Electrosafe prywatny budynek mieszkalny i domek. Część 3. Ochrona odgromowa

Początek artykułu:

Electrosafe prywatny budynek mieszkalny i domek. Część 1

Electrosafe prywatny budynek mieszkalny i domek. Część 2

Zewnętrzna ochrona odgromowa

Zacznijmy od najprostszego. Załóżmy, że mamy budynek mieszkalny (domek), który jest zasilany z linii elektroenergetycznej (linia napowietrzna) i w którym nie są podłączone metalowe połączenia (gaz, wodociąg itp.). Wymieniamy niebezpieczeństwa, które mogą nas w tym przypadku oczekiwać, a także sposoby ich rozwiązywania.

1. Bezpośrednie uderzenie pioruna w dom.

2. Bezpośrednie uderzenie pioruna w antenę.

3. Bezpośrednie uderzenie pioruna w linie napowietrzne.

4. Uderzenie pioruna w ziemię w pobliżu domu.

5. Uderzenie pioruna w ziemię w pobliżu linii napowietrznej.

W przypadku nr 1 bezpośrednie uderzenie pioruna może zniszczyć sam budynek, spowodować pożar w nim, uszkodzić sprzęt elektryczny domu i urządzenia elektryczne znajdujące się w gniazdach. W takim przypadku istnieje tylko jeden środek ochronny - instalacja zewnętrznej ochrony odgromowej w domu.

W przypadku nr 2 telewizor ulegnie awarii, prawdopodobnie go zapalając. Środki ochrony: - instalacja anteny w zewnętrznej strefie ochrony odgromowej i / lub odłącz kabel anteny od telewizora.

W przypadku nr 3 napięcie udarowe o wartości kilkudziesięciu kilowoltów jest doprowadzane do domu, co spowoduje uszkodzenie izolacji przewodów elektrycznych i uszkodzenie urządzeń elektrycznych podłączonych do gniazd. Środki ochronne: - odłączyć zasilanie przy wejściu do domu w czasie wyjazdu lub burzy LUB - zainstalować SPD (ogranicznik) przy wejściu zasilania do domu.

W przypadku nr 4 możliwe jest napięcie indukowane (dziesiątki woltów) w okablowaniu, które może spowodować uszkodzenie wrażliwego sprzętu elektronicznego (komputera itp.) Podłączonego do gniazd. Środki ochrony: - w momencie wyjazdu lub podczas burzy odłącz takie urządzenia od gniazd LUB - zainstaluj SPD, aby chronić taki sprzęt.

Przypadek nr 5 jest podobny do przypadku nr 3.

Ryc. 1. Niebezpieczne zdarzenia podczas burzy

Najpierw musisz to zrozumieć ochrona odgromowa jest podzielona na zewnętrzne i wewnętrzne. Zewnętrzna ochrona odgromowa chroni nasz dom od zewnątrz przed bezpośrednim uderzeniem pioruna w dom, a wewnętrzna ochrona odgromowa chroni nasz dom przed uderzeniem pioruna w pobliżu domu, od uderzenia pioruna w i wokół przewodów linii energetycznej. W tej części porozmawiamy o zewnętrznej ochronie odgromowej, to znaczy ochronie przed bezpośrednimi uderzeniami pioruna w dom.

Zadaniem zewnętrznej ochrony odgromowej jest uderzenie pioruna, a ludzie i domy mogą bezpiecznie skierować swój prąd na ziemię. Jednocześnie musisz zrozumieć, że cała współczesna ochrona odgromowa nie daje stuprocentowej gwarancji.

Idealnym rozwiązaniem byłoby zabezpieczenie naszego domu przez analogię ze słynną klatką Faradaya, ale z oczywistych powodów nie jest to dla nas odpowiednie. Które następne rozwiązanie jest prawie idealnie możliwe? Istnieją dwie opcje: - Zainstaluj wysoki piorunochron z dala od domu. Wtedy cały nasz dom znajdzie się w strefie ochronnej, a prąd piorunowy płynący z niego do ziemi „nie dotrze” do naszego domu.

- Przeciągnij kabel odgromowy nad naszym domem i zejdź na ziemię, aby uzyskać prąd pioruna jak najdalej od domu. Ogólna zasada brzmi: chronić dom przed bezpośrednim piorunem i jak najdalej od niego skierować prąd. Niestety, te dwie opcje również nie są dla nas odpowiednie ze względu na ogromny koszt. Ale opisałem je tak, aby było coś, czym należy się kierować (jako ideał).

Co więc zrobić, jeśli ideał jest nieosiągalny? Pozostaje zrobić „prostą” zewnętrzną ochronę odgromową. Co oznacza idealna, prawie idealna i prosta zewnętrzna ochrona odgromowa? Idealnie, sto procent Klatka Faradaya. Prawie idealnie - oznacza to, że prawdopodobieństwo ochrony wyniesie 0,9 (jedna na dziesięć błyskawic wpadnie do domu lub 0,99 - jedna na sto błyskawic pęknie).

Proste - jest za pięćdziesiąt do pięćdziesięciu - albo chroń, czy nie. W końcu co pozostaje nam w tym przypadku? Przeciągnij linkę przez kalenicę dachu i uziem ją.Podłącz małe pionowe piorunochrony do tego kabla, aby chronić antenę, kominy itp. Prawdopodobieństwo przebicia pioruna przez taką ochronę wciąż pozostaje, ale to, co powinno nas zadowolić, to to, że najbardziej wrażliwe miejsca na dachu domu będą nadal niezawodnie chronione (dotyczy to przede wszystkim anten, rur kominowych itp.).

Po tym wszystkim możesz się pomylić - co robić? Osobiście moim zdaniem jest to - musisz spojrzeć na okoliczności. Jeśli na przykład burze z piorunami zdarzają się codziennie w twojej okolicy, głupotą jest siedzenie bez światła prawie bez telewizora prawie codziennie (dlaczego, podczas burzy z piorunami, musisz wyłączyć zasilanie domu i odłączyć kabel antenowy od telewizora, jak powiedziałem powyżej).

Następnie musisz zobaczyć, co jest zbudowane wokół twojego domu. Jeśli w pobliżu domu znajdują się wysokie budynki itp. - możesz mieć nadzieję, że te wysokie budynki będą chronić Twój dom. Jeśli nic takiego nie obserwuje się w domu, lepiej jest stworzyć własną ochronę odgromową (zarówno zewnętrzną, jak i wewnętrzną). Jeśli w twojej okolicy jest burza dwa do trzech razy w roku, nie możesz tego zrobić, chociaż ryzyko nadal pozostaje. Więc nadal zdecydowałeś się na ochronę odgromową.

Najpierw zajmiemy się uziemieniem. Zgodnie z PUE 1.7.55 urządzenie uziemiające do uziemienia ochronnego instalacji elektrycznych budynków i ochrony odgromowej kategorii 2 i 3 z reguły powinno być wspólne.

Co to jest 1,2,3, a nawet teraz pojawiła się nowa kategoria 4? Kategoria 1 - jest to ochrona odgromowa realizowana przez niezależne pręty lub piorunochrony kablowe. Jeśli ochrona odgromowa jest wykonywana na samym budynku i nie jest od niego odizolowana, oznacza to ochronę odgromową kategorii 2.3. Zgodnie ze standardami nasz budynek mieszkalny należy do 3 (4) kategorii, choć nic nie stoi na przeszkodzie, abyśmy zrobili ochronę odgromową w 1 kategorii.

W tym artykule skupimy się na kategorii 3, jako najtańszej opcji. Następnie musimy wykonać jedno wspólne urządzenie uziemiające do domowej instalacji elektrycznej i ochrony odgromowej.

Dlaczego to jest konieczne? Wyobraź sobie, że w naszym domu są dwie różne „krainy”. Po pierwsze, nie jest to wygodne, ponieważ nie ma pojedynczego punktu odniesienia „ziemia”, ale pojawi się „ziemia nr 1” i „ziemia nr 2”. Po drugie, po prostu zagraża życiu, ponieważ osoba dotykająca na przykład ręką ziemi nr 1, a drugą ręką ziemi nr 2, może dostać tramwaj elektryczny, gdy nagle pojawi się na przykład na ziemi nr 2 o dużym potencjale (niech to będzie uderzenie pioruna w numer gruntu 2). Ponadto, z niedopuszczalnym zbliżeniem między ziemią nr 1 i nr 2 oraz uderzeniem pioruna w jedno z nich - możliwe jest wyładowanie iskier między nimi itp.

Zewnętrzna ochrona odgromowa

Rozważmy ryc. 2, która pokazuje 6 niebezpiecznych przypadków z bezpośrednim uderzeniem pioruna (PUM).

Ryc. 2. Niebezpieczeństwo bezpośredniego uderzenia pioruna

Przypadek nr 1 ma miejsce, gdy piorun przebija naszą zewnętrzną ochronę odgromową i uderza w dom. Istnieje tylko jeden środek zaradczy - wzmocnienie ochrony odgromowej (na przykład zamiast jednego kabla pociągnij dwa itd.).

Sprawa nr 2. Dzięki PUM prąd pioruna przepłynie do pioruna przez piorun do pamięci. Przepływając przez piorunochron, taki prąd indukuje (indukuje) wysoki potencjał na wszystkich otwartych obwodach (które tworzą części przewodzące, takie jak metalowe rury wodociągowe itp.), Z najwyższym potencjałem na końcach takich otwartych obwodów (w obwodach zamkniętych, różnica potencjałów między dowolnymi dwa punkty na obwodzie to zero). Przy niedopuszczalnej odległości między piorunochronem a takimi obwodami możliwe jest przebicie iskry (co oczywiście jest złe).

Na ryc. 2 widać, że równolegle z piorunochronem w domu znajduje się metalowa rura. Następnie, dzięki PUM, indukowany będzie na nim wysoki potencjał. Zrównaliśmy potencjał na dolnym końcu rury z piorunochronem, podłączając je do szyny PE. Na górnym końcu rury potencjały piorunochronu i rury nie są wyrównane i możliwe jest w tym momencie przebicie iskier między nimi. Co można tutaj zrobić?

Możliwe są następujące opcje:

1. Przestrzegać minimalnych wymaganych odległości między piorunochronem a taką częścią przewodzącą.

2. Wyrównaj ich potencjał.

3)Zaizoluj przewód odgromowy rurą polietylenową (najbardziej odpowiednia opcja).

Dla jasności policzmy trochę. Załóżmy, że mamy murowany dom (Km = 0,5), poziom ochrony 3 lub 4 (Ki = 0,05) i jeden piorunochron (Ks = 1). Długość równoległych piorunochronów i rur wynosi 10 metrów. Wtedy D = Кi х Кс хL / Км = 0,05 х1 х10 /0,5 = 1 metr, tj. Minimalna dopuszczalna odległość w tym przypadku powinna wynosić 1 metr.

Teraz izolujemy piorunochron za pomocą rury z polietylenu (km = 60). W tym przypadku potrzebujemy D = 0,0008 metrów. Dodatkową zaletą takiego rozwiązania będzie fakt, że przez przypadkowe dotknięcie takiego pioruna nie dostaniemy się pod napięciem dotykowym, patrz przypadek nr 5.

Sprawa nr 3. Tutaj musimy mocno zrozumieć, że podczas PUM tylko 50% prądu piorunowego spłynie do naszej pamięci. Pozostałe 50% przez magistralę PE rozproszy się po całym domu wzdłuż przewodów PE (do wszystkiego, co jest z nimi związane). Jeśli nasz dom nie jest podłączony do żadnej komunikacji zewnętrznej, to po pewnym czasie pozostałe 50% wróci do pamięci. Jeśli do domu przyniesiona zostanie komunikacja zewnętrzna, pozostałe 50% będzie biegło wzdłuż nich, równo rozdzielonych między nimi. Ponieważ w tej sytuacji na magistrali RE pojawia się duży potencjał, musimy zainstalować ogranicznik, a dla s.TN-C-S i TT obwody przełączające takiego ogranicznika będą inne.

Sprawa nr 4. Dzięki PUM osoba spada poniżej napięcia skokowego. Dla naszego domu najlepszą opcją byłaby budowa piorunochronu i ładowarki na deptaku.

Sprawa nr 5. Osoba znajduje się w stresie dotyku. Dla naszego domu najlepszą opcją byłoby, podobnie jak w przypadku nr 4, a plusem tego jest izolacja pioruna za pomocą rury z polietylenu.

Sprawa nr 6. Jak opisałem w wersecie 3, wszystkie potencjalne części związane z przewodami PE z PUM będą przez pewien czas miały duży potencjał. Zainstalowanie ograniczników w celu ograniczenia tego potencjału pomoże jedynie okablowaniu i urządzeniom elektrycznym, ale osoba stojąca na przewodzącej podłodze nie dotknęła części przewodzących (na przykład rury wodnej). Jest tylko jedno wyjście z tej sytuacji - mieć dobre uziemienie i nie dotykać takich części przewodzących podczas burzy.

UWAGA do ryc. 2. Na rysunku nie oddaliłem się od PUE i wskazałem miejsce oddzielenia pioruna na ścianie domu. Jeśli wykonasz separację w tym miejscu, musisz zwiększyć przekrój drutu przechodzącego od tego punktu do pamięci co najmniej dwa razy. Moim zdaniem nie należy tego robić. Lepiej jest dotrzeć do ładowarki piorunochronem, a dopiero potem połączyć ładowarkę i szynę PE z ładowarki innym przewodem. W takim przypadku potencjał gruntu i opony PE będą możliwie równe.

Ciąg dalszy nastąpi.

Inżynier elektryk S. Mironov

Kontynuacja artykułu: Electrosafe prywatny budynek mieszkalny i domek. Część 4. Ochrona przeciwprzepięciowa