МЕТОДИКА И РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ ЗАЩИТНОГО ДЕЙСТВИЯ АКТИВНОГО МОЛНИЕОТВОДА Куприенко В.М., Акомелков Г.А., Романцов В.Н., Орехов Н.М., Хлебников А.И. Активный молниеотвод типа М-200 h,мh,м Радиус защиты R 0, м Уровень 1Уровень 2Уровень 3 2,4 R 0 =14 R х =11,8 ( h о =1 м) R 0 =20 R х =16,7 R 0 =26 R х =21

Подтверждение эффективности активного молниеотвода УПТ - установка постоянного тока ГИН - генератор импульсных напряжений H- молниеотвод (активный или пассивный) Е = U пост. /H+d =(10 – 25 кВ/м). Схема для измерения времени опережения восходящего лидерного процесса с АМ (стандартNF C17-102)

СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ИСПЫТАНИЯ активного и пассивного молниеотводов в постоянном электрическом поле на импульсах положительной полярности Схема сравнительных испытаний эффективности ПМ и АМ типа М 200 Диаметр электростатического экраном - 3,8 м, Высота над поверхностью земли-5 м Отрицательное постоянное напряжение -100 кВ Кабель длиной -55 м (R=12 к Ом/м). Напряженность электрического поля - 20 кВ/м. Высота подвеса высоковольтного электрода -11 м. Расстояние между АМ и ПМ - L х =2,39 м Импульсы положительной полярности -2,2-3,5МВ

Генератор импульсов напряжения (ГИН) и типовые осциллограммы Генератор импульсов напряжения (ГИН) и типовые осциллограммы ГИН 6000/960 Время подъема импульса до максимума (t Ф =284 мкс) Осциллограмма импульса отрицательной полярности (Uмакс=2880 кВ) Форма импульса напряжения: 250/2500 мкс

РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ Из n= 100 импульсов: 50 разрядов в АМ, 45 разрядов в ПМ 5 разрядов в землю Разряд в АМ Разряд в ПМ

СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ИСПЫТАНИЯ при имитации заряда АМ током коронного разряда от источника постоянного тока Заряд АМ от внешнего источника Зарядное напряжение ГИН АМ: кВ. Выходное напряжение генератора: - отрицательной полярности на высоте h г =6 м. объекта размерами 1 х 1 х 1 м Схема сравнительных испытаний АМ и ПМ

РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ импульсами отрицательной полярности при заряде АМ от источника короны Разряд в ПМ Разряд в АМ Первая серии испытаний из 100 воздействий ( L X =1 м) Количество разрядов в ПМ составило -60 Количество разрядов в АМ составило -40 К з =r x2 /h a = tgα 2 = 1,13; α 2 =48° Вторая серии испытаний из 100 воздействий ( L X =2 м) Количество разрядов в ПМ составило -70 Количество разрядов в АМ составило -30 К з =r x2 /h a = tgα 2 = 2,55; α 2 =68,5° Первая серии испытаний из 100 воздействий ( L X =1 м) Количество разрядов в ПМ составило -60 Количество разрядов в АМ составило -40 К з =r x2 /h a = tgα 2 = 1,13; α 2 =48° Вторая серии испытаний из 100 воздействий ( L X =2 м) Количество разрядов в ПМ составило -70 Количество разрядов в АМ составило -30 К з =r x2 /h a = tgα 2 = 2,55; α 2 =68,5°

ОПРЕДЕЛЕНИЕРАДИУСА ЗАЩИТЫ АМ И ПМ на импульсах положительной и отрицательной полярности ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАДИУСА ЗАЩИТЫ АМ И ПМ на импульсах положительной и отрицательной полярности Схема для определение радиуса защиты ПМ АМ и объект размерами 1 х 1 х 1 м Схема для определения радиуса защиты АМ

Радиус защиты АМ и вероятность Pн поражения объекта при испытании импульсами положительной полярности Радиус защиты r х АМ и вероятность Pн поражения объекта при испытании импульсами положительной полярности N п/п h ам, м r х,м Объект стержень Pо =0,22) h о =0,8 м, (Pо =0,22) Объект стержень Pо =0,25) h о =1,29 м, (Pо =0,25) АМОЗPнPн ОЗPнPн , , , ,16 43, , , ,85 1, ,9 72, ,64 83, ,27 h ам - высота активного молниеотвода АМ-число разрядов в АМ О- число разрядов в объект З- число разрядов в землю

РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ Разряд в АМ типа М 200Разряд в объект Разряд в землю Положительная полярность (объект стержень) ТИПОВЫЕ ФОТОГРАФИИ РАЗРЯДОВ ГИН (положительная полярность) Отрицательная полярность (объект размерами 1 х 1 х 1 м) АМ высотой h ам =2,39 м; n=225; P н =0,9; r х = 1,7 м. К з =r x1 /h a = tgα 1 = 1,13; α 1 =47° По паспорту для III уровня r х = 21 м АМ высотой h ам =2,39 м; n=100; P н =0,9; r х = 2,5 м. К з =r x1 /h a = tgα 1 = 1,78; α 1 =61° По паспорту для III уровня r х = 21 м

Исследования по сравнительной оценке эффективности защиты активных и пассивных стержневых молниеотводов проведены на импульсах напряжения положительной и отрицательной полярности в полевых условиях и длинных искровых промежутках. При совместных испытаниях (более 1000 опытов) по разным схемам, количество разрядов в активный и пассивный молниеотводы разделились примерно поровну. В результате исследований не выявлено очевидного преимущества АМ перед ПМ. Исследования показали, что на импульсах отрицательной полярности радиус r х защиты АМ типа М-200 значительно больше, чем на импульсах положительной полярности, но значительно меньше приведенных в его технических характеристиках (у АМ высотой 2,39 м при защите объекта высотой 1 м с P н =0,9 r х =1,7-2,5 вместо расчетных r х = 21 м). Учитывая, что АМ типа «Forend-EU», «Pulsar», Prevectron работают на том же принципе, что и М-200, следует ожидать отсутствие их преимущества перед пассивными молниеотводами.