Electrosafe-omakotitalo ja mökki. Osa 3. Ukkossuojaus

Artikkelin alku:

Electrosafe-omakotitalo ja mökki. Osa 1

Electrosafe-omakotitalo ja mökki. Osa 2

Ulkoinen salamasuojaus

Aloitetaan yksinkertaisimmalla. Oletetaan, että meillä on asuinrakennus (mökki), joka saa sähkövoiman (ilmajohto) ja johon ei ole kytketty metalliyhteyksiä (kaasu, vesihuolto jne.). Luettelemme vaarat, jotka tässä tapauksessa voivat odottaa meitä, ja sitten miten käsitellä niitä.

1. Suora salamaisku taloon.

2. Suora salamaisku antenniin.

3. Suora salamaisku ilmajohtoihin.

4. Salama iskee maahan talon lähellä.

5. Salamaisku maahan lähellä johtoa.

Tapauksessa nro 1 suora salama voi tuhota itse rakennuksen, aiheuttaa tulipalon siinä, vahingoittaa talon sähkölaitteita ja pistorasioihin sisältyviä sähkölaitteita. Tässä tapauksessa on vain yksi suojatoimenpide - ulkoisen ukkosuojauksen asentaminen taloon.

Tapauksessa nro 2 TV epäonnistuu, mahdollisesti sytyttäen sen. Suojatoimenpiteet: - antennin asentaminen ulkoiseen salamansuoja-alueeseen ja / tai irrotettava antennikaapeli televisiosta.

Tapauksessa nro 3 taloon tuodaan kymmenien kilovolttien ylijännite, mikä vaurioittaa johdotuksen eristystä ja vaurioita pistorasioihin kytketyille sähkölaitteille. Suojatoimenpiteet: - katkaise virta talon sisäänkäynniltä lähtö- tai ukkosmyrskyn yhteydessä TAI - asenna SPD (pysäytin) talon virtalähteeseen.

Tapauksessa nro 4 induktiojännite (kymmeniä voltteja) johtimissa on mahdollista, mikä voi vaurioittaa pistorasioihin kytkettyjä herkkiä elektronisia laitteita (tietokone jne.). Suojatoimenpiteet: - Irrota tällainen laite lähtöä tai ukonilmaa varten pistorasioista TAI - asenna SPD tällaisten laitteiden suojaamiseksi.

Tapaus nro 5 on samanlainen kuin tapaus nro 3.

Kuva 1. Vaaralliset tapahtumat ukkosmyrskyn aikana

Ensin sinun on ymmärrettävä se salamansuojaus on jaettu ulkoiseen ja sisäiseen. Ulkoinen salamasuojaus suojaa talomme ulkopuolelta suoraan taloon tuleviin salamaniskuihin, ja sisäinen salamasuojaus suojaa talomme talon lähellä olevista salamaniskuista, sähköjohtojohtojen ja niiden läheisyydessä olevista salamaniskuista. Tässä osassa puhumme ulkoisesta salamasuojauksesta, toisin sanoen suojasta taloon kohdistuviin välittömiin salamaniskuihin.

Ulkoisen salamasuojauksen tehtävänä on ottaa salamanisku, ja ihmisille ja talolle on turvallista suuntaa virta maahan. Samanaikaisesti sinun on ymmärrettävä, että kaikki nykyaikaiset ukkossuojaukset eivät anna sataprosenttista takuuta.

Ihanteellinen ratkaisu olisi suojata kotiamme analogisesti kuuluisan Faraday-häkin kanssa, mutta ilmeisistä syistä tämä ei sovellu meille. Mikä seuraava ratkaisu on melkein täysin mahdollista? Vaihtoehtoja on kaksi: - Asenna korkea salamanpuikko kaukana kotoamme. Sitten koko talomme on suojavyöhykkeellä, ja siitä maahan virtaava salamavirta ”ei saavuta” talomme.

- Vedä salamansuojakaapeli talomme päälle ja päästä myös maahan salaman virtausta varten niin kaukana kuin mahdollista. Yleinen periaate on tässä: suojella taloa suorasta salamannopeudesta ja ohjata sen virta niin pitkälle kuin mahdollista talomme ulkopuolelle. Valitettavasti nämä kaksi vaihtoehtoa eivät myöskään sovellu meille valtavien kustannusten takia. Mutta kuvasin heidät niin, että siellä oli jotain, jota tulisi ohjata (ihanteena).

Joten mitä pitäisi tehdä, jos ideaalia ei voida saavuttaa? On vielä tehtävä "yksinkertainen" ulkoinen salamasuojaus. Mitä täydellinen, melkein täydellinen ja yksinkertainen ulkoinen salamasuojaus tarkoittaa? Täydellinen, sata prosenttia on Faraday-häkki. Melkein ihanteellinen - tämä tarkoittaa, että suojauksen todennäköisyys on 0,9 (yksi kymmenestä salamasta räjähtää taloon tai 0,99 - yksi sadasta salamasta räjähtää).

Yksinkertainen - se on viisikymmentä tai viisikymmentä - tai suojaa, tai ei. Loppujen lopuksi, mitä meille jää tässä tapauksessa? Vedä kaapeli kattoharjanteen yli ja maadoita se.Kytke pienet pystysuuntaiset salamatangot tähän kaapeliin antennin, savupiippujen jne. Suojaamiseksi. Todennäköisyys, että salama läpäisee tällaisen suojan, on edelleen olemassa, mutta meidän tulee pitää mielestämme siitä, että talon katon haavoittuvimmat kohdat ovat edelleen luotettavasti suojattuja (tämä koskee pääasiassa antenneja, savuputkiputkia jne.).

Edellä mainitun jälkeen voit hämmentyä - mitä tehdä? Henkilökohtaisesti mielipiteeni on - sinun on tarkasteltava olosuhteita. Jos alueellasi esiintyy esimerkiksi ukonilmaa joka päivä, on typerää istua ilman valoa, ilman televisiota melkein joka päivä (miksi ukkosmyrskyn aikana sinun on katkaista virta taloon ja poistaa antennikaapeli televisiosta, sanoin yllä).

Sitten sinun täytyy nähdä, mitä kotisi ympärille on rakennettu. Jos kodin lähellä on korkeita rakennuksia jne. - voit toivoa, että nämä korkea kerrostalo suojaavat kotisi. Jos talon ympärillä ei havaita mitään tällaista, on parempi tehdä oma salamasuoja (sekä ulkoinen että sisäinen). Jos alueellasi on ukonilmaa kaksi tai kolme kertaa vuodessa, et voi tehdä sitä, vaikka riski on silti edelleen. Joten silti päätit tehdä salamasuojauksen.

Ensinnäkin, käsitellään maadoitusta. PUE 1.7.55 -standardin mukaan rakennusten sähköasennusten maadoituslaitteiden ja luokkien 2 ja 3 suojaamiseen käytettävän maadoituslaitteen tulisi yleensä olla yleinen.

Mikä on 1,2,3, ja jopa nyt uusi 4 luokka on ilmestynyt? Kategoria 1 - tämä on itsenäisen sauvan tai kaapelin salamannopeiden valmistama salamasuoja. Jos salamansuojaus tehdään itse rakennukselle eikä sitä eristetä siitä, se on luokan 2.3 salamasuojaus. Asuinrakennuksemme kuuluu standardien mukaan 3 (4) luokkaan, vaikka mikään ei estä meitä tekemästä salamansuojausta yhdessä kategoriassa.

Tässä artikkelissa keskitymme kategoriaan 3 halvimpana vaihtoehtona. Sitten meidän on tehtävä yksi yhteinen maadoituslaite kodin sähköasennukseen ja ukkosuojaukseen.

Miksi tämä on tarpeen? Kuvittele, että talossamme on kaksi erilaista "maata". Ensinnäkin, se ei ole kätevää, koska ei ole yhtä vertailupistettä "maa", mutta "maa №1" ja "maa №2" ilmestyvät. Toiseksi, se on yksinkertaisesti hengenvaarallinen, koska henkilö, joka koskettaa esimerkiksi maata kädellä nro 1 ja toisen kätensä maalla nro 2, voi saada sähköraitiovaunun, kun se yhtäkkiä ilmestyy esimerkiksi maan päällä nro 2 suurella potentiaalilla (olkoon sen salamaisku maan numero 2). Lisäksi, kun maaperän nro 1 ja nro 2 välillä ei ole hyväksyttävää lähentymistä ja salama iskee yhteen näistä - kipinänpoisto niiden välillä on mahdollista jne.

Ulkoinen salamasuojaus

Tarkastellaan kuvaa 2, joka näyttää 6 vaarallista tapausta suoran salamaniskuun (PUM).

Kuva 2. Suoran salamanisku

Tapaus nro 1 on, kun salama lävistää ulkoisen salamasuojamme ja osuu taloon. Vastatoimenpide on vain yksi - salamasuojauksen vahvistaminen (esimerkiksi vedä yhden kaapelin sijasta kaksi jne.).

Tapaus nro 2. PUM: n kanssa salamavirta virtaa salaman sauvaan salaman läpi muistiin. Virtauksena salamanvarren läpi, tällainen virta indusoi (indusoi) suuren potentiaalin kaikissa avoimissa piireissä (jotka muodostavat johtavia osia, kuten metallisia vesiputkia jne.), Joilla on suurin potentiaali tällaisten avoimien piirien päissä (suljetuissa piireissä, potentiaalierot kaikkien kaksi pistettä piirissä on nolla). Kun salamatangon ja tällaisten piirien välillä ei ole hyväksyttävää etäisyyttä, kipinänjako on mahdollista (mikä on tietysti huono).

Kuviosta 2 nähdään, että metalliputki kulkee talon ukkosenvarren suuntaisena. Sitten, PUM: n kanssa, siihen indusoidaan suuri potentiaali. Tasoitimme potentiaalin putken alapäässä salamatangolla kytkemällä ne PE-väylään. Putken yläpäässä salamajohtimen ja putken potentiaalit eivät ole tasapainossa ja tässä paikassa kipinäjakauma on mahdollista. Mitä täällä voidaan tehdä?

Seuraavat vaihtoehdot ovat mahdollisia:

1. Noudata salamanjohtimen ja tällaisen johtavan osan välisiä vähimmäisetäisyyksiä.

2. Tasaa heidän potentiaalinsa.

3.Eristä salamajohdin polyeteeniputkella (sopivin vaihtoehto).

Selvyyden vuoksi lasketaan vähän. Oletetaan, että meillä on tiilitalo (Km = 0,5), suojaustaso 3 tai 4 (Ki = 0,05) ja yksi salamajohdin (Ks = 1). Rinnakkaisten salamanvarsien ja putkien pituus on 10 metriä. Sitten D = Кi х Кс хL / Км = 0,05 х1 х10 /0,5 = 1 metri, ts. Vähimmäisen sallitun etäisyyden tulisi tässä tapauksessa olla 1 metri.

Nyt eristämme salamajohdin polyeteeniputkella (Km = 60). Tässä tapauksessa tarvitsemme D = 0,0008 metriä. Tällaisen ratkaisun lisäetu on se, että koskettamatta vahingossa tällaista salaman sauvaa emme pääse kosketusjännitteen alle, katso tapaus nro 5.

Tapaus nro 3. Tässä meidän on ymmärrettävä tiukasti, että PUM: n aikana vain 50% salamavirrasta valuu muistiin. Loput 50% PE-väylän kautta hajoavat talon läpi PE-johtimia pitkin (kaikkiin niihin kytkettyyn). Jos talomme ei ole yhteydessä mihinkään ulkoiseen viestintään, niin jonkin ajan kuluttua loput 50% virtaa takaisin muistiin. Jos taloon tuodaan ulkoista viestintää, loput 50% kulkee niitä pitkin, jakautuen tasaisesti keskenään. Koska RE-väylässä ilmenee tässä tilanteessa suurta potentiaalia, meidän on asennettava pysäytin, ja s.TN-C-S: lle ja TT: lle tällaisen pysäyttimen kytkentäpiirit ovat erilaisia.

Tapaus nro 4. PUM: n avulla henkilö kuuluu askeljännitteeseen. Talomme kannalta paras vaihtoehto olisi ukkosenvarren ja laturin rakentaminen jalankulkijapaikkaan.

Tapaus nro 5. Henkilö joutuu kosketuksen stressiin. Talomme kannalta paras vaihtoehto olisi, kuten tapauksessa nro 4, ja plussa tähän on salamanjohtimen eristäminen polyeteeniputkella.

Tapaus nro 6. Kuten olen kuvannut julkaisussa Sl. Nro 3, kaikista PE-johtimiin kytketyistä johtavista osista PUM: n aikana löytyy jonkin aikaa korkea potentiaali. Pysäytyslaitteiden asentaminen tämän potentiaalin rajoittamiseksi auttaa vain johdotuksia ja sähkölaitteita, mutta johtavaan lattialle seisova henkilö ei ole koskenut johtavia osia (esimerkiksi vesiputkea). Tästä tilanteesta on vain yksi tapa - saada hyvä maadoitus ja olla koskematta tällaisiin johtaviin osiin ukonilman aikana.

HUOMAA kuvaan 2. Kuvassa en siirtynyt pois PUE: stä ja ilmoitin ukkosenjohdannon sijainnin talon seinämässä. Jos teet erotuksen tässä paikassa, sinun on suurennettava tästä kohdasta muistiin kulkevan johtimen poikkileikkausta vähintään kahdesti. Mielestäni tätä ei pitäisi tehdä. On parempi päästä laturiin salamatangolla, ja vasta sitten kytke laturi ja PE-väylä laturista toisella johdolla. Tällöin maapotentiaali ja PE-renkaat ovat yhtä suuret kuin mahdollista.

Jatketaan.

Sähköinsinööri S. Mironov

Artikkelin jatko: Electrosafe-omakotitalo ja mökki. Osa 4. Ylijännitesuojaus