Молниеотвод, молниезащита

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Как видите, в ходе беседы возникли разногласия. Мой вариант такой...

 

Оставьте сарказм для других случаев. Вы даже в значении слов не разобрались. "Сильнее" и "сильные" - эти слова похожи, но имеют разные значения.

Еще раз... Вы делаете упор на уравнивание потенциалов. Теперь посмотрите на картинку и скажите: в каком случае потенциалы будут более ровными? В каком варианте значение U будет больше?

Далее... Молния сверху или снизу... какая разница?
Далее... Какая разница как делаю я? Форум посещают люди с разным уровнем технических знаний и с разным отношением к делу. Не я, а они будут делать систему заземления и молниезащиты, они будут ее обслуживать. Вы уверены, что все будут относиться к проблеме молниезащиты с должным трепетом и уважением? Я не уверен, поэтому пытаюсь сформировать систему наиболее безопасную.

 

Скажите, пожалуйста, мы с вами рассматриваем потенциал отвязано или в случае удара молнии?
Если отвязано, то тогда да, во втором как бы нам кажется, что меньше.

Если во время импульса или ПУМ, то вы не нарисовали один важный элемент для понимания - Rзу
Скажите пожалуйста, если на резисторе падает 10В, то будет разница, измерим мы это падение на концах металлических ножек или прямо у корпуса резистора? Правильный ответ - никакой.
Поэтому и разницы в ваших схемах для потенциала во время ПУМ или чего подобного никакой нет.
В ваших (именно в ваших) вариантах предпочтительнее второй вариант, потому как меняются пути тока. В варианте же ПУЭ, если вы обратили внимание, есть 2 спуска и оба они подключены к ГЗШ
Во время удара молнии потенциал на них будет одинаков и ток через ГЗШ не пойдет. Так поступают на высотках. У них каждые несколько метров между молниеотводами перемычки.



@Иванов Костя,
Вот я для вас нарисовал. Потенциал будет между неким нулем, который где-то и нашими точками А, B, C, D. Я обозначил его как U. Он будет одинаков. Соединять вы можете как хотите. А на перемычке между токоотводами ток будет нулевым. Закон Кирхгофа.
Это упрощенная схема. Без учета растеканий, сопротивления грунтов, шаговых и т. п.

 

По этому вопросу никаких разногласий не было. Человеку был ответ, в частности мой, что токоотвод внутри дома нельзя и это не обсуждается.

В вашем варианте принципиально ничего плохого нет, если это упрощенная схема. Спусков для разных молниеприемников регламентируется от 2 и более. Контура тоже не видно. В комментариях к ПУЭ6 года 3 тому, если не изменяет память, указывалось, то все соединения с контуром выполняются в грунте. Т. е. как у вас.
Все металлические части снаружи здания должны быть соединены с контуром либо спусками, либо перемычками, либо непосредственно связаны с токоотводом. Металлочерепица - обязательно. Листовое железо может применяться в качестве молниеприемника только при толщине более 2мм.
Связав все с заземлителем вы на порядки обезопасите дом от ПУМ, ибо обеспечите сток заряда. А на металлочерепице он накапливается весьма сильно, как на обкладке большого конденсатора.
Токоотвод должен быть по возможности наиболее "прямым" и проложенным по минимальному расстоянию. Это связано с тем, что токи молнии с разрядом не любят резких поворотов и при сильной молнии токоотвод выворачивает и выпрямляет. Я, слава Богу, не видал такого, но мне показывали принудительно выпрямленную проволоку

 

А если не обсуждать, а просто "порисовать" схемы, как вы это делали выше. Я рисовать не буду, попробую текстуально. Собственно с того с чего и начал. Представим картину... а лучше одну из схем, нарисованных выше. Т. е. все сделано в доме как надо! И в этот дом (молниеприемник) ударила молния. И все бы хорошо, но у молниеприемника (у его спуска) в это время оказался человек (мимо проходил, сидел пил пиво и т. д.). Ведь не написано, что нельзя стоять рядом со спуском когда на улице светит солнце... А молния может ударить из любой мало-мальски "кудрявой" тучи. Короче - бабахнула молния, а рядом проводом от молниеприемника оказался человек. Вопрос - каковы последствия для него?
Предполагаю, что сейчас услышу от вас гневное, типа - "тебе же говорили выше...", "тролль" и т. д.
Отвечаю - потому и повторяю вопрос, что сказано много и умно, но не понятно. Потому как если человеку, находящемуся рядом с "правильно" сделанным молниеотводом все равно "мало не покажется" значит "правильный" молниеотвод не такой и правильный. А если не будет ничего тогда какая разница где проходит молниеотвод вне дома или внутри его. Естественно в обоих случаях исключается прямой контакт с молниеотводом. Много написал... ну смысл наверно понятен?
Это примерно в этом же русле рассуждений:

Что-то не найду коммент где кто-то из вас написал, что мол не всякий молниеприемник работает как надо и в качестве примера дает ссылку на фото где молния ударила в середину Останкинской башни. Так это даже я знаю, что кроме конуса под 45 градусов зона защиты молниеприемника (если его повесить в воздухе) представляет собой сферу диаметром 250 метров. А поскольку Отанкинская башня высотой 530 м (примерно) то это просто подтверждает теорию, что зона защиты молниеприемника составляет 250 м в окружности.

 

Ваша задача по измерению напряжения на резисторе и его ножках поставлена некорректно. Соответственно, некорректен и сформулированный "правильный" ответ. В условии задачи не хватает эквивалентной частоты электрического сигнала.

Дело в том, что ток молнии имеет фронт порядка 100 кА\мкс. При такой скорости изменения тока упомянутая Вами ножка резистора не будет эквипотенциальной. Мне приходилось наблюдать на осциллографе форму тока на частотах порядка 1 МГц (длительность 1 мкс). Так вот, форма сигнала на шунте в виде "ножки" всегда искажена, истинный сигнал можно было посмотреть только с безиндуктивного шунта, выполненного в виде сплюснутой с боков буквы омега.

Таким образом, железка с током, являющаяся практически эквипотенциальной на промышленной частоте, на эквивалентной частоте тока молнии на своих концах будет иметь напряжение.

И ответ на Вашу задачу на такой частоте будет однозначным: напряжение на ножках и на резисторе будут разными.

 

Здесь, внизу.

Это откуда такая, мягко выражаясь, странная мысль?
@Osolemio, вот @Alekc17 верно заметил про индуктивность.
Добавлю и к свои прошлым мыслям про неё и к мысли Алекса.
Да, в микро-момент ПУМа потенциал будет по всему СУПу одинаковый, но как только начнется протекание импульса по индуктивностям, то все уже будет не так. И тогда по ГЗШ (из вашего рисунка в ПУЭ) гарантированно потечет какой-то ток, тем более - в здании. А он никому не нужен. Поэтому соединять всё нужно в одной точке и снаружи.
@Osolemio, это же - и к ответу на Ваш крайний рисунок. Нули напряжения там только до начала протекания тока.

 

Это не моя мысль. Это в каком-то "СНиПе-ГОСТе" прочитал. Типа Инструкции выше. Именно в том смысле, что поставил мачту высотой 1 км и вся деревня под защитой но не тут-то было. И была картинка нарисована и теория приведена, что молниеприемник защищает сферу не более 250 м. Т. е. если живешь рядом с Останкинской башней, то толку от нее как от молниезащиты никакой потому как мачта должна быть не выше 250 м. Искать источник пока нет возможности. Буду дома поищу. Когда делал себе молниезащиту, то много чего перечитал. В итоге на основе "полученных" знаний и сделал спуск вдоль стены внутри дома чтобы не портить эстетику дома снаружи.

 

@СергейИ, моя версия ответа на Ваш вопрос такая:
Если всё сделано идеально и с запасами по толщинам/сопротивлениям/индуктивностям и прямым углам, то с человеком ничего не случится.
Однако, если в каком-то месте что-то не так (например, со временем и в отсутствии квалифицированного контроля), то ТАКАЯ искра жахнет, что не только человек, но и дом может сгореть.
Даже в нормальном состоянии спуск при ПУМе может нагреться и перегреться.
Не случайно все спуски рекомендуют вести по негорючим местам.
Переделывайте!

 

однозначного ответа нет. Если он держится на отвод - может мало не показаться. В других случаях - как повезет. И это проблема совершенно нерешенная.
Могу про себя сказать. Я находился в соседнем строении. От молниеотвода и заземлителя 4м. Как видите - разговариваю с вами.
Если погода сухая, заземлитель сделан с высоким сопротивлением, то возникнут высокие шаговые напряжения и тогда человека может убить рядом с заземлителем. Да. Ну так и мы говорим о молнии, а не укусе комара.

Во-первых, я сказал, что схема очень упрощена для понимания.
Во-вторых. Какая частота у импульса? Я уже выше писал - ее нет. Есть время нарастания.
Вы можете решить подобную задачу полностью? Нет. Молния молнии рознь.
Поэтому и принимаются упрощения и допущения.
В-третьих, вы на осциллографе смотрели потенциалы в вольты скорее всего. А здесь идет речь о десятках и сотен киловольт. Там форма вашего проводника, его емкость (считал выше) и длина вообще до лампочки.

 

Добавлю. Я считаю, что правильных молниеотводов (то бишь - что либо гарантирующих!) быть не может, так, как молнии это - "стрелы дьявола", причем - совершенно неадекватного дьявола - что хочу, то и ворочу.

 

Ну вы же ШУПы собрались снаружи подключать. А ШУПы будут связаны с PE, а те с ГЗШ. Никак одной точки не получается.

Верно. Эта картинка как раз для начала процесса.
Почему вы так склонны "растягивать" процесс во времени? Если в t0 напряжения везде одинаковы, а в t1 потенциал =0, весь заряд стек и токи прошли, то посчитайте сами dI для всех проводников и dU
а dt опять же - милли и микросекунды. И вы хотите сказать, что будет существенная разница в разных местах?

 

А вот это верно. Есть вероятность защиты. Для молниеотводов строится диаграмма защиты с % вероятности.
Почему я выбрал Indelec для себя? Потому как статистически головка на натурных испытаниях словила 100% молний в радиусе 100% защиты. И это единственная контора, которая проводила полномасштабные натурные испытания в природных условиях. Может уже и не единственная, но на то время было так.

 

Я считаю, что время нарастания импульса примерно соответствует 1/3 периода эквивалентной для расчетов частоты. Посмотрите на "фронты" синусоиды и поймёте.
1/3 это - примерно, просто нарисовал синус на бумажке и поглядел. Наверняка есть более точное приближение.

Да, здесь, несомненно точек будет не одна, это очевидно, но я предполагал, что Вы меня хотите понять...

потому, что процесс кардинально разный в разное время. И временнЫх точек там не две - т0 и т1, а гораздо больше...

 

Стоп стоп стоп. Давайте мух от котлет отделять.
Первый этап: Нарастание напряжения до U. Тока пока нет. Либо он появлятся, в зависимости от времени нарастания.
Второй этап: Есть потенциал U. И он будет спадать за миллисекунды, вызывая ток.
Соответственно ток в реактивных элементах будет определяться только дифференциальными величинами, но никак не частотой. А при ничтожно малых значениях индуктивностей и емкостей, а также резисторов для интегрирующих и дифференцирующих цепочек (буду уж говорить на вашем языке РЭА) графики тока и напряжения будут пренебрежимо идентичными