Model Studio CS Молниезащита
Максим Карпов, Степан Воробьев
Уважаемые читатели, мы продолжаем знакомство с линейкой Model Studio CS. На очереди программный комплекс Model Studio CS Молниезащита 1.0 — новая разработка специалистов компании CSoft Development (www.csoft.ru), реализующая все уникальные технологии и располагающая всеми инструментами программ Model Studio CS.
Основное назначение Model Studio CS Молниезащита — расчет и трехмерное интерактивное проектирование молниезащиты зданий, сооружений и открытых территорий. Вы можете проектировать новые средства молниезащиты, определять эффективность защитного действия уже существующих молниеотводов. Возможна и компоновка объекта в целом: новое приложение предоставляет доступ ко всему инструментарию Model Studio CS для трехмерного проектирования.
Прежде всего перечислим основные задачи, которые позволяет решать первая версия программного комплекса Model Studio CS Молниезащита:
- компоновочное решение объекта, требующего молниезащиты;
- расчет и автоматическое построение типовых зон молниезащиты в соответствии со следующими нормативными документами:
— СО 153-34.
21.122-2003 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных предприятий»,
— РД 34.21.122-87 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений»,
— СТО Газпром 2-1.11-170-2007 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и коммуникаций ОАО «Газпром»,
— РД-91.020.00-КТН-276-07 «Нормы проектирования молниезащиты объектов магистральных нефтепроводов и коммуникаций ОАО «АК «Транснефть» и дочерних акционерных обществ»,
— ДСТУ Б В.2.5-38:2008 «Устройство молниезащиты зданий и сооружений»;
- построение горизонтального сечения зон молниезащиты на заданной высоте;
- формирование и выпуск полного комплекта проектной документации:
— чертежи, сечения, разрезы,
— табличная проектная документация с рамками, штампами, эмблемами и т.п. — в форматах MS Word, MS Excel, AutoCAD, адаптируемых под стандарт проектной организации.
Некоторые из перечисленных возможностей уже знакомы пользователям Model Studio CS и, судя по многочисленным откликам, превосходно себя зарекомендовали.
Поэтому, оставив их за рамками сегодняшней темы, остановимся только на специфическом функционале для расчета и построения зон молниезащиты.
Установите программу или ознакомьтесь с видеороликами, демонстрирующими ее возможности, — и вы вживую увидите, с какой скоростью теперь можно проектировать молниезащиту в 3D, получая при этом максимум информации, необходимой для принятия проектных решений.
При размещении молниеприемника, взятого из базы данных или созданного с помощью специализированной команды, зона молниезащиты автоматически строится по правилам, сформулированным в нормативных документах (рис. 1).
Рис. 1. Молниезащита парка резервуаров
Изменить методику расчета, а значит, и автоматически перестроить зону можно на любом этапе — это позволяет за самое короткое время проверить все возможные варианты и выбрать наилучший. При вставке в чертеж второго и последующих стержневых молниеприемников программный комплекс самостоятельно определяет тип взаимодействия между ними, то есть строит зоны для одиночного, двойного или многократного стержневого молниеприемника.
Аналогичное решение применено относительно тросовых молниеприемников: расчет и построение зон производятся для одиночного, двойного или замкнутого тросового молниеприемника. Не забыли разработчики и о расчете стрелы провеса троса, которая рассчитывается в зависимости от механических характеристик выбранного троса и условий грозового режима для конкретной местности (рис. 2).
Рис. 2. Механический расчет тросового молниеприемника
Выбор зон защиты ведется в строгом соответствии с положениями действующих норм и стандартов, что подтвердил сертификат соответствия ГОСТ Р № РОСС RU.СП15.Н00231 (рис. 3).
Рис. 3. Сертификат соответствия Model Studio CS Молниезащита
Поскольку все программы Model Studio CS реализованы на единой платформе, проект защищаемого объекта необязательно выполнять с нуля. Так, при наличии готового проекта подстанции ОРУ, разработанного в Model Studio CS Открытые распределительные устройства, для закрытия всей подстанции зоной молниезащиты достаточно указать молниеприемники на порталах и при необходимости дополнительно установить отдельно стоящие (рис.
4 и 5).
Рис. 4. Проект ОРУ, реализованный в Model Studio CS Открытые распределительные устройства
Рис. 5. Молниезащита ОРУ, реализованная в Model Studio CS Молниезащита
Как и все продукты линейки, Model Studio CS Молниезащита предлагает два режима проектирования — 2D и 3D.
Цель проектирования молниезащиты — с требуемой надежностью защитить объект от прямых ударов молнии. Чтобы проверить и подтвердить соответствие этому требованию, используют горизонтальные сечения зон защиты, выполненные на определенной высоте (чаще используется самое высокое сооружение объекта). Этому важному процессу разработчики уделили особое внимание, постаравшись создать наиболее эргономичный и эффективный инструмент. Вопервых, при проектировании доступна визуализация горизонтального сечения непосредственно на зоне молниезащиты. Например, в режиме 2D отображается контур сечения на заданной высоте (рис. 6), а в режиме 3D — часть зоны защиты ниже заданного уровня (рис.
Рис. 6. Контур сечения на заданной высоте в режиме 2D
Рис. 7. Контур сечения на заданной высоте в режиме 3D
Рис. 8. Сечение по зоне молниезащиты
Чертежи проекций по соответствующим зонам одиночных, двойных, многократных стержневых, а также одиночных, двойных и замкнутых тросовых молниеотводов формируются в соответствии с выбранными методиками расчета, проставленными размерами и обозначениями (рис. 9). Для выполнения этой операции предусмотрена специальная команда.
Рис. 9. Зона защиты многократного стержневого молниеприемника Методика РД 34.21.122-87
Табличные документы представляют собой отчеты по результатам расчета различных зон (рис.
Рис. 10. Результаты расчета в табличном виде
Разработчики автоматизировали всю рутину, оставив проектировщику простор для творчества, вариативного анализа, принятия оптимальных инженерных решений. Сосредоточьтесь на создании эффективных, надежных и безопасных конструкций — об остальном позаботится Model Studio CS Молниезащита.
Одним из универсальных принципов проектирования является принцип контролируемости, когда проектировщику должен быть обеспечен доступ к промежуточным результатам работы. Их оценка способствует принятию эффективных решений, помогает обнаруживать ошибки в исходных данных, проверять достоверность полученных результатов. Поэтому при автоматизированном проектировании должны быть предусмотрены способы и инструменты контроля существенных параметров модели.
САПР и графика 2`2010
- СиСофт Девелопмент
- csoft development
- СиСофт
- model studio cs
- Молниезащита
Программа для расчета фундамента молниезащиты
19 августа 2017 k-igor
Проект 220soft продолжает развиваться и сегодня вашему вниманию хочу предоставить очередную программу, которая предназначена, как и все другие программы, для повышения вашей производительности труда. Пусть за вас работает компьютер =)
Был у меня один простой проект в РФ и заказчик почему-то решил отдать его в негосударственную экспертизу. Изначально вроде как не собирались никуда отдавать. Возможно, будет еще продолжение, т.к. у меня возникают вопросы к компетентности данных экспертов…
Но, во всем нужно искать позитив, а здесь он тоже был.
Благодаря их замечаниям я сделал проверочную программу для возможности использования фундаментов колон в качестве заземлителей.
Замечание было такое:
Не возможно в данном проекте использовать буронабивные сваи в качестве естественных заземлителей из-за длины меньше 5 м (РД34.21.122-87 табл.2).
Назначение объекта: склад 18×60 м.
В нашем здании было 58 свай, каждая свая на 4 м погружена в землю. Даже без всяких расчетов у меня мысли не возникло, что естественные заземлители фундаментов нельзя использовать в качестве заземлителей молниезащиты. Тем более, что мне сказали сделать все попроще и подешевле.
А что написано в РД34.21.122-87?
1.8. Железобетонные фундаменты зданий, сооружений, наружных установок, опор молниеотводов следует, как правило, использовать в качестве заземлителей молниезащиты при условии обеспечения непрерывной электрической связи по их арматуре и присоединения ее к закладным деталям с помощью сварки.
Битумные и битумно-латексные покрытия не являются препятствием для такого использования фундаментов.
В средне- и сильноагрессивных грунтах, где защита железобетона от коррозии выполняется Эпоксидными и другими полимерными покрытиями, а также при влажности грунта менее 3% использовать железобетонные фундаменты в качестве заземлителей не допускается.
Искусственные заземлители следует располагать под асфальтовым покрытием или в редко посещаемых местах (на газонах, в удалении на 5 м и более от грунтовых проезжих и пешеходных дорог и т.п.).
2.2. Выбор заземлителя защиты от прямых ударов молнии (естественного или искусственного) определяется требованиями п. 1.8.
При этом для отдельно стоящих молниеотводов приемлемыми являются следующие конструкции заземлителей (табл. 2): …
Как я понимаю, в п.2.2 речь идет про отдельно стоящие молниеприемники и наше здание никак не попадает под это требование. У нас аж 58 естественных заземлителей по 4м!
Эксперта не удовлетворил мой ответ и мне пришлось предоставить ему более грамотный ответ.
Я открыл свою старую статью, где представлен алгоритм расчета заземлителя для молниезащиты.
Выполнил расчет и отправил эксперту – замечание сняли =)
Затем я решил потратить пару часов времени и оформить данный расчет в виде программы. Если данная программа понадобится 100 проектировщикам и каждый сэкономит даже по 10 мин, то получим 1000 мин экономии =)
Внешний вид программы:
Внешний вид программы для расчета фундамента молниезащиты
Программа оформлена в таком виде, чтобы ее можно было легко распечатать либо сохранить в «pdf» и отправить эксперту.
Видеообзор программы:
Данная программа входит в архив всех моих программ. Условия получения смотрите на странице мои программы.
Советую почитать:
Вы можете пролистать до конца и оставить комментарий. Уведомления сейчас отключены.
Калькулятор молниезащиты| Программное обеспечение для проектирования защиты ELEK Программное обеспечение ELEK
Австралийский доллар (AUD)Фунт стерлингов (GBP)Евро (EUR)Доллар Новой Зеландии (NZD)Доллар США (USD)
Этот калькулятор определяет площадь, защищенную оборудованием молниезащиты, используя метод Rolling Sphere .
Результаты показывают либо максимальное расстояние между молниеотводными мачтами, либо максимальное расстояние для размещения оборудования от мачт.
Это простой калькулятор, который использует эмпирические уравнения для решения шести (6) независимых случаев экранирования, которые можно использовать в комбинации. Для автоматизированного и точного подхода следует использовать модуль молниезащиты программного обеспечения SafeGrid Earthing.
Попробуйте наши другие 12 бесплатных электрических калькуляторов.
1. Автономная мачта:
В этом случае оборудование защищается одной мачтой. Входными данными являются высота мачты (H) и высота защищаемого оборудования (Y). Выходы максимальное расстояние (L max ) для размещения оборудования, которое всегда будет защищено.
2. Две мачты Lightning:
В этом случае входными данными являются высота мачт (H и h), высота защищаемого оборудования (Y) и расстояние между мачтами (L ).
Калькулятор выводит максимально возможное расстояние между мачтами (L max ), так что высота Y может быть максимальной высотой для оборудования, которое должно быть защищено в любом месте между мачтами (Y макс ). Если пользователь не указывает расстояние, калькулятор принимает L max в качестве расстояния между мачтами.
Однако, если Y больше Y max и ниже обеих мачт, калькулятор отображает L max , Y max , максимальное расстояние для защиты оборудования от более высокой мачты (L 1 ) и максимальное расстояние защиты оборудования от нижней мачты (L 2 ).
Если Y больше, чем нижняя мачта, L max не применяется, и поле ввода расстояния является обязательным. Калькулятор в этом случае выводит Y max и L 1 .
Другие выходы:
L extH : внешняя защищенная зона более высокой мачты.
L exth : внешняя защищенная зона нижней мачты.
X: минимальная ширина защищаемой зоны.
3. Мачта и ограждение:
В этом случае пользователю необходимо ввести высоту мачты и ограждения (H и f), высоту защищаемого оборудования (Y) и расстояние между мачтами (L).
Калькулятор выводит максимально возможное расстояние между мачтами (L max ), так что высота Y может быть максимальной высотой защищаемого оборудования в любом месте между мачтой и ограждением (Y max ). Если пользователь не указывает расстояние, калькулятор принимает L max как расстояние между мачтой и ограждением.
Если Y больше, чем ограждение, L max не применимо, и поле ввода расстояния будет обязательным. Калькулятор в этом случае выводит Y max и L.
4. Портальные проводники:
Высота оборудования (т.е. фазных проводов) не должна превышать Y max для полной защиты. Козловые столбы находятся на одной высоте. Входными данными являются высота портальных стоек (H) и высота защищаемого оборудования (Y).
Если указано расстояние между портальными стойками (L), калькулятор выводит Y макс и L макс . Если расстояние между мачтами не указано, расстояние между мачтами (L max ) будет таким, что Y будет требуемым Y max .
5. 3-мачтовые и 4-мачтовые:
Целью этих случаев является определение диаметра (L) описанной окружности трех или четырех мачт, в пределах которой будет защищено оборудование. . Мачты все одинаковой высоты. Входными данными являются высота мачт и высота оборудования. На выходе диаметр окружности(L), (L ext ) внешняя защищенная зона и (X) минимальная ширина защищенной зоны.
Связанные ресурсы:
Калькулятор размера проводника заземляющей сетки
Этот калькулятор определяет минимальный размер проводника заземляющей сетки на основе предела кратковременного повышения температуры и основан на уравнении 37 (раздел 11.
3.1) из Руководства IEEE по безопасности при заземлении подстанции переменного тока ( стандарт IEEE 80-2013).
Сопротивление сетки заземления IEEE Std. 80 Калькулятор
Этот калькулятор вычисляет сопротивление сети на подстанции на основе нескольких параметров, таких как общая длина проводов под землей, площадь, занимаемая заземляющей сетью, и глубина сети.
Программное обеспечение для молниезащиты
Проектирование системы автоматической молниезащиты методом катящейся сферы.
Как используется:
Чтобы получить информацию или поговорить с нашими полезными консультантами
Программное обеспечение для проектирования и анализа электроэнергетических систем
ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ НА НАС
РЕСУРСЫ И ПОДДЕРЖКА
© 2023 Все права защищены Политика конфиденциальности Политика качества Условия использования
Системы молниезащиты
Главная / Ресурсы / Системы молниезащиты
Молния представляет собой захватывающее проявление электрических сил в природе и легко признается широкой публикой как потенциально опасная.
Подробная работа инженеров по проектированию молниезащиты для объектов и различных конструкций может быть не так легко узнаваема. Целью данной статьи является популяризация знаний, связанных с молниезащитой и изучение систем молниезащиты (СМЗ). В этой статье мы иллюстрируем процессы модуля XGSLab SHIELD для оценки LPS.
Фон молнии
В облаке происходит образование электростатического заряда, что приводит к возникновению электрических полей, влияющих на электрические градиенты поверхности Земли. Сотни кВ на метр производят ступенчатые лидеры, обычно исходящие из облака, приближающегося к земле. По мере того, как этот ступенчатый лидер приближается к расстоянию для удара, восходящий лидер будет простираться от поверхности или возвышенных точек к ступенчатому лидеру.
Обратный удар — это первичный разряд при грозовом разряде, связанный с очень яркой вспышкой и сильным током. Этот процесс виден в замедленном видео с молниями, где лидер шага продвигается вперед, пока не будет установлена связь между облаком и землей.
С молнией связано несколько ударов, но именно этот процесс прикрепления молнии используется для разработки эффективной LPS.
Инженерные системы молниезащиты
При подходе к СМЗ с инженерной точки зрения обычно необходимо учитывать три аспекта:
- Определение риска возникновения грозового явления.
- Определение мест возможного удара молнии.
- Определение распространения молнии в пораженном объекте.
Оценка риска является ключом к определению важности внедрения СМЗ и расчету надлежащего уровня проектирования. Это, прежде всего, аспект плотности вспышки молнии в регионе, последствия удара для получателя (как финансовые, так и с точки зрения безопасности), а также физическое расположение и конструкция объекта. После того, как принято решение о внедрении СМЗ, вторым этапом является проектирование места, где может ударить молния.
Молниезащита может быть разработана с использованием упрощенных геометрических методов, которые классифицируются путем размещения громоотводов, мачт и экранов через определенные промежутки времени для обеспечения зоны защиты.
Поскольку это упрощенные методы, некоторые ограничения ограничивают их эффективное применение; к счастью, более сложные важные системы имеют спроектированную конструкцию LPS, которая обычно оценивается с помощью программного обеспечения для 3D, такого как XGSLab SHIELD. Мы обсудим это более подробно позже в этой статье.
Определение того, как токи удара молнии распространяются через систему, требует подробного анализа во временной области, чтобы инженер или исследователь мог наблюдать переходное распространение тока и напряжения в среде. Распространенным применением является оценка возможности обратной вспышки от тока удара молнии, отражающегося от плохого заземления мачты, как показано на изображении XGSA_TD ниже.
Важно знать и различать эти аспекты оценки молниезащиты, но основное внимание в этой статье уделяется оценке защиты молниезащиты.
Системы молниезащиты Экранирование
Защита объекта или территории от молнии обычно разрабатывается с использованием геометрических методов или электрогеометрических моделей (ЭГМ).
Как и ожидалось, упрощенные геометрические методы имеют больше ограничений в применении и, вероятно, не подходят для конструкций, превышающих определенную высоту, или более сложной геометрии. Для защиты критически важных структур рекомендуется использовать более надежные методы EGM для лучшей защиты от опасных молний.
EGM является синонимом метода катящейся сферы (RSM), который включает в себя процесс расчета расстояния поражения, связанного с пиковым током молнии. Эта методология была разработана в критической инфраструктуре электроэнергетики и позволяет сопоставлять расстояние поражения с пиковыми токами молнии, которые могут превышать уровни изоляции фазного проводника, тем самым вызывая отказы энергосистемы. Сила RSM заключается в том, что его легко представить и широко применить к различным сложным структурам.
Дистанция удара используется для создания воображаемой сферы. Метод RSM просто указывает, что объекты, с которыми соприкасается сфера, могут нуждаться в дополнительной защите, в то время как области, не затронутые этой катящейся сферой, защищены.
Важно отметить, что больший радиус удара соответствует большему пиковому току, а это означает, что удары меньшего размера могут проникнуть в защищенную зону. Как правило, сфера меньшего размера обеспечивает более высокий уровень защиты, но цель состоит в том, чтобы обеспечить эффективную конструкцию, которая позволяет проникать достаточно малым величинам, защищая при этом от тех, которые наносят значительный ущерб.
XGSLab SHIELD — это современное приложение EGM, включающее методы оценки молниезащиты RSM и Eriksson EGM. Как полноценная трехмерная программная система, легко определить, успешно ли LPS защищает структуры-реципиенты, как показано на этом защищенном томе LPS:
Структуры за пределами защищенного объема нуждаются в добавлении дополнительных защитных компонентов. Инженеры могут оценить свою конструкцию СМЗ часто с меньшими затратами времени и с большей точностью, чем с помощью рассмотренных ранее упрощенных методов. Кроме того, эти исследования защиты LPS часто хорошо задокументированы, чтобы подтвердить, что критическая инфраструктура защищена и жизни защищены, что может компенсировать расходы на страхование.