Elektrosicheres privates Wohngebäude und Cottage. Teil 3. Blitzschutz

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Elektrosicheres privates Wohngebäude und Cottage. Teil 1

Elektrosicheres privates Wohngebäude und Cottage. Teil 2

Externer Blitzschutz

Beginnen wir mit dem einfachsten. Angenommen, wir haben ein Wohngebäude (Cottage), das über eine Stromleitung (Freileitung) mit Strom versorgt wird und in dem keine Metallkommunikation (Gas, Wasserversorgung usw.) angeschlossen ist. Wir listen die Gefahren auf, die uns in diesem Fall erwarten können, und wie wir damit umgehen sollen.

1. Direkter Blitzschlag ins Haus.

2. Direkter Blitzeinschlag in die Antenne.

3. Direkter Blitzeinschlag in die Freileitungen.

4. Blitzeinschlag in den Boden in der Nähe des Hauses.

5. Ein Blitzschlag im Boden in der Nähe der Freileitung.

Im Fall Nr. 1 kann ein direkter Blitzschlag das Gebäude selbst zerstören, einen Brand verursachen, die elektrische Ausrüstung des Hauses und die in den Steckdosen enthaltenen Elektrogeräte beschädigen. In diesem Fall gibt es nur eine Schutzmaßnahme - die Installation eines externen Blitzschutzes am Haus.

Im Fall Nr. 2 fällt der Fernseher aus und zündet ihn möglicherweise. Schutzmaßnahmen: - Installation der Antenne in der externen Blitzschutzzone und / oder Trennen des Antennenkabels vom Fernsehgerät.

Im Fall Nr. 3 wird eine Stoßspannung von mehreren zehn Kilovolt in das Haus gebracht, die die Isolierung der elektrischen Leitungen und die an Steckdosen angeschlossenen Elektrogeräte beschädigt. Schutzmaßnahmen: - Trennen Sie die Stromversorgung am Eingang des Hauses zum Zeitpunkt der Abreise oder des Gewitters ODER - Installieren Sie eine SPD (Ableiter) am Stromeingang des Hauses.

Im Fall Nr. 4 ist eine induzierte Spannung (mehrere zehn Volt) in der Verkabelung möglich, die empfindliche elektronische Geräte (Computer usw.), die an Steckdosen angeschlossen sind, beschädigen kann. Schutzmaßnahmen: - Zum Zeitpunkt der Abreise oder während eines Gewitters diese Geräte von den Steckdosen trennen ODER - eine SPD installieren, um diese Geräte zu schützen.

Fall Nr. 5 ähnelt Fall Nr. 3.

Abb. 1. Gefährliche Ereignisse während eines Gewitters

Zuerst müssen Sie das verstehen Der Blitzschutz ist in externe und interne unterteilt. Der externe Blitzschutz schützt unser Haus von außen vor direkten Blitzeinschlägen in das Haus, und der interne Blitzschutz schützt unser Haus vor Blitzeinschlägen in der Nähe des Hauses, vor Blitzeinschlägen in und in der Nähe von Stromkabeln. In diesem Teil werden wir über den externen Blitzschutz sprechen, dh den Schutz vor direkten Blitzeinschlägen in das Haus.

Die Aufgabe des externen Blitzschutzes besteht darin, den Blitzschlag auszuführen, und es ist für Menschen und das Haus sicher, seinen Strom auf den Boden umzuleiten. Gleichzeitig müssen Sie verstehen, dass jeder moderne Blitzschutz keine hundertprozentige Garantie bietet.

Die ideale Lösung wäre, unser Haus in Analogie zum berühmten Faradayschen Käfig zu schützen, aber aus offensichtlichen Gründen ist dies für uns nicht geeignet. Welche nächste Lösung ist fast perfekt möglich? Es gibt zwei Möglichkeiten: - Installieren Sie einen hohen Blitzableiter weit von unserem Haus entfernt. Dann befindet sich unser ganzes Haus in seiner Schutzzone, und der von ihm zum Boden fließende Blitzstrom wird unser Haus „nicht erreichen“.

- Ziehen Sie das Blitzschutzkabel über unser Haus und machen Sie den Zugang zum Boden für Blitzstrom so weit wie möglich vom Haus entfernt. Das allgemeine Prinzip lautet hier: das Haus vor direkten Blitzen zu schützen und seinen Strom so weit wie möglich von unserem Haus abzuleiten. Leider sind diese beiden Optionen aufgrund der enormen Kosten auch nicht für uns geeignet. Aber ich habe sie so beschrieben, dass es etwas gab, an dem man sich orientieren konnte (als Ideal).

Was soll man also tun, wenn ein Ideal nicht erreichbar ist? Es bleibt ein "einfacher" externer Blitzschutz. Was bedeutet perfekter, fast perfekter und einfacher externer Blitzschutz? Perfekt, hundertprozentig Faradayscher Käfig. Fast perfekt - dies bedeutet, dass die Schutzwahrscheinlichkeit 0,9 beträgt (einer von zehn Blitzen wird in das Haus eindringen, oder 0,99 - einer von hundert Blitzen wird platzen).

Einfach - es ist fünfzig bis fünfzig - oder schützen oder nicht. Was bleibt uns in diesem Fall noch übrig? Ziehen Sie das Kabel über den Dachfirst und erden Sie es.Schließen Sie kleine vertikale Blitzableiter an dieses Kabel an, um die Antenne, die Schornsteine ​​usw. zu schützen. Die Wahrscheinlichkeit, dass ein Blitz einen solchen Schutz durchbricht, bleibt bestehen. Was uns jedoch gefallen sollte, ist, dass die am stärksten gefährdeten Stellen auf dem Dach des Hauses weiterhin zuverlässig geschützt sind (dies gilt hauptsächlich für Antennen, Schornsteinrohre usw.).

Nach all dem können Sie verwirrt sein - was tun? Persönlich ist meine Meinung dies - Sie müssen die Umstände betrachten. Wenn zum Beispiel jeden Tag Gewitter in Ihrer Nähe auftreten, ist es dumm, fast jeden Tag ohne Licht und ohne Fernseher zu sitzen (warum müssen Sie während eines Gewitters die Stromversorgung des Hauses ausschalten und das Antennenkabel vom Fernseher entfernen, wie ich oben sagte).

Dann müssen Sie sehen, was um Ihr Haus herum gebaut ist. Wenn sich in der Nähe Ihres Hauses hohe Gebäude usw. befinden. - Sie können hoffen, dass diese Hochhäuser Ihr Zuhause schützen. Wenn in Ihrem Haus nichts dergleichen beobachtet wird, ist es besser, einen eigenen Blitzschutz (sowohl extern als auch intern) zu erstellen. Wenn es in Ihrer Nähe zwei- bis dreimal im Jahr ein Gewitter gibt, können Sie dies nicht tun, obwohl das Risiko weiterhin besteht. Trotzdem haben Sie sich für einen Blitzschutz entschieden.

Lassen Sie uns zunächst die Erdung behandeln. Gemäß PUE 1.7.55 sollte die Erdungsvorrichtung zur Schutzerdung von elektrischen Gebäudeanlagen und zum Blitzschutz der Kategorien 2 und 3 in der Regel üblich sein.

Was ist 1,2,3 und selbst jetzt ist eine neue 4-Kategorie erschienen? Kategorie 1 - Dies ist ein Blitzschutz, der durch eine eigenständige Stange oder Kabelblitzstangen hergestellt wird. Wenn am Gebäude selbst ein Blitzschutz durchgeführt wird und nicht von diesem isoliert ist, handelt es sich um einen Blitzschutz der Kategorie 2.3. Unser Wohngebäude gehört standardmäßig zu 3 (4) Kategorien, obwohl uns nichts daran hindert, Blitzschutz in 1 Kategorie zu schaffen.

In diesem Artikel konzentrieren wir uns auf Kategorie 3 als billigste Option. Dann müssen wir ein gemeinsames Erdungsgerät für die elektrische Installation zu Hause und den Blitzschutz herstellen.

Warum ist das notwendig? Stellen Sie sich vor, in unserem Haus gibt es zwei verschiedene „Länder“. Erstens ist es nicht bequem, da es keinen einzigen Bezugspunkt „Erde“ gibt, sondern „Erde №1“ und „Erde №2“ erscheinen. Zweitens ist es einfach lebensbedrohlich, da eine Person, die zum Beispiel mit der Bodenhand Nr. 1 und mit der anderen Hand Land Nr. 2 berührt, eine elektrische Straßenbahn bekommen kann, wenn sie plötzlich zum Beispiel auf der Erde Nr. 2 mit hohem Potenzial erscheint (es sei ein Blitzeinschlag) Land Nummer 2). Ferner ist bei einer inakzeptablen Annäherung zwischen dem Boden Nr. 1 und Nr. 2 und einem Blitzeinschlag in einen von ihnen eine Funkenentladung zwischen ihnen usw. möglich.

Externer Blitzschutz

Betrachten Sie Abb. 2, die 6 gefährliche Fälle mit einem direkten Blitzschlag (PUM) zeigt.

Abb. 2. Gefahr eines direkten Blitzeinschlags

Fall Nr. 1 ist, wenn ein Blitz unseren externen Blitzschutz durchdringt und das Haus trifft. Es gibt nur eine Gegenmaßnahme - die Verstärkung des Blitzschutzes (z. B. anstelle eines Kabels zwei ziehen usw.).

Fall Nr. 2. Mit PUM fließt ein Blitzstrom in den Blitzableiter durch den Blitzableiter in den Speicher. Wenn ein solcher Strom durch einen Blitzableiter fließt, induziert er ein hohes Potential an allen offenen Stromkreisen (die leitende Teile wie Metallwasserleitungen usw. bilden), wobei das höchste Potential an den Enden solcher offenen Stromkreise (in geschlossenen Kreisläufen) die Potentialdifferenz zwischen allen aufweist zwei Punkte auf der Schaltung sind Null). Bei nicht akzeptabler Nähe zwischen dem Blitzableiter und solchen Schaltkreisen ist ein Funkenausfall möglich (was natürlich schlecht ist).

In Abb. 2 ist zu sehen, dass ein Metallrohr parallel zum Blitzableiter im Haus verläuft. Dann wird mit PUM ein hohes Potential darauf induziert. Wir haben das Potential am unteren Ende des Rohrs mit einem Blitzableiter ausgeglichen, indem wir sie an einen PE-Bus angeschlossen haben. Am oberen Ende des Rohrs werden die Potentiale des Blitzableiters und des Rohrs nicht ausgeglichen, und an dieser Stelle ist ein Funkenbruch zwischen ihnen möglich. Was kann man hier machen?

Folgende Optionen sind möglich:

1. Beachten Sie die erforderlichen Mindestabstände zwischen dem Blitzableiter und einem solchen leitenden Teil.

2. Gleichen Sie ihre Potenziale aus.

3.Isolieren Sie den Blitzableiter mit einem Polyethylenrohr (die am besten geeignete Option).

Lassen Sie uns der Klarheit halber ein wenig zählen. Angenommen, wir haben ein Backsteinhaus (km = 0,5), Schutzstufe 3 oder 4 (Ki = 0,05) und einen Blitzableiter (Ks = 1). Die Länge der parallelen Blitzableiter und Rohre beträgt 10 Meter. Dann ist D = Ki x Ks x L / km = 0,05 x 1 x 10 / 0,5 = 1 Meter, dh der minimal zulässige Abstand sollte in diesem Fall 1 Meter betragen.

Jetzt isolieren wir den Blitzableiter mit einem Polyethylenrohr (Km = 60). In diesem Fall brauchen wir D = 0,0008 Meter. Ein zusätzlicher Vorteil einer solchen Lösung ist die Tatsache, dass wir durch versehentliches Berühren eines solchen Blitzableiters nicht unter die Berührungsspannung geraten, siehe Fall Nr. 5.

Fall Nr. 3. Hier müssen wir fest verstehen, dass während der PUM nur 50% des Blitzstroms in unser Gedächtnis fließen. Die verbleibenden 50% über den PE-Bus verteilen sich im ganzen Haus entlang der PE-Leiter (auf alles, was mit ihnen verbunden ist). Wenn unser Haus nicht mit einer externen Kommunikation verbunden ist, fließen die verbleibenden 50% nach einiger Zeit in den Speicher zurück. Wenn externe Kommunikationen zum Haus gebracht werden, laufen die verbleibenden 50% entlang dieser, gleichmäßig auf sie verteilt. Da in dieser Situation ein hohes Potential auf dem RE-Bus auftritt, müssen wir einen Ableiter installieren, und für die s.TN-C-S und TT sind die Schaltkreise eines solchen Ableiters unterschiedlich.

Fall Nr. 4. Mit PUM fällt eine Person unter die Stufenspannung. Für unser Haus wäre die beste Option der Bau eines Blitzableiters und eines Ladegeräts in einer Fußgängerzone.

Fall Nr. 5. Eine Person gerät unter den Stress der Berührung. Für unser Haus wäre die beste Option, wie in Fall Nr. 4, und das Plus dabei ist, den Blitzableiter mit einem Polyethylenrohr zu isolieren.

Fall Nr. 6. Wie ich in Vers 3 beschrieben habe, haben alle potenziellen Teile, die mit PE-Leitern mit PUM verbunden sind, für einige Zeit ein hohes Potenzial. Die Installation von Ableitern zur Begrenzung dieses Potenzials hilft nur bei der Verkabelung und bei Elektrogeräten, nicht jedoch bei der Person, die auf dem leitenden Boden steht, die leitenden Teile (z. B. die Wasserleitung) berührt hat. Es gibt nur einen Ausweg aus dieser Situation - eine gute Erdung zu haben und solche leitenden Teile während eines Gewitters nicht zu berühren.

HINWEIS zu Abb. 2. In der Abbildung entfernte ich mich nicht vom PUE und gab den Ort der Trennung des Blitzableiters an der Wand des Hauses an. Wenn Sie an dieser Stelle eine Trennung vornehmen, müssen Sie den Querschnitt des Drahtes, der von diesem Punkt zum Speicher führt, mindestens zweimal vergrößern. Meiner Meinung nach sollte dies nicht getan werden. Es ist besser, das Ladegerät mit einem Blitzableiter zu erreichen und erst dann das Ladegerät und den PE-Bus vom Ladegerät mit einem anderen Kabel zu verbinden. In diesem Fall sind das Bodenpotential und die PE-Reifen so gleich wie möglich.

Fortsetzung folgt.

Elektroingenieur S. Mironov

Fortsetzung des Artikels: Elektrosicheres privates Wohngebäude und Cottage. Teil 4. Überspannungsschutz