, 280 p.
15. Базелян Э.М. Анализ исходных предпосылок и конкретных рекомендаций стандарта МЭК 62305 по защите от прямых ударов молнии. – I Российская конференция по молниезащите, 2007, с. 129–139.
16. Технический циркуляр № 25/2009. Об использовании специализированного программного обеспечения для расчета эффективности защитного действия молниеотводов. М.: Ассоциация "Росэлектромонтаж", 2009.
17. Шишигин С.Л. Построение двумерной картины электростатического поля. – Электричество, 2004, № 3, с. 53–58.
18. Программа «ЗУМ» [Электрон. ресурс], URL: https://zym-emc.ru/zymprogram.html (дата обращения 03.12.24).
#
1. SO 153-343.21.122-2003. Instruktsiya po ustroystvu molnieza-shchity zdaniy, sooruzheniy i promyshlennyh kommunikatsiy (Guidelines on Installation of Lightning Protection Devices for Buildings, Structures, and Industrial Utility Lines). M.: Izd-vo MEI, 2004, 57 p.
2. VSP 22-02-07 MO RF. Normy po proektirovaniyu, ustroystvu i ekspluatatsii molniezashchity ob’’ektov voennoy infrastruktury (Standards for the Design, Installation and Operation of Lightning Protection of Military Infrastructure Facilities). M.: 26 TsNII MO RF, 2007, 168 p.
3. Bazelyan E.M., Gayvoronskiy A.S., Sysoev V.S. III Rossiys-kaya konferentsiya po molniezashchite – in Russ. (3rd Russian Lightning Protection Conference), 2012, pp. 384–398.
4. Kuprienko V.M. Elektrichestvo – in Russ. (Electricity), 2015, No. 4, pp. 20–25.
5. Kuprienko V.M. Elektrichestvo – in Russ. (Electricity), 2016, No. 6. pp. 4–9.
6. Kuprienko V.M. Elektrichestvo – in Russ. (Electricity), 2019, No. 8. pp. 24–29.
7. Gayvoronskiy A.S., Goldobin V.D. VI Rossiyskaya konferentsiya po molniezashchite – in Russ. (6th Russian Lightning Protection Conference), 2018, pp. 39–45.
8. Kalugina I.E. et al. Vestnik MEI – in Russ. (Bulletin of MPEI), 2020, No. 6, pp. 46–52.
9 Kalugina I.E. Elektrichestvo – in Russ. (Electricity), 2011, No. 11, pp. 46–52.
10. Bazelyan E.M. III Rossiyskaya konferentsiya po molniezashchite – in Russ. (3rd Russian Lightning Protection Conference), 2012, pp. 372 – 383.
11. Kuprienko V.M., Shishigin S.L. V Rossiyskaya konferentsiya po molniezashchite – in Russ. (5th Russian Lightning Protection Con-ference), 2016, pp. 194–197.
12. Bazelyan E.M., Rayzer Yu.P. Fizika molnii i molniezashchity (Physics of Lightning and Lightning Protection). M.: Fizmatlit, 2001, 320 p.
13. GOST 35053-2023. Magistral’nyy truboprovodnyy transport nefti i nefteproduktov. Obespechenie zashchity ot molnii i staticheskogo elektrichestva (Main Pipeline Transportation of Oil and Petroleum Products. Providing Protection Against Lightning and Static Electricity). M.: Rossiyskiy institut standartizatsii, 2024, 27 p.
14. IEC 62305-3(2024). Protection Against Lightning – Part 3: Physical Damage to Structures and Life Hazard. 2024, 280 p.
15. Bazelyan E.M. I Rossiyskaya konferentsiya po molniezashchite – in Russ. (1st Russian Lightning Protection Conference), 2007, pp. 129–139.
16. Tehnicheskiy tsirkulyar № 25/2009. Ob ispol’zovanii spetsializirovannogo programmnogo obespecheniya dlya rascheta effektivnosti zashchitnogo deystviya molnieotvodov (Technical Circular No. 25/2009. On the Use of Specialized Software for Calculating the Effectiveness of the Protective Action of Lightning Rods). M.: Assotsiatsiya "Roselektromontazh", 2009.
17. Shishigin S.L. Elektrichestvo – in Russ. (Electricity), 2004, No. 3, pp. 53–58.
18. Programma «ZUM» (The ZYM program) [Electron. resource], URL: https://zym-emc.ru/zymprogram.html (Date of appeal 03.12.24)
