Electrosafe อาคารพักอาศัยส่วนตัวและกระท่อม ส่วนที่ 3 การป้องกันฟ้าผ่า

จุดเริ่มต้นของบทความ:

Electrosafe อาคารพักอาศัยส่วนตัวและกระท่อม ส่วนที่ 1

Electrosafe อาคารพักอาศัยส่วนตัวและกระท่อม ส่วนที่ 2

ป้องกันฟ้าผ่าภายนอก

เริ่มจากสิ่งที่ง่ายที่สุดกันก่อน สมมติว่าเรามีอาคารที่อยู่อาศัย (กระท่อม) ซึ่งใช้พลังงานจากสายไฟฟ้า (สายเหนือศีรษะ) และไม่มีการเชื่อมต่อการสื่อสารโลหะ (แก๊สน้ำประปา ฯลฯ ) เราแสดงรายการอันตรายที่อาจรอเราในกรณีนี้และวิธีจัดการกับพวกเขา

1. สายฟ้าฟาดโดยตรงเข้าสู่บ้าน

2. สายฟ้าฟาดโดยตรงลงในเสาอากาศ

3. สายฟ้าฟาดโดยตรงลงในเส้นค่าใช้จ่าย

4. สายฟ้าฟาดบนพื้นใกล้กับบ้าน

5. สายฟ้าฟาดในพื้นดินใกล้กับสายเหนือศีรษะ

ในกรณีที่หมายเลข 1 ฟ้าผ่าโดยตรงสามารถทำลายตัวอาคารทำให้เกิดไฟไหม้สร้างความเสียหายให้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าของบ้านและเครื่องใช้ไฟฟ้าที่รวมอยู่ในร้าน ในกรณีนี้มีเพียงหนึ่งมาตรการป้องกันคือการติดตั้งระบบป้องกันฟ้าผ่าภายนอกในบ้าน

ในกรณีที่หมายเลข 2 ทีวีจะล้มเหลวอาจติดไฟได้ มาตรการป้องกัน: - การติดตั้งเสาอากาศในเขตป้องกันฟ้าผ่าภายนอกและ / หรือถอดสายเสาอากาศออกจากทีวี

ในกรณีที่ข้อ 3 แรงดันไฟกระชากสูงถึงสิบกิโลโวลต์จะถูกนำเข้าไปในบ้านซึ่งจะทำให้เกิดความเสียหายต่อฉนวนสายไฟและความเสียหายต่อเครื่องใช้ไฟฟ้าที่เชื่อมต่อกับเต้าเสียบ มาตรการป้องกัน: - ตัดการเชื่อมต่อแหล่งจ่ายไฟที่ทางเข้าบ้านในเวลาที่ออกเดินทางหรือพายุฝนฟ้าคะนองหรือ - ติดตั้ง SPD (Arrester) ที่อินพุตพลังงานเข้าสู่บ้าน

ในกรณีที่หมายเลข 4 อาจมีแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำ (หลายสิบโวลต์) ในการเดินสายซึ่งอาจทำให้เกิดความเสียหายต่ออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่สำคัญ (คอมพิวเตอร์ ฯลฯ ) ที่เชื่อมต่อกับเต้าเสียบ มาตรการป้องกัน: - ในเวลาที่ออกเดินทางหรือระหว่างพายุฝนฟ้าคะนองให้ถอดอุปกรณ์ดังกล่าวออกจากซ็อกเก็ตหรือ - ติดตั้ง SPD เพื่อปกป้องอุปกรณ์ดังกล่าว

เคสหมายเลข 5 คล้ายกับเคสหมายเลข 3

มะเดื่อ 1. เหตุการณ์อันตรายระหว่างเกิดพายุฝนฟ้าคะนอง

ก่อนอื่นคุณต้องเข้าใจก่อนว่า การป้องกันฟ้าผ่าแบ่งออกเป็นภายนอกและภายใน. การป้องกันฟ้าผ่าจากภายนอกช่วยปกป้องบ้านของเราจากภายนอกจากการถูกฟ้าผ่าโดยตรงเข้าสู่บ้านและการป้องกันฟ้าผ่าภายในช่วยปกป้องบ้านของเราจากการโจมตีจากฟ้าผ่าใกล้บ้านจากการถูกฟ้าผ่าเข้าและใกล้สายไฟ ในส่วนนี้เราจะพูดถึงการป้องกันฟ้าผ่าภายนอกนั่นคือการป้องกันฟ้าผ่าโดยตรงเข้ามาในบ้าน

หน้าที่ของการป้องกันฟ้าผ่าภายนอกคือการโจมตีด้วยฟ้าผ่าและปลอดภัยสำหรับผู้คนและบ้านเพื่อเบี่ยงเบนกระแสของมันลงสู่พื้น ในเวลาเดียวกันคุณต้องเข้าใจว่าการป้องกันฟ้าผ่าที่ทันสมัยทั้งหมดไม่ได้รับประกันหนึ่งร้อยเปอร์เซ็นต์

ทางออกที่ดีคือการปกป้องบ้านของเราโดยการเปรียบเทียบกับกรงฟาราเดย์ที่มีชื่อเสียง แต่ด้วยเหตุผลที่ชัดเจนว่านี่ไม่เหมาะกับเรา โซลูชันใดต่อไปที่เกือบจะสมบูรณ์แบบที่สุด มีสองตัวเลือก: - ติดตั้งสายล่อฟ้าสูงไกลจากบ้านของเรา จากนั้นทั้งบ้านของเราจะอยู่ในเขตคุ้มครองและกระแสฟ้าผ่าที่ไหลจากบ้านลงไปที่พื้น“ จะไม่ไปถึง” บ้านของเรา

- ดึงสายเคเบิลป้องกันฟ้าผ่าเหนือบ้านของเราและออกจากพื้นดินเพื่อให้กระแสฟ้าผ่าเท่าที่จะทำได้จากบ้าน หลักการทั่วไปที่นี่คือ: เพื่อปกป้องบ้านจากฟ้าผ่าโดยตรงและเพื่อเบี่ยงเบนกระแสของมันเท่าที่จะทำได้จากบ้านของเรา อนิจจาตัวเลือกทั้งสองนี้ยังไม่เหมาะกับเราเนื่องจากราคามหาศาล แต่ฉันอธิบายพวกเขาเพื่อให้มีบางสิ่งที่จะได้รับคำแนะนำจาก (ในอุดมคติ)

ดังนั้นเราควรทำอย่างไรถ้าอุดมคติไม่สามารถบรรลุได้ มันยังคงต้องทำระบบป้องกันฟ้าผ่าแบบ "เรียบง่าย" ภายนอก การป้องกันฟ้าผ่าภายนอกที่สมบูรณ์แบบเกือบสมบูรณ์แบบและเรียบง่ายหมายถึงอะไร สมบูรณ์แบบหนึ่งร้อยเปอร์เซ็นต์คือ กรงฟาราเดย์. เกือบจะสมบูรณ์แบบ - นี่หมายความว่าความน่าจะเป็นของการป้องกันจะอยู่ที่ 0.9 (หนึ่งในสิบของฟ้าแลบจะพุ่งเข้ามาในบ้านหรือ 0.99 - จากหนึ่งร้อยแห่งฟ้าแลบนั้นจะระเบิด)

เรียบง่าย - เป็นห้าสิบถึงห้าสิบ - หรือปกป้องหรือไม่ ท้ายที่สุดสิ่งที่เหลืออยู่สำหรับเราในกรณีนี้คืออะไร? ดึงสายเคเบิลเหนือสันหลังคาและต่อสายดินเชื่อมต่อสายล่อฟ้าแนวตั้งขนาดเล็กเข้ากับสายเคเบิลนี้เพื่อป้องกันเสาอากาศปล่องไฟ ฯลฯ ความน่าจะเป็นของฟ้าผ่าที่ผ่านการป้องกันดังกล่าวยังคงอยู่ แต่สิ่งที่เราพึงพอใจคือสถานที่ที่มีความเสี่ยงมากที่สุดบนหลังคาของบ้านจะยังคงได้รับการปกป้องอย่างน่าเชื่อถือ (ส่วนใหญ่ใช้กับเสาอากาศท่อปล่องไฟเป็นต้น)

หลังจากทั้งหมดข้างต้นคุณสามารถสับสน - จะทำอย่างไร? โดยส่วนตัวแล้วความคิดเห็นของฉันคือสิ่งนี้ - คุณต้องดูสถานการณ์ต่างๆ ตัวอย่างเช่นหากเกิดพายุฝนฟ้าคะนองในพื้นที่ของคุณทุกวันมันก็โง่ที่จะนั่งโดยไม่มีแสงโดยที่ไม่มีทีวีเกือบทุกวัน (เพราะเหตุใดในช่วงที่มีพายุฝนฟ้าคะนองคุณต้องปิดไฟบ้านและถอดสายอากาศออกจากทีวี

จากนั้นคุณจะต้องเห็นสิ่งที่สร้างขึ้นรอบ ๆ บ้านของคุณ หากมีอาคารสูงใกล้บ้านของคุณเป็นต้น - คุณสามารถหวังว่าอาคารสูงเหล่านี้จะปกป้องบ้านของคุณ หากไม่มีสิ่งนี้เกิดขึ้นรอบ ๆ บ้านของคุณการป้องกันฟ้าผ่าด้วยตัวเองจะดีกว่า (ทั้งภายนอกและภายใน) หากในพื้นที่ของคุณมีพายุฝนฟ้าคะนองสองถึงสามครั้งต่อปีคุณไม่สามารถทำได้แม้ว่าความเสี่ยงจะยังคงอยู่ ดังนั้นคุณยังคงตัดสินใจที่จะป้องกันฟ้าผ่า

ก่อนอื่นมาจัดการกับการลงดิน ตาม PUE 1.7.55 อุปกรณ์ต่อสายดินสำหรับการต่อสายดินของอาคารติดตั้งระบบไฟฟ้าและการป้องกันฟ้าผ่าของหมวดที่ 2 และ 3 ตามกฎควรเป็นเรื่องธรรมดา

1,2,3 คืออะไรและถึงตอนนี้ 4 หมวดหมู่ใหม่ก็ปรากฏขึ้นมา? ประเภทที่ 1 - นี่คือการป้องกันฟ้าผ่าที่ทำโดยแกนแบบสแตนด์อะโลนหรือแท่งฟ้าผ่าสายเคเบิล หากมีการป้องกันฟ้าผ่าในอาคารและไม่ได้แยกออกจากอาคารนี่คือการป้องกันฟ้าผ่าของหมวดที่ 2.3 ตามมาตรฐานอาคารที่อยู่อาศัยของเราอยู่ในหมวด 3 (4) แม้ว่าจะไม่มีสิ่งใดป้องกันเราจากการป้องกันฟ้าผ่าใน 1 หมวดหมู่

ในบทความนี้เราจะเน้นหมวด 3 เป็นตัวเลือกที่ถูกที่สุด จากนั้นเราจำเป็นต้องสร้างอุปกรณ์กราวด์หนึ่งชุดสำหรับการติดตั้งระบบไฟฟ้าภายในบ้านและระบบป้องกันฟ้าผ่า

ทำไมถึงจำเป็น ลองจินตนาการว่าในบ้านของเรามี "ดินแดน" สองแห่งที่แตกต่างกัน ประการแรกมันไม่สะดวกเพราะไม่มีจุดอ้างอิงเดียว "โลก" แต่ "โลก№1" และ "โลก№2" จะปรากฏขึ้น ประการที่สองมันเป็นอันตรายถึงชีวิตเพียงอย่างเดียวเนื่องจากบุคคลที่สัมผัสตัวอย่างเช่นด้วยมืออันดับ 1 และด้วยมือของเขาหมายเลข 2 จะได้รับรถรางไฟฟ้าเมื่อมันปรากฏตัวอย่างเช่นบนโลกลำดับ 2 ที่มีศักยภาพสูง (ปล่อยให้มันเป็นสายฟ้าใน จำนวนที่ดิน 2) นอกจากนี้ยังมีการสร้างสายไมตรีที่ยอมรับไม่ได้ระหว่างพื้นดินหมายเลข 1 และหมายเลข 2 และมีการโจมตีด้วยฟ้าผ่าเป็นหนึ่งในนั้น - เป็นไปได้ที่จะเกิดประกายไฟระหว่างพวกเขา ฯลฯ

ป้องกันฟ้าผ่าภายนอก

พิจารณารูปที่ 2 ซึ่งแสดงกรณีอันตราย 6 กรณีที่มีการโจมตีด้วยสายฟ้าโดยตรง (PUM)

มะเดื่อ 2. อันตรายจากการถูกฟ้าผ่าโดยตรง

กรณีที่ 1 คือเมื่อฟ้าผ่าเจาะระบบป้องกันฟ้าผ่าภายนอกของเราและโจมตีบ้าน มีการตอบโต้เพียงวิธีเดียว - การป้องกันฟ้าผ่าที่เสริมความแข็งแกร่ง (ตัวอย่างเช่นแทนที่จะใช้สายเคเบิลหนึ่งดึงสองสาย ฯลฯ )

คดีหมายเลข 2 ด้วย PUM กระแสฟ้าผ่าจะไหลเข้าไปในสายล่อผ่านสายล่อเข้าสู่หน่วยความจำ ไหลผ่านสายล่อฟ้ากระแสดังกล่าวจะเหนี่ยวนำ (ชักนำ) มีศักยภาพสูงในทุกวงจรเปิด (ซึ่งเป็นส่วนประกอบนำไฟฟ้าเช่นท่อน้ำโลหะ ฯลฯ ) ที่มีศักยภาพสูงสุดที่ปลายวงจรเปิดดังกล่าว (ในวงจรปิดความต่างศักย์ใด ๆ จุดสองจุดบนวงจรเป็นศูนย์) ด้วยความใกล้ชิดที่ยอมรับไม่ได้ระหว่างสายล่อฟ้ากับวงจรดังกล่าวทำให้เกิดการแตกประกายได้ (ซึ่งแน่นอนว่าไม่ดี)

ในรูปที่ 2 จะเห็นว่าท่อโลหะยาวขนานกับสายล่อฟ้าในบ้าน จากนั้นด้วย PUM จะมีโอกาสเกิดขึ้นได้สูง เราทำการหาค่าศักยภาพที่ปลายท่อกับสายล่อฟ้าโดยเชื่อมต่อมันกับรถบัส PE ที่ปลายด้านบนของท่อศักยภาพของตัวนำฟ้าผ่าและท่อจะไม่เท่ากันและจุดประกายการสลายระหว่างพวกเขาเป็นไปได้ที่จุดนี้ สิ่งที่สามารถทำได้ที่นี่?

ตัวเลือกต่อไปนี้เป็นไปได้:

1. สังเกตระยะทางต่ำสุดที่ต้องการระหว่างตัวนำฟ้าผ่าและส่วนที่เป็นตัวนำ

2. ทำให้ศักยภาพของพวกเขาเท่าเทียมกัน

3หุ้มฉนวนสายฟ้าผ่าด้วยท่อพลาสติก (ตัวเลือกที่เหมาะสมที่สุด)

เพื่อความชัดเจนลองนับสักหน่อย สมมติว่าเรามีบ้านอิฐ (กิโลเมตร = 0.5) ระดับการป้องกัน 3 หรือ 4 (Ki = 0.05) และตัวนำฟ้าผ่าหนึ่งตัว (Ks = 1) ความยาวของแท่งและสายฟ้าผ่าแบบขนานคือ 10 เมตร จากนั้น D = КiхКсхL / Км = 0.05 х1х10 /0.5 = 1 เมตรคือระยะทางต่ำสุดที่อนุญาตในกรณีนี้คือ 1 เมตร

ตอนนี้เราแยกตัวนำสายฟ้าผ่าด้วยท่อพลาสติก (Km = 60) ในกรณีนี้ D = 0.0008 เมตรเป็นสิ่งที่เราต้องการ ข้อได้เปรียบเพิ่มเติมของการแก้ปัญหานี้คือความจริงที่ว่าการสัมผัสกับสายล่อฟ้าโดยไม่ตั้งใจเราจะไม่ได้รับแรงดันไฟฟ้าสัมผัสดูกรณีที่ 5

คดีหมายเลข 3 ที่นี่เราจะต้องเข้าใจอย่างแน่นหนาว่าในช่วง PUM กระแสฟ้าผ่าเพียง 50% เท่านั้นที่จะไหลเข้าสู่หน่วยความจำของเรา ส่วนที่เหลืออีก 50% ผ่าน PE บัสจะกระจายไปทั่วบ้านตามตัวนำ PE (ทุกอย่างที่เชื่อมต่อกับพวกเขา) หากบ้านของเราไม่ได้เชื่อมต่อกับการสื่อสารภายนอกใด ๆ หลังจากนั้นสักครู่ที่เหลือ 50% จะไหลกลับไปที่หน่วยความจำ หากมีการสื่อสารภายนอกถึงบ้านส่วนที่เหลืออีก 50% จะวิ่งไปตามพวกเขากระจายอย่างเท่าเทียมกันระหว่างพวกเขา เนื่องจากมีศักยภาพสูงปรากฏบนรถบัส RE ในสถานการณ์นี้เราจำเป็นต้องติดตั้ง Arrester และสำหรับ s.TN-C-S และ TT วงจรสวิตชิ่งของ Arrester นั้นจะแตกต่างกัน

คดีหมายเลข 4 ด้วย PUM บุคคลที่ตกอยู่ภายใต้แรงดันไฟฟ้าขั้นตอน สำหรับบ้านของเราทางเลือกที่ดีที่สุดคือการสร้างสายล่อฟ้าและที่ชาร์จในบริเวณทางเท้า

คดีหมายเลข 5 คนที่อยู่ภายใต้ความเครียดจากการสัมผัส สำหรับบ้านของเราทางเลือกที่ดีที่สุดคือในกรณีหมายเลข 4 และข้อดีของการทำเช่นนี้คือการแยกตัวนำฟ้าผ่าด้วยท่อพลาสติก

คดีหมายเลข 6 ดังที่ฉันได้อธิบายไว้ในข้อ 3 ชิ้นส่วนที่มีศักยภาพทั้งหมดที่เชื่อมต่อกับตัวนำ PE ด้วย PUM จะมีศักยภาพสูงในบางครั้ง การติดตั้ง arresters เพื่อ จำกัด ศักยภาพนี้จะช่วยในการเดินสายไฟและเครื่องใช้ไฟฟ้าเท่านั้น แต่ไม่ใช่คนที่ยืนอยู่บนพื้นนำไฟฟ้าที่สัมผัสกับชิ้นส่วนที่นำไฟฟ้าได้ (เช่นท่อน้ำ) มีทางเดียวเท่านั้นที่จะออกจากสถานการณ์นี้ได้ - ให้มีดินดีและไม่แตะต้องส่วนที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าในระหว่างที่เกิดพายุฝนฟ้าคะนอง

หมายเหตุถึงรูปที่ 2 ในรูปฉันไม่ได้ย้ายออกจาก PUE และระบุตำแหน่งของการแยกของสายล่อฟ้าบนผนังของบ้าน หากคุณทำการแยกในสถานที่นี้คุณจะต้องเพิ่มหน้าตัดของเส้นลวดจากจุดนี้ไปยังหน่วยความจำอย่างน้อยสองครั้ง ความคิดเห็นของฉันคือสิ่งนี้ไม่ควรทำ เป็นการดีกว่าที่จะไปที่เครื่องชาร์จด้วยสายล่อฟ้าจากนั้นต่อเครื่องชาร์จและ PE บัสจากเครื่องชาร์จด้วยสายอื่น ในกรณีนี้ศักยภาพพื้นดินและยาง PE จะเท่ากันเท่าที่จะเป็นไปได้

ที่จะต่อเนื่อง

วิศวกรไฟฟ้า S. Mironov

ความต่อเนื่องของบทความ: Electrosafe อาคารพักอาศัยส่วนตัวและกระท่อม ส่วนที่ 4 การป้องกันไฟกระชาก