После вынужденного длительного перерыва из-за ковидных ограничений состоялась давно ожидаемая «VII Российская конференция по молниезащите». Обязанности организатора конференции по традиции взяла на себя санкт-петербургская компания АО «НПО «Стример».

Открывая конференцию, Председатель оргкомитета, генеральный директор компании Иван Вячеславович Житенёв поблагодарил собравшихся делегатов за участие в конференции, проведение которой откладывалось 4 раза. Отдельно отметив «фантастическую работу» сотрудников компании при подготовке данного мероприятия, пожелал всем участникам плодотворной работы.

В свою очередь главный инженер ПАО «Россети» Андрей Владимирович Майоров выразил глубокую благодарность за организацию конференции ПАО «Россети», РАН, Министерству науки и образования, а также Санкт-Петербургскому Политехническому университету. Отдельно поблагодарил СМИ, которые будут освещать это мероприятие.

Секция 1. Физика молнии и характеристики грозовой деятельности. Закономерности ориентировки молнии и поражаемость наземных объектов. Активные управляющие воздействия на молнии.

Секция 2. Молниезащита энергетических объектов и опыт ее эксплуатации.

Секция 3. Средства молниезащиты: молниеотводы, защитные аппараты, заземляющие устройства, изоляция.

Секция 4. Вторичные проявления наземных и межоблачных разрядов молний и средства защиты от них. Электромагнитная обстановка в условиях грозовой активности и обеспечение электромагнитной совместимости оборудования.

На конференции было сделано 45 докладов, из них 8 в режиме on-line. Следует сказать, что все они отличались содержательностью и глубокой проработкой темы, тем не менее, мы попытались выделить из них, на наш взгляд, наиболее интересные, актуальные, имеющие прикладной характер, которые портал «ЭЛЕЭКСПО» и предлагает к рассмотрению.

Детально рассмотрев опыт эксплуатации грозозащитных тросов, докладчик проинформировал, что в ОАО «МРСК Урала» для защиты от грозовых перенапряжений на ВЛ 35-110 кВ принято решение о применении тросов из низколегированной стали, плакированных алюминием с заменой арматуры на спиральную при замене и восстановлении грозозащитных тросов

Приведя аналитику выхода из строя ОПН и вентильных разрядников, Игорь Дмитриев указал производителей наименее надежных средств защиты. Также отметил, что «опыт применения на ВЛ 6-10 кВ мультикамерных разрядников и разрядников петлевого типа, а также УЗПН позволил добиться реального снижения количества грозовых отключений, а отсутствие повреждаемости говорит о надежности применяемых средств защиты от грозовых перенапряжений».

В заключение докладчик отметил, что наиболее эффективными мероприятиями по снижению числа грозовых отключений являются:

• замена грозозащитных тросов на ВЛ 35-110 кВ в комплексе с мероприятиями по доведению показателей сопротивления ЗУ до нормативных значений;
• установка ОПН на ПС 35-110 кВ, ВЛ 6-110 кВ в комплексе с мероприятиями по доведению показателей сопротивления ЗУ до нормативных значений;
• установка в качестве меры защиты ВЛ 6-10 кВ от перенапряжений мультикамерных разрядников типа РМК, устройств защиты от перенапряжений типа УЗПН, эксплуатация длинно-искровых разрядников петлевого типа РДИП.

Свой доклад Василий Куприенко начал с констатации того факта, что мировая практика защиты зданий, сооружений и энергетических объектов от прямого удара молнии базируется на пассивных средствах молниезащиты (МЗ).

Далее докладчик отметил, что предпосылками для переработки действующих норм по молниезащите от ПУМ является накопленный за последние десятилетия опыт проектирования и эксплуатации средств защиты от ПУМ и ее вторичных проявлений, введение в действие международных норм, прежде всего МЭК 62305 ч.1-5.

В заключение Василий Куприенко подчеркнул, что все приведенные противоречия при расчете размера зон защиты объектов с использованием многократных стержневых МО требуют незамедлительной переработки нормативных документов. По мнению докладчика, такой документ должен разрабатываться под кодом единого государственного стандарта на основе господдержки, так как это затратное мероприятие, с привлечением ряда научных организаций, которые могли бы одолеть создание такого нормативного документа, отвечающего единым требованиям.

В своем докладе Виталий Лопатин коснулся проблемы низкой грозоупорности ВЛ, проанализировал мероприятия по повышению грозоупорности ВЛ 35-110 кВ, а также рассмотрел вопрос применения дифференцированной защиты двухцепной ВЛ 110 кВ для повышения грозоупорности двухцепной ВЛ и снижения числа двухцепных грозовых перекрытий. Остановившись на проблеме корректного измерения сопротивления ЗУ опор, дал рекомендации по выбору измерительных приборов и схем измерений.

На основе опыта повышения грозоупорности ВЛ 110 кВ в АО «Россети Тюмень» Виталий Лопатин сделал следующие выводы:

• установка ОПН с искровым промежутком на ВЛ обеспечивает высокую эффективность (до 95%);
• для повышения грозоупорности необходимо производить ремонт заземляющих устройств (ЗУ) опор ВЛ, с установкой дополнительных искусственных глубинных заземлителей, т.е. исправлять ошибки предыдущих годов строительства;
• после оценки эффективности предыдущих мероприятий в течении 2-3 лет, необходимо принимать решение о целесообразности установки ОПН на опорах ВЛ;
• необходимо поддерживать состояние изоляции в удовлетворительном состоянии, чтобы импульсная прочность имела достаточный уровень и выдерживала импульсные грозовые перенапряжения;
• применение глубинных заземлителей эффективно для ВЛ 110 кВ выделяющихся из общей массы по удельному числу грозовых отключений;
• для доведения сопротивления заземления опор ВЛ до нормируемых значений, необходимо получить достоверные значения сопротивлений заземления опор ВЛ и, на их основе, выполнить экономически обоснованное усиление контура заземления;
• для принятия решения о корректном применении методики или способа измерения сопротивления ЗУ необходимо подготовить Стандарт, позволяющий выполнять измерения сопротивления ЗУ опор ВЛ 35-220 кВ и выше без отсоединения грозозащитного троса различными методами, с учетом особенностей проведения измерений в грунтах с высоким удельным сопротивлением в труднопроходимой местности (на воде, в болоте) и в зимний период.

В своем выступлении Александр Гайворонский также затронул тему несовершенства действующих норм по молниезащите, указав, что необходимо нормализовать показатели надежности молниезащиты хотя бы на уровне рекомендуемых значений допустимого числа грозовых отключений в зависимости от класса напряжения, ответственности ВЛ, условий эксплуатации по характеристикам грунтов, интенсивности грозовой деятельности».

Далее докладчик остановился на необходимости гармонизации положений ПУЭ с новыми технологиями молниезащиты на основе применения линейных ОПН и ЛР. Замечания также были предъявлены и к методической базе проектирования.

Говоря о совершенствовании нормативной и методической базы, Александр Гайворонский отметил, что одной из ключевых задач является актуализация и получение достоверных статистических данных по характеристикам разрядов молнии, которые служат основой для расчета и проектирования молниезащиты.

Отметив такие основные достоинства мультикамерных разрядников (РМК) с гашением в нуле как простоту конструкции и высокую надёжность, докладчик указал и на присущие им недостатки:

• значительная эрозия электродов при протекании сопровождающих токов сети;
• допускается сопровождающий ток сети не более 700 А;
• относительно небольшой ресурс – 10 срабатываний;
• разрядники не годятся для защиты ВЛ с заземлённой нейтралью, т.к. в таких сетях токи однофазных КЗ составляют килоамперы.

«Мультикамерный разрядник для защиты ВЛ 10 кВ с изолированной нейтралью обеспечивает гашение дуги индуктированного перенапряжения «в импульсе», поэтому его обозначение: РМКИ10.

Мультикамерный разрядник для защиты ВЛ 13,8 кВ с заземлённой нейтралью обеспечивает гашение дуги индуктированного перенапряжения «в импульсе», поэтому его обозначение: РМКИ13,8.

Резюмируя сказанное, Георгий Подпоркин сделал следующие выводы:

• разрядники РМКИ10 и РМКИ13,8 успешно прошли испытания на гашение импульсной дуги, в том числе - после протекания импульсного тока 30 кА, моделирующего прямой удар молнии в провод;
• после многократных срабатываний эрозия электродов незначительна;
• выхлопы плазмы имеют небольшие размеры и не опасны для соседнего оборудования. РМК, которые гасят в нуле, иногда приходится ухитриться их расположить так, чтобы не помешать соседнему оборудованию;
• время срабатывания меньше, чем у автоматики быстродействующих выключателей. То есть выключатель «ничего не почувствует», даже если это быстродействующий вакуумный выключатель, что на линии были какие-то проблемы;
• для РМКИ10 не нужен прокусывающий зажим на проводе из-за отсутствия эрозии. И это очень важно, так как имеет место быть проскальзывание и кручение провода. Если мы ставим прокусывающий зажим на провод, то это требует контроля. А в этом случае, как любят говорить энергетики, поставил и забыл и ничего контролировать не надо;
• для него не опасно смещение и кручение провода;
• разрядник полностью изготавливается в одну запрессовку;
• его себестоимость ниже, чем РМК с гашением в нуле.

Евгений Енькин отметил, что «изготовление РМ это принципиально новая и молодая технология», указав, что одним из важных преимуществ РМ по сравнению с классическими варисторами является простота изготовления и несравнимо меньшие требования к технологичности процессов и сложности применяемого оборудования», что должно обеспечить относительно невысокую себестоимость РМ.

Александр продолжил тему мультикамерного разрядника закрытого типа (РМКЗ).

В ходе проведенных испытаний были получены следующие результаты:

• испытания на отключающую способность при токе молнии до 30 кА показали, что РМКЗ-110 имеет более чем значительный запас рабочего ресурса;
• испытания на пропускную способность при величине пропускаемого заряда 2,4 Кл показали сохранение рабочих характеристик РМКЗ и отсутствие повреждений разрядных модулей;
• испытания импульсами большого тока с параметрами воздействия 100 кА±10%, 4/10 мкс подтвердили сохранение работоспособности и отсутствие повреждений разрядных модулей;
• проверка возможности защиты изоляторов от перекрытий импульсами напряжения с крутым фронтом 2 МВ/мкс определила, что надёжная координация срабатывания РМКЗ с линейной изоляцией сохраняется при максимальной величине ИВП 300 мм;
• испытание одноминутным переменным напряжением. Приложение переменного напряжения 200 кВ в течение 1 минуты позволило определить минимальную величину ИВП в 200 мм, при которой в течение 1 минуты не происходит срабатывания или перекрытия разрядника.

По итогам проведенной конференции следует сказать, что бурное обсуждение сделанных докладов проходило не только в рамках работы секций, но и продолжалось в перерывах между заседаниями, на что также обратил внимание Иван Житенев в своем заключительном слове.