Комплексная молниезащита частного дома

я же не зря просил к вашему забалтыванию указать конкретную схему. Потому как подозревал что как только вас ткнут носом в ваши несуразности, тут же начнется ерзание среди их представленных модификаций. Так оно и получилось. Вам вдруг внезапно стало не лень указать схему НО!!! без сопротивлений. Потому как внезапно окажется, что при их номинале нио какой умножающей цепочке и речи быть не может. Весь накопленный ток будет рассеян сопротивлением с ничтожно малым (0,01Ом) для таких напряжений сопротивлением.



И заодно вернёмся к определению шунта, по поводу которого вы понесли ахинею про "момент коммутации".

Заметьте, параллельное подсоединение без всяких "если", "когда", "в момент","через".

Вы ещё можете назло мне закрыть глазки и пусть мне темно станет.

 

Не могу не ответить на столь трогательное разрисовывание.
1. Все три схемы, НИЧЕМ в плане схемотехники не отличаются. Это одна схема.
На третьей - нумерация деталек, чтоб человеку было удобнее описывать фантастические сопротивления стоящие "параллельно" конденсаторам (они же Ваши шунты). Вторая схема - эквивалент после срабатывания разрядников, для облегчения понимания начинающим. Кстати, могли бы и не стараться, сопротивления на второй схеме никуда не делись, их нарисовали светлосерым, чтоб не отвлекали чайников.
2. Шунт, действительно параллельное соединение, без всяких если. Теперь внимание. Укажите, какое из сопротивлений (на вашей разрисованной схеме), включено параллельно конденсатору, "без всяких если", т.е. с обоих сторон?
3. Ток разряда конденсаторов определяется как сопротивлениями (которые у Вас красным), так и сопротивлением разрядника.
4. Время переходного процесса разряда конденсатора через сопротивление, определяется постоянной времени RC, начальная амплитуда напряжения, напряжением на кондере в момент коммутации. Снижение R приводит к снижению времени переходного процесса, но не отменяет это время.
5. Генератор постоянно находится в одном из двух состояний (фазах).
5.1. В фазе заряда конденсаторов - разрядники не пробиты, путей разряда конденсаторов - нет вообще. Все конденсаторы включены параллельно, в одну батарею.
5.2. В фазе пробоя, разрядники коммутируют параллельно подключенные конденсаторы в последовательную цепочку. Напряжение конденсаторов складывается, начинается разряд.
6. Еще раз, все три схемы - это ОДНА И ТА ЖЕ СХЕМА. Первая в фазе накопления энергии, вторая в фазе разряда.

 

Прошу прощения у уважаемых форумчан, что влезаю в сей высоконаучный (и высокохудожественный же) спор, но...

Каким топливом питался сей мотор?

 

Все, сегодня закончили писать статью в ..., ну, не важно.
Теперь есть немного времени чтобы разобраться по существу вопроса.

stran06, я вас не зря спрашивал - соединены или разорваны конденсаторы:

Теперь смотрите: говоря "Да, связан" - вы говорили правду! ведь у конденсатора в процессе заряда должно быть два вывода, два полюса, два вход/выход для заряда. Один - подключен к антенне (у которой в вашем предположении должен быть потенциал по отношению к земле 4м * 10кВ/м = 40кВ). Второй - земля. Именно так собран генератор Маркса (гМ) при его естественном применении! Но тогда потенциал земли выносится на второй электрод (и тут я прав!). Вам этот довод показался неубедительным, и вы тут же сообщили, что конденсатор от земли разорван.
Вот тут у меня вопрос: а как они в гМ могут заряжаться? Понимаете, когда один из входов гМ висит в воздухе, заряд конденсаторов практически никак и ничем не определяется, кроме как через совершенно непостоянные электрические параметры атмосферы? и ну никак не возможны импульсы >200кВ >500мкс?

Базелян не зря говорит, что гМ может быть заряжен током короны, а корона возможна когда заземленное острие помещено в сильное электрическое поле, но время заряда >20с, и емкость конденсаторов >0,1мкФ, и число ступеней умножителя >N. Впрочем, N никто не проверял - дайте ссылку на научное обоснование числа умножителей гМ. Я утверждаю - нет такого обоснования. Как, впрочем, нет и никакого гМ в реальных продаваемых изделиях. Что, кроме выноса заземленного проводника можно создать корону во внешнем поле?

Пример 1:
есть: электрическое поле с напряженностью = 10 кВ/м
есть: электрически изолированное острие, высотой 4 м
есть: высокоомный вольтметр на сколько угодно вольт
дано: вам предлагается измерить измерить разность потенциалов между землей и снижением изолированного острия
предположение: если вы думаете, что вольтметр (реально!) покажет 40 000 В, то вы ... заблуждаетесь.

Пример 2:
есть: ВЛ 110 кВ (амплитуда = 155 кВ)
есть: высота повеса = 25 м
есть: практически идеальные изоляторы у ВЛ с двухкратным запасом по изоляции
есть: электрическое поле с напряженностью 10 кВ/м
дано: вам нужно посчитать вероятность выхода из строя изоляции ВЛ
предположение: вдруг вы посчитаете, что 25 м * 10 кВ/м = 250 кВ должно быть < 2 * 155 кВ, и что вероятность совсем чтобы не очень, вы ошибаетесь - у переменного тока есть еще и обратная полярность: (-250) кВ - 155 кВ = 405 кВ, что больше, чем запас по изоляции. А ведь и 50 кВ в грозу - не проблема, а ВЛ не пробивает до прямого удара молнии.

Если что - звоните, тьфу - пишите.

 

Ну во первых, схема ваша.
Во вторых, про шунты на конденсаторах со всякими "если" несли пургу как раз вы. Не поленюсь даже вас в ваше же потыкать.

тут вам и "если" тут вам и "шунты"

Освежите курс школьной физики. Раздел "Замкнутые цепи"

В фазе пробоя большая, а учитывая заявленное вами сопротивление резисторов, практически вся энергия с каждого конденсатора рассеивается низкоомным сопротивлением, которое так же коммутируется вышеупомянутым разрядником. Т.е. максимум на что способна схема с заявленными вами параметрами это производство тепла.

И да! Всегда приятно иметь дело с человеком слова.

 

Вот:
Большая Энциклопедия Нефти Газа
http://www.ngpedia.ru/id362124p1.html

Разделение зарядов и формирование заряженных областей в грозовых облаках обусловлены действием гравитационных сил и восходящих токов. Когда капли настолько укрупняются, что скорость их падения превышает скорость восходящих токов, они перемещаются вниз, перенося с собой положительные заряды. Остающийся объемный заряд переносится восходящими токами вверх. В дальнейшем центр нижнего положительного заряда продолжает с осадками опускаться вниз, а вслед за ним опускается вниз и центр отрицательного заряда. В то же время благодаря токам проводимости формируется положительный заряд в верхней кристаллической части облака. Потери вследствие турбулентной проводимости возрастают в областях образования зарядов, где концентрация частиц и турбулентность наибольшие. Вместе с тем турбулентность приводит к появлению значительных неоднородностей объемных зарядов. В таких неоднородностях напряженность электрических полей легче может достигать критических значений, необходимых для инициирования грозовых разрядов.

Я все время нашей дискуссии думал - может, электрические заряды, разделенные электрическими и прочими сильными взаимодействиями, прилипая к нейтральным молекулам, аэрозолям и крупным (с точки зрения ученого) объекта, могут разделяться под действием сил тяготения? А это оказывается совсем иная наука:
Гравитация как проявление электричества
http://www.anidor.net/article/1402_gravity.php

Что теперь делать?

 

От 92, до 98, какое удавалось найти (в Дагестане бензин самопальный, на испытания возили из Москвы, по тыще за канистру. Пробовали поднять октановое толуолом, чтоб определится с оптимумом, получалось в районе 105-108.

Если на антенне (С6R9) - есть потенциал относительно земли (R1C1), то:
- С6 заряжается по цепи: антена, С6, цепочка R10R7R6R3R1, земля.
- С5 по цепочке антенна, R9, C5, цепочка R7R6R3R1, земля.
и т.д.
Ровно так же будут заряжаться при подключении антенны к Vcc, С1 через R11, С2 через R11R2C2R1 и т.д.
Будет напруга - будет работа. Нет - не будет. Я искал регистрацию хотя бы одного разряда в таких схемах (активной молниезащиты), пусть без "притягивания молнии", просто разряд. Пока не нашел.

Ничего. Таких идей - по пятаку пучок. Когда ко мне начинают приставать с оценками разных теорий ниспровергающих основы, я обычно показываю мобильник и предлагаю сделать че-нить в таком же духе, но на "открытом эффекте."

 

stran06,
А измерить напряжение на первом (любом) разряднике, используя высокоомный вольтметр - какую-либо чувствительную головку на 50 мкА + резистор на 1 ГОм? Хотя бы оценили напряжение на антенне.

Если б я делал такое устройство, то взял бы импульсные конденсаторы К75-5 емкостью 0,003 мкФ на напряжение 25 кВ.
Суммарная емкость 10 ступеней = 0,03 мкФ = 3 нФ.
Емкость "антеннки" примерно 100 пФ = 0,1 нФ. Реально - еще меньше.
Предположим, что антеннка в референц-точке имеет потенциал 10 кВ/м * 4 м = 40 000 В. Реально это напряжение будет еще меньше.
Напряжение батареи конденсаторов = 40 000 В * 0,1 нФ / 3 нФ = 1300 В.
Как, каким разрядником вы будете разряжать конденсаторы?
Как вы сделаете импульс 200 кВ?

Именно поэтому продавцы активной молниезащиты не вкладывают никаких конденсаторов. Никаких.
Именно поэтому я и говорил:

 

tsp54, у меня с высоким напряжением два опыта. Разряд при высоких давлениях (ДВС с СС 22) и с геологами игрались по сепарации золота и прочих самородных (наведение токов Фуко, взаимодействие с магн. полем индуктора). Там батарея конденсаторов под тонну весом, 10 кВ, разряд на медную плоскую катушку с десятком витков из проводка сечением под 300мм2 (мотал кувалдой, молоток отскакивал ) гМ, тем более на сотни кВ - не делал. Оценить правильнее всего электростатическим киловольтметром, либо измерительным разрядником.

Вот, сильно сомневаюсь, что тут пригодна такая эквивалентная схема. Известна схема наведения заряда на изолированные проводники высоковольтных линий и способы борьбы, там действительно рассматривается емкостной делитель, как эквивалентную схему.

Вот, типа такого. Напруга и соотношение емкостей Сфазные/Соо - будет определять потенциал общей точки (изолированной железяки). У нас, уже известен потенциал верхней обкладки нашей С00. Соотв. какой бы величины не была СС00, она рано или поздно
зарядится до этого потенциала. Ну, понятно, что при чрезмерной емкости - гроза кончится раньше.

Я бы любым управляемым, недорогим, что-нить типа РВУ-31, по отдельному каналу замеряющему напряженность (упала - разряжаем). Как у них - фиг знает, может и никак.

Отсюда:
"При приближении грозового фронта возрастает напряженность поля у поверхности земли, что приводит к наведению на антеннах молниеотвода напряжения, которым заряжаются конденсаторы. При достижении напряжения на конденсаторах (12-14) кВ происходит пробой разрядников и формирование короткого импульса величиной более 200 кВ."
Не думаю, что совсем уж идиоты, очень легко подать в суд, если там не обнаружится кондеров.

 

stran06,
Вы почитайте документ "GALMAR. Сертификация на территории стран Таможенного союза ЕАЭС":
http://www.zandz.ru/molniezashchita/vneshnyaya/elementy.html
Вы найдете все, вплоть до "Проволока омедненная" и "Зажим на водосточную трубу" с подробными характеристиками.
Конденсаторов там НЕТ.
Понимаете - нет важнейшей составной части, по которой любой грамотный инженер определит: будет работать или нет вся система.
Второе. Если система накапливает 14-15 кВ (а в импульсе - все 200 кВ), то к ее обслуживанию допускаются лица, имеющие IV группу допуска, и каждый раз, когда возникают такие напряжения, нужно оформлять распоряжение руководителя работ. Обо всем этом нет ни слова в документации.

Или все конденсаторы помещены в объем 20 * 30 см, внутренний объем 10 * 10 см?
И там накапливается на 10-15 каскадах по 15 кВ и возникает разряд 200 кВ?
Но там не поместится 10-15 каскадов из самых мелких конденсаторов К75-5 емкостью 0,003 мкФ на напряжение 25 кВ! Их размер 125*85*65 мм! В объем 100*100 мм очень трудно запихать генератор Маркса!

 

Нет, неизвестен!
Это т.н. называемая референц-точка, в которой мог бы быть тот потенциал, если бы в нее не вносили искажения.
Например, в непосредственной близости от нее есть заземленный проводник, к которому крепится "активный молниеприемник". Он вносит существенное воздействие на электрическое поле, вроде вашего Ома, когда он ходит в поле 10 кВ/м, и на его голове нет 20 000 В.
Поэтому там нет такой напряженности поля, это еще один довод против "активной молниезащиты".

 

Вопрос, какие искажения. Если антенна шунтируется на землю активным проводником - вблизи антенны будет ноль, если в качестве шунта незаряженный конденсатор - вначале ноль, потом восстановление потенциала по экспоненте.

Читаю. "Активный молниеприемник GALACTIVE", т.е. черный ящик в описании которого указаны конденсаторы. Еще раз, не думаю, что ребята настолько идиоты, что не попытались хотя бы номинально сделать схему Маркса. Это очень маловероятно.

 

stran06,
Смотрите, если нужно вынести устройство, в котором накапливаются десятки и потенциально сотни кВ подальше от ... обслуживающего персонала, то его нужно упрятать в GALACTIVE, т.е. в выносную антенну.
Первое. Раз все в "гМ" сосредоточено в самом верху, то подвод нулевого потенциала идет от земли до (4 - 0,3)м: это что, не вынос нулевого потенциала наверх? это что, не искажения формы изначально горизонтально стратифицированного электрического поля? это вам не напомнило про старика Ома, который гулял в предгрозовой период под тучами?
Но там, в том объеме, который есть (100 * 100 мм), невозможно упрятать 10-15 каскадов гМ, это я вам как профессиональный разработчик радиоэлектроники скажу. Если не выкинули свой старый кинескопный телевизор, откройте заднюю крышку и посмотрите на высоковольтный блок: у него рабочее напряжение те же 25 кВ, а токи в разы меньшие. И никаких разрядников. И те же размеры - 100*100 мм. Один, понимаете, один каскад!
Второе. Если же гМ выполнен не на верху, не в GALACTIVE, а где-нибудь внизу, и там есть достаточно пространства, чтобы разместить потребные каскады умножения, то возникает вопрос: а как будет чувствовать себя ... обслуживающий персонал? ведь ему перед каждой грозой нужно получать распоряжения начальства, проходить аттестацию и сдачу экзаменов по ТБ, получать справки от медицины и пр.? Это не шутки - быть рядом с 200 кВ.
Третье. А где автоматика, которая должна запускать ваши разрядники? где эти электростатические флюксметры

где решающий блок, который оценивает, что будет дальше - напряженность будет повышаться от 10 кВ/м до 50 кВ/м и, следовательно, при 10 совершенно не нужно еще производить инициирование встречного лидера? а может и в 9 кВ/м молния долбанет, и нет никакой "активной защиты"?

Поэтому я вам скажу: если там и есть "конденсаторы" и "генератор Маркса", то это только для виду, чтобы какой-нибудь технарь их не затаскал по судам.
Я, кстати, обратился к фирме за разъяснениями.

 

Искажение. Градиент в окрестностях антенны неизбежно возрастет, что приведет к потере потенциала, насколько - фиг знает.

Скорее всего так и есть.

Будет ссылка на ноу-хау, секреты фирмы и т.д. Будет пространно про "особое расположение" традиционных штырей-молниеотводов дающих эффект снижения пробивной напруги на три порядка, про особые сверхскоростные разрядники и ударную ионизацию, или еще какая-нить хрень.
В целом, уже говорил, что однозначным доводом "за" - будет фиксирование хотя бы одного лидера. Пока такого нет - польза не доказана.

 

В прошлом году ко мне обратился один человек, кандидат физ-мат наук, с просьбой проконсультировать его в вопросе приобретения "экономителя энергии". Согласились на том, что я ему делаю устройство, моделирующее "экономитель" с возможностью подключения разных нагрузок, в том числе реактивных, с компенсацией конденсатором, но с выходами по напряжению и по току, так что можно прикрутить цифровой осциллограф, а он оплачивает мне удвоенную себестоимость устройства.
Когда наступили дни испытания, товарищ к.ф-м.н. включал индуктивную нагрузку и компенсировал ее конденсатором, наблюдая все это на экране осциллографа и одновременно контролируя электрический счетчик. Счетчик показал ту же энергию: что есть компенсация реактивной составляющей, что ее нет. Производители счетчиков могут спать спокойно.
С одной стороны мой друг остался недоволен: ему пришлось расстаться с небольшой суммой денег. С другой стороны мифы были разбиты. Не было никакой реальной экономии в пределах инструментальной погрешности.

Вот бы и с "активной молниезащитой" так бы разобраться, принимая во внимание ее стоимость.