Защита навигационного оборудования и судна от искрового разряда

1.

Министерство транспорта Российской Федерации
Федеральное агентство морского и речного транспорта.
ФГБОУ ВО «Государственный морской университет имени Ф. Ф.
Ушакова»
Специальность: «Судовождение»
Кафедра: «Высшей Математики и Физики»
Презентация на тему:
«ЗАЩИТА НАВИГАЦИОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ И СУДНА
ОТ ИСКРОВОГО РАЗРЯДА»
Выполнил:
к-т 121 группы Пляшечник Д. А.
к-т 125 группы Давыдов Е. Е.
Научный руководитель:
Д.п.н. Баляева С. А
Новороссийск - 2022

2.

Содержание
1. Введение
2. Актуальность
3. Что такое молния?
4. Способы защиты от попадания молний
5. Подведение итогов
6. Заключение
7. Список литературы

3.

1.Введение
• Наша научная работа направлена на развитие безопасности
мореплавания, защита экипажа судна является первостепенной
задачей, а также безопасности самого судна, которую мы ставим
перед собой выполняя исследования по данной теме. Направлению
защиты судна от воздействия «Искрового разряда», по нашему
мнению, не уделено должного внимания со стороны
Международной морской организации (IMO), требования регистра
для судов не предусматривают молниезащиту, исходя из этого мы
предлагаем следующие пути решения проблемы.

4.

2.Актуальность
• И так, согласно карте попаданий молний в месяц, мы можем
сделать вывод, что удары молний случаются не так часто, но вот у
берегов количество случаев попадания молний начинает резко
расти, а если взять берега Африки и Южной Америки, то можно
увидеть, что вероятность попадания молнии в судно становится
очень высокой.

5.

• И так, согласно карте попаданий молний в месяц, мы можем
сделать вывод, что удары молний случаются не так часто, но вот у
берегов количество случаев попадания молний начинает резко
расти, а если взять берега Африки и Южной Америки, то можно
увидеть, что вероятность попадания молнии в судно становится
очень высокой.

6.

3.Что такое молния?
• Искровяй разряд — нестационарная форма электрического
разряда, происходящая в газах. Такой разряд возникает обычно
при давлениях порядка атмосферного и сопровождается
характерным звуковым эффектом — «треском» искры.
Температура в главном канале искрового разряда может достигать
10 000 К. В природе искровые разряды часто возникают в виде
молний. Расстояние, «пробиваемое» искрой в воздухе, зависит от
напряженности электрического поля у поверхности электродов и
их формы. Для сфер, радиус которых много больше разрядного
промежутка, она считается равной 30 кВ на сантиметр, для
иголок — 10 кВ на сантиметр.

7.

4.Способы защиты от попадания молний
Согласно зонной концепции молниезащиты подразумевается, что пространство, в котором расположены
электрические и электронные системы, должно быть разделено на зоны различной степени защиты. Зоны
характеризуются существенным изменением электромагнитных параметров на границах. Чем выше номер зоны,
тем меньше значения параметров электромагнитных полей, токов и напряжений в пространстве зоны. Поэтому
на границах зон осуществляются меры по экранированию и соединению всех пересекающих границу
металлических элементов и коммуникаций.
Защитное действие молниеотвода основано на "свойстве молнии с большей вероятностью поражать более
высокие и хорошо заземленные предметы по сравнению с расположенными рядом объектами меньшей высоты.
Поэтому на молниеотвод, возвышающийся над защищаемым объектом, возлагается функция перехвата молний,
которые в отсутствие молниеотвода поразили бы объект. Количественно защитное действие молниеотвода
определяется через вероятность прорыва - отношение числа ударов молнии в защищенный объект (числа
прорывов) к общему числу ударов в молниеотвод и объект.

8.

4.Подведение итогов
Конструкция должна быть из металла, который обладает большей проводимостью, чем само судно и все металлические
надстройки мостика;
Металл конструкции должен быть достаточно прочен, а сама конструкция достаточно устойчива для того, чтобы выдержать
штормовую погоду;
Конструкция должна быть достаточно высокой для того, чтобы создаваемый ею конус закрывал большинство или все антенны;
Также конструкция должна быть достаточно легкой для того, чтобы не создавать дифферент, который повлияет на остойчивость
судна;
Основным металлом был выбран авиационный алюминий, поскольку он достаточно легкий, прочный, устойчив к температурам и,
что самое важное, проводит электрический ток;
Для диэлектрической прокладки между конструкцией и судном был выбран пластик на основе кремнийорганических смол;
При сборе прокладки между судном и конструкцией необходимо также учесть, что она должна быть составная, но выбранный
нами материал должен быть еще и достаточно износостойкий и прочный.

9.

5.Заключение
Подводя итог всей проведенной научно-исследовательской работы
хотелось бы обратить внимание на то, что все заключения выше
были лишь теоретическими знаниями, которые нуждаются в
практических
исследованиях,
которые
мы,
в
силу
своей
материальной несостоятельности, не можем реализовать на данном
этапе.

10.

6.Список литературы
1.
Физическая энциклопедия, т.2 — М.:Большая Российская Энциклопедия стр.218.
2.
Искровой разряд — статья из Большой советской энциклопедии
3.
Авиационный алюминий: производство и область применения. URL: https://1nerudnyi.ru/aviatsionnyjalyuminij-01
4.
Кремнийорганические пластмассы. URL: https://mash-xxl.info/info/282408/
5.
Кремнийорганические пластмассы. URL: https://eplastic.ru/slovar/k/kremniiorganicheckie_materialu/