Устройство сетей заземления и молниезащиты


заземление и молниезащита для частного дома, дачи, коттеджа

Уважаемые читатели! Инструкция объёмная, поэтому специально для вашего удобства мы сделали навигацию по её разделам (см. ниже). Если у вас имеются вопросы по выбору, расчётам и проектированию систем заземления и молниезащиты, пожалуйста, напишите или позвоните техническим специалистам ZANDZ.ru, они с удовольствием помогут!

Дом только что построен или куплен - перед вами именно то заветное жилище, которое вы ещё недавно видели на эскизе или фотографии в объявлении. А может быть вы живёте в собственном доме уже не первый год, и каждый уголок в нём стал родным. Обладать своим личным домом замечательно, но вместе с ощущением свободы, в довесок вы получаете и ряд обязанностей. И сейчас мы не будем говорить о домашних хлопотах, речь пойдёт о такой необходимости, как заземление для частного дома. Любой частный дом включает в себя следующие системы: электрическую сеть, водопровод и канализацию, газовую или электрическую систему обогрева. Дополнительно устанавливаются система охраны и сигнализации, вентиляции, система «умный дом» и др. Благодаря этим элементам, частный дом становится комфортной средой жизни современного человека. Но по-настоящему он оживает благодаря электрической энергии, которая приводит в работу оборудование всех указанных выше систем.

К сожалению, электричество имеет и обратную сторону. У всего оборудования есть срок службы, в каждый прибор заложена определенная надёжность, поэтому работать они будут не вечно. Кроме того, при проектировании или монтаже самого дома, электрики, коммуникаций или оборудования также могут быть допущены ошибки, которые способны сказаться на электробезопасности. В силу этих причин часть электрической сети может оказаться повреждённой. Характер аварий бывает разный: могут произойти короткие замыкания, которые отключаются автоматическими выключатели, а могут случиться пробои на корпус. Сложность в том, что проблема пробоя носит скрытый характер. Произошло повреждение проводки, поэтому корпус электрической плиты оказался под напряжением. При неправильных мерах заземления, повреждение никак себя не проявит, пока человек не прикоснется к плите и не получит удар током. Поражение электричеством случится из-за того, что ток ищет путь в землю, а единственным подходящим проводником послужит тело человека. Допускать этого нельзя.

Такие повреждения представляют наибольшую угрозу для безопасности людей, потому что для их раннего обнаружения, а, следовательно, чтобы защититься от них, обязательно нужно иметь заземление. В рамках данной статьи рассматривается, какие действия нужно предпринять по организации заземления для частного дома или дачи.

Необходимость установки заземления в частном доме определяется системой заземления, т.е. режимом нейтрали источника питания и способом прокладки нулевого защитного (PE) и нулевого рабочего (N) проводников. Также может быть важен тип питающей сети - воздушная линия или кабельная. Конструктивные различия систем заземления позволяют выделить три варианта электроснабжения частного дома:

Система TN-S

Основная система уравнивания потенциалов (ОСУП) объединяет все крупные токопроводящие части здания, в обычном состоянии не имеющие электрического потенциала, в единый контур с главной заземляющей шиной. Рассмотрим графический пример выполнения СУП в электроустановке жилого дома.

Вначале рассмотрим самый прогрессивный подход к электрическому питанию дома – систему TN-S. В этой системе PE и N проводники разделены на всем протяжении, и необходимости в установке заземления у потребителя нет. Нужно только завести PE-проводник на главную шину заземления, и далее развести с нее проводники заземления к электроприборам. Реализуется такая система как кабельной, так воздушной линией, в случае последней прокладывается ВЛИ (воздушная линия изолированная) с помощью самонесущих проводов (СИП).

Но такое счастье выпадает далеко не всем потому, что старые воздушные линии передачи используют старую систему заземления – TN-C. В чём же её особенность? В данном случае PE и N на всём протяжении линии прокладываются одним проводником, в котором совмещены функции и нулевого защитного и нулевого рабочего проводников - так называемый PEN-проводник. Если раньше использовать такую систему разрешалось, то с введением в 2002 году ПУЭ 7 изд., а именно пункта 1.7.80 применение УЗО в системе TN-C оказалось под запретом. Без использования УЗО ни о какой электробезопасности не может быть речи. Именно УЗО отключает питание при повреждении изоляции, как только оно произошло, а не в тот момент, когда человек прикоснется к аварийному прибору. Чтобы соблюсти все необходимые требования, систему TN-C необходимо модернизировать до TN-C-S.

 

Система TN-C-S

В системе TN-C-S по линии так же прокладывается PEN-проводник. Но, теперь уже, пункт 1.7.102 ПУЭ 7 изд. говорит, что на вводах ВЛ к электроустановкам должны быть выполнены повторные заземления PEN-проводника. Выполняются они, как правило, у электрического столба, с которого выполняется ввод. При повторном заземлении производится разделение PEN-проводника на отдельные PE и N, которые и заводятся в дом. Норма повторного заземления содержится в пункте 1.7.103 ПУЭ 7 изд. и составляет 30 Ом, либо 10 Ом (при наличии в доме газового котла). Если заземление у столба не выполнено, необходимо обратиться в Энергосбыт, в чьём ведомстве находится электрический столб, распределительный щит и ввод в дом потребителя, и указать на нарушение, которое должно быть исправлено. Если распределительный щит находится в доме, разделение PEN нужно выполнить в этом щите, а повторное заземление сделать возле дома.

 

В таком виде TN-C-S успешно эксплуатируется, но с некоторыми оговорками:

  • если состояние ВЛ вызывает серьезные опасения: старые провода находятся не в лучшем состоянии, из-за чего возникает риск обрыва или перегорания PEN-проводника. Это чревато тем, что на заземленных корпусах электроприборов окажется повышенное напряжение, т.к. путь тока в линию через рабочий ноль прервется, и ток вернется с шины, на которой выполнялось разделение, через нулевой защитный проводник на корпус прибора;
  • если на линии не выполнены повторные заземления, то есть опасность, что ток повреждения перетечёт в единственное повторное заземление, что также приведёт к повышению напряжения на корпусе.

В обоих случаях электробезопасность оставляет желать лучшего. Решением этих проблем является система ТТ.

Система ТТ

В системе ТТ PEN-проводник линии используется в качестве рабочего нуля, а отдельно выполняется индивидуальное заземление, которое можно установить возле дома. Пункт 1.7.59 ПУЭ 7 изд. оговаривает такой случай, когда невозможно обеспечить электробезопасность, и разрешает использовать систему ТТ. Обязательно должно быть установлено УЗО, а его правильная работа должна обеспечиваться условием Rа*Iа<=50 В (где Iа - ток срабатывания защитного устройства; Ra - суммарное сопротивление заземлителя). «Инструкция по устройству защитного заземления» 1.03-08 уточняет, что для соблюдения этого условия сопротивление заземляющего устройства должно быть не более 30 Ом, а в грунтах с высоким удельным сопротивлением – не более 300 Ом.

 

Цель заземления для частного дома состоит в том, чтобы получить необходимое сопротивление заземления. Для этого используются вертикальные и горизонтальные электроды, которые в совокупности должны обеспечить необходимое растекание тока. Вертикальные заземлители подходят для монтажа в мягком грунте, тогда как в каменистом их заглубление связано с большими трудностями. В таком грунте подойдут горизонтальные электроды.

Защитное заземление и заземление молниезащиты выполняются общими, один заземлитель будет универсальным и выполнять оба назначения, об этом говорится в пункте 1.7.55 ПУЭ 7 изд. Поэтому полезно будет узнать, как унифицировать молниезащиту и заземление. Чтобы наглядно увидеть процесс монтажа этих систем, описание процесса заземления для частного дома будет разделено на этапы.

Этап 1. Установка защитного заземления

Отдельным пунктом следует выделить защитное заземление в системе TN-S. Исходной точкой для установки заземления будет тип системы питания. Различия систем питания были рассмотрены в предыдущем пункте, поэтому мы знаем, что для системы TN-S заземление монтировать не нужно, нулевой защитный (заземляющий) проводник приходит с линии – требуется только присоединить его к главной заземляющей шине, и в доме будет заземление. Но нельзя говорить, что дому не нужна молниезащита. Значит это лишь то, что мы, не обращая внимание на этапы 1 и 2, сразу можем перейти к этапам 3-5, см. ниже
Системы TN-C и TT всегда требуют установку заземления, поэтому перейдём к самому главному.

Защитное заземление устанавливается у столба, либо у стены дома, в зависимости от того в каком месте выполняется разделение PEN-проводника. Желательно располагать заземлитель в непосредственной близости от главной заземляющей шины. Отличия TN-C от TT лишь в том, что в TN-C место заземления привязано к месту разделения PEN. Сопротивление заземления в обоих случаях должно быть не более 30 Ом в грунте с удельным сопротивлением 100 Ом*м, например суглинке, и 300 Ом в грунте с удельным сопротивлением более 1000 Ом*м. Значения одинаковые, хоть и опираемся мы на разные нормативы: для системы TN-C 1.7.103 ПУЭ 7 изд., а для системы ТТ — на пункт 1.7.59 ПУЭ и 3.4.8. Инструкции И 1.03-08. Так как отличий в необходимых мероприятиях нет, будем рассматривать общие решения для этих двух систем.

Для заземления достаточно забить шестиметровый вертикальный электрод.

Такое заземление получается очень компактным, установить его можно даже в подвале, никакие нормативные документы этому не противоречат. Необходимые действия для заземления описаны для мягкого грунта с удельным сопротивлением 100 Ом*м. Если грунт имеет сопротивление выше, требуются дополнительные расчёты, обратитесь к техническим специалистам ZANDZ.ru за помощью в расчётах и подборе материалов.

Этап 2. Заземление для газового котла

Если в доме установлен газовый котел, тогда, газовая служба может потребовать заземление с сопротивлением не более 10 Ом, руководствуясь пунктом 1.7.103 ПУЭ 7 изд. Данное требование должно быть отражено в проекте газификации.

Тогда для достижения нормы необходимо установить 15-ти метровый вертикальный заземлитель, который устанавливается в одну точку.

Установить можно и в несколько точек, например, в две или три, соединив затем горизонтальным электродом в виде полосы вдоль стены дома на расстоянии 1 м и на глубине 0,5-0,7 м. Установка заземлителя в несколько точек послужит также для цели молниезащиты, чтобы понять каким образом, перейдём к её рассмотрению.

Этап 3. Заземление для молниезащиты

Перед тем как монтировать заземление, нужно сразу решить, будет ли выполняться защита дома от молнии. Так, если конфигурация заземлителя для защитного заземления может быть любой, то заземление для молниезащиты должно быть определенного типа. Устанавливаются минимум 2 вертикальных электрода длиной 3 метра, объединённые горизонтальным электродом такой длины, чтобы между штырями было не менее 5 метров. Данное требование содержится в пункте 2.26 РД 34.21.122-87. Монтироваться такое заземление должно вдоль одной из стен дома, оно будет являться своего рода соединением в земле двух спущенных с крыши токоотводов. Если токоотводов несколько, правильным решением выглядит прокладка контура заземления для дома на расстоянии 1 м от стен на глубине 0,5-0,7 м, а в месте соединения с токоотводом установка вертикального электрода длиной 3 м.

Теперь настало время узнать, как сделать молниезащиту частного дома. Состоит она из двух частей: внешней и внутренней.

Этап 4. Внешняя молниезащита

Выполняется в соответствии СО 153-34.21.122-2003 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций» (далее СО) и РД 34.21.122-87 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений» (далее РД).

Защита зданий от разрядов молнии осуществляется с помощью молниеотводов. Молниеотвод представляет собой возвышающееся над защищаемым объектом устройство, через которое ток молнии, минуя защищаемый объект, отводится в землю. Оно состоит из молниеприёмника, непосредственно воспринимающего на себя разряд молнии, токоотвода и заземлителя.

Молниеотводы устанавливаются на кровлю таким образом, чтобы обеспечивалась надёжность защиты более 0,9 по СО, т.е. вероятность прорыва через молниеприёмную систему должна быть не более 10%. Более подробно о том, что такое надёжность защиты читайте в статье «Молниезащита частного дома». Как правило, они устанавливаются по краям конька кровли, если крыша двускатная. Когда крыша мансардная, четырёхскатная или ещё боле сложной формы, молниеприёмники могут быть закреплены на дымовых трубах.
Все молниеприёмники соединяются между собой токоотводами, спуски токоотводов выполняются к заземляющему устройству, которое у нас уже имеется.

Установка всех этих элементов обеспечит защиту дома от молнии, а точнее от опасности, которую несёт её прямой удар.

Этап 5. Внутренняя молниезащита

Защита дома от перенапряжений выполняется с помощью УЗИП. Для их установки необходимо заземление, потому что ток отводится в землю с помощью нулевых защитных проводников, присоединяемых к контактам этих устройств. Варианты установки зависят от наличия или отсутствия внешней молниезащиты.

  1. Имеется внешняя молниезащита
    В таком случае устанавливается классический защитный каскад из расположенных последовательно устройств классов 1, 2 и 3. УЗИП класса 1 монтируется на вводе и ограничивает ток прямого удара молнии. УЗИП класса 2 устанавливается либо также в вводном щитке, либо в распределительном, если дом большой, и расстояние между щитами больше 10 м. Предназначен он для защиты от наведенных перенапряжений, их он ограничивает до уровня 2500 В. Если в доме есть чувствительная электроника, то желательно установить и УЗИП класса 3, ограничивающий перенапряжения до уровня 1500 В, такое напряжение может выдержать большинство устройств. Устанавливается УЗИП класса 3 непосредственно у таких приборов.
  2. Внешняя молниезащита отсутствует
    Прямое попадание молнии в дом не берётся в расчёт, поэтому необходимости в УЗИП класса 1 нет. Остальные УЗИП устанавливаются так же, как описано в пункте 1. Выбор УЗИП также зависит от системы заземления, чтобы быть уверенным в правильности выбора, обратитесь за помощью к техническим специалистам ZANDZ.ru.

На рисунке показан дом с установленными защитным заземлением, системой внешней молниезащиты и и комбинированным УЗИП класса 1+2+3, предназначенным для установки в системе ТТ.

Перечень оборудования для заземления и молниезащиты:

В таблице учтено устройство защиты от импульсного перенапряжения (УЗИП) комбинированного типа класса 1+2+3 для системы ТТ. Выбор подходящей модели УЗИП зависит от системы заземления и других факторов, которые были учтены в приведённом примере Чтобы быть уверенным в правильности выбора, обратитесь за помощью к техническим специалистам ZANDZ.ru.

Этап 6. Измерение сопротивления заземления

После установки системы заземления необходимо произвести замеры и получить протокол измерения сопротивления. Право оформлять и выдавать протокол имеют специалисты зарегистрированной в Ростехнадзоре электротехнической лаборатории. Найти уполномоченных специалистов можно в нашем Клубе Экспертов, который работает на всей территории России.

Протокол нужен для приёма газового оборудования в эксплуатацию, для газовой службы это будет подтверждением, что заземление соответствует норме 10 Ом. Понадобится протокол и для того, чтобы быть уверенным, что обеспечивается электробезопасность частного дома. Соблюдение требований нормативов будет гарантией безопасной эксплуатации электрической системы.

Рассмотрев поэтапно необходимые мероприятия, вы уже знаете, что нужно делать, чтобы обеспечить частный дом надёжными заземлением и молниезащитой. Если в процессе изучения инструкции у вас возникли вопросы, задайте их техническим специалистам ZANDZ.ru. Вы можете поручить нам любой этап или проектирование всей системы в целом.

 


Смотрите также:


Смотрите также:

Заземление и молниезащита

Введение

Это дополнение к Руководству по установке на крыше, где мы обсуждаем установку антенны на крыше. Конечно, когда вы устанавливаете на крышу металлический столб, вы создаете громоотвод! Молния может быть очень разрушительной, поэтому мы должны быть уверены, что защитили ее. Важно отметить, что если ваш дом или строение не является самым высоким в этом районе - например, если рядом есть высокие деревья или есть другие более высокие здания вокруг, - ваш риск действительно быть пораженным молнией составляет чрезвычайно малый .Помните об этом и не паникуйте по поводу установки антенной мачты! Если вы выполните несколько из этих шагов, вы сможете защитить себя от повреждения дома или электроники. Хотя молния опасна, в нее вряд ли удастся. Более распространенной проблемой является накопление статического электричества в воздухе во время грозы. Этот статический заряд может привести к стеканию заряда по кабелям с крыши и повреждению оборудования в вашем доме. Мы хотим направить этот заряд на землю, а не на вашу электронику!

К чему заземлить?

Прежде чем мы поговорим о том, что устанавливать, мы должны поговорить о том, что считается заземлением.Вариантов много, но есть три безопасных:

  • Существующий заземляющий стержень, привязанный к вашей электрической панели.
  • Водопроводная труба, которая входит в здание.
  • Новый стержень заземления, которым вы управляете самостоятельно.

Использование существующего заземляющего стержня

У вас уже должен быть заземляющий стержень внутри или снаружи вашего дома. Он будет очень близко к вашей электрической панели - либо под ней в полу подвала, либо за пределами дома, где электрический кабель входит от сети.Вы можете использовать этот заземляющий стержень, если он находится относительно близко к антенной мачте, которую вы устанавливаете. Если мачта находится на другой стороне дома или на расстоянии более 20 футов или около того от земли, другая точка заземления может быть лучше.

Использование трубы холодной воды

Если водопроводная труба в вашем доме сделана из меди или другого металла, вы можете использовать ее в качестве заземления. Скорее всего, единственный способ получить доступ к этой трубе - это в подвале или в подвале вашего дома.Обычно они не заходят в дом над землей, чтобы предотвратить замерзание труб. Обычно счетчик воды устанавливается сразу после того, как эта труба входит в дом - на ближайшей к улице стороне дома. Ваша электрическая панель может быть уже заземлена на эту трубу - вы можете проследить за медным проводом, выходящим из нижней части панели. Опять же, вы можете использовать эту трубу в качестве заземляющего проводника, если он находится рядом с антенной мачтой на крыше.Если он находится на другой стороне дома, это может не сработать.

Установка нового стержня заземления

(Примечание: для этого вам понадобятся два человека, небольшая лестница с А-образной рамой и небольшой кувалда.) Если у вас нет других вариантов, вам нужно будет забить новый стержень заземления. Выберите место на земле прямо под антенной мачтой. Чтобы вам было легче, это должна быть более мягкая почва, а не каменистая, и, конечно, не бетон или асфальт. Убедитесь, что вы начали, по крайней мере, на фут или 18 дюймов от края дома - бетонный или кирпичный нижний колонтитул дома иногда может простираться почти так далеко.Если вы хотите, чтобы новый стержень заземления был скрыт от глаз, выройте небольшую яму, в которую вы собираетесь положить стержень. Когда закончите, вы можете насыпать почву поверх стержня. Выберите место на земле, куда вы хотите поставить удочку, и попросите напарника держать удочку в вертикальном положении. Поскольку заземляющие стержни обычно имеют длину 8 футов, вам понадобится небольшая лестница, чтобы добраться до вершины стержня. Затем осторожно (чтобы не ударить партнера!) Забейте верхнюю часть удочки 5-фунтовым молотком или небольшой кувалдой. Поскольку штанга опущена вниз, вам может потребоваться спуститься по лестнице под наилучшим углом для ее движения.Как только удочка окажется на расстоянии нескольких дюймов от земли, вы можете остановиться.

К чему НЕ заземляться?

Есть несколько вещей, к которым нельзя приставать дома:

  • Газовая труба, или счетчик газа.

Газопровод от инженерной сети плохой грунт, верить нельзя.

Даже если к счетчику идет медный провод, не используйте его - этот провод предназначен только для соединения с реальной землей в другом месте здания.

  • Металлические балки или открытая металлическая арматура.

Обычно они сделаны из железа или стали, и очень трудно определить, обеспечивают ли они основу, поэтому им нельзя доверять.

Так что мне действительно нужно?

Существует несколько вариантов установки молниезащиты: провод от крепления антенны к источнику заземления (описан ниже) или разрядник.

Как решить? Как правило, если у вас есть металлическое крепление для антенны на крыше высотой более 5 футов, вам нужно заземлить его с помощью длинного медного провода.Если крепление короче или не поднимается над линией крыши, можно просто использовать разрядник. Даже если вы не заземляете оборудование на крыше, а просто используете разрядник для защиты от перенапряжения, этот разрядник необходимо заземлить. Обычно это проще, так как это можно сделать на уровне земли и рядом с существующим заземлением, чтобы упростить электромонтаж.

Установка ограничителя перенапряжения

Вероятно, вы уже использовали разрядник для защиты от перенапряжений - иногда он встраивается в несколько разветвителей питания.Они работают, предотвращая скачок (быстрое накопление) электрической энергии от попадания в ваши приборы. Вместо этого этот скачок шунтируется или направляется на землю - либо через большой круглый штырь на сетевой вилке (в случае удлинителя), либо с помощью медного или алюминиевого провода, если вы заземляете наружное оборудование. Вам нужно будет установить разрядник на кабель Ethernet, который соединяет беспроводной маршрутизатор на крыше с вашей внутренней точкой доступа или компьютером. Для этого нам на самом деле потребуется создать два кабеля Ethernet: один, который проходит от маршрутизатора на крыше к разряднику для защиты от перенапряжения, а другой - от разрядника к внутреннему блоку.Разрядник для защиты от перенапряжений заземляется путем пропуска медного или алюминиевого провода №10 AWG от металлического наконечника внутри ОПН к одному из заземляющих соединений, упомянутых выше. Доступно множество моделей разрядников для защиты от перенапряжений, но, к сожалению, их вряд ли можно будет найти в местных магазинах бытовой техники. Нам нужны специальные ограничители перенапряжения, которые устанавливаются на открытом воздухе и позволяют питанию от адаптера Power over Ethernet достигать маршрутизатора. L-Com - хороший источник для их покупки в Интернете:

  • http: //www.l-com.com - Найдите номер детали AL-CAT5EJW24 или AL-CAT6JW

Внешний разрядник следует устанавливать непосредственно под маршрутизатором на крыше, как можно ближе к земле. Это необходимо для минимизации длины провода между разрядником и заземляющим стержнем или заземляющим проводом, поскольку они должны быть установлены в земле или в подвале. Он должен крепиться двумя короткими шурупами к деревянному, бетонному или кирпичному основанию здания.

.

Заземление и молниезащита - PMP

ВНИМАНИЕ:

На повреждения, вызванные электромагнитным разрядом (молнией), гарантия не распространяется. При правильном выполнении рекомендаций, содержащихся в этом руководстве, пользователь получает наилучшую защиту от вредного воздействия EMD. Однако 100% защита не подразумевается и не возможна.

Необходимость защиты от скачков напряжения

Конструкции, оборудование и люди должны быть защищены от скачков напряжения (обычно вызываемых молнией), проводя импульсный ток на землю через отдельный предпочтительный твердый путь.Фактическая требуемая степень защиты зависит от местных условий и применимых местных норм. Cambium рекомендует поручить установку PMP 450 профессиональному установщику.

Стандарты

Полную информацию о методах и требованиях к молниезащите можно найти в международных стандартах IEC 61024-1 и IEC 61312-1, Национальном электротехническом кодексе США ANSI / NFPA № 70-1984 или в разделе 54 Электротехнического кодекса Канады.

Зоны молниезащиты

«Метод катящейся сферы» (рис. 19) используется для определения безопасного места для установки оборудования.Воображаемая сфера, обычно радиусом 50 метров, катится по конструкции. Если сфера упирается в землю и устройство для прекращения удара (например, наконечник или планку заземления), все пространство под сферой считается находящимся в зоне защиты (Зона B). Аналогично, если сфера опирается на два наконечника, пространство под сферой считается находящимся в зоне защиты.

Оцените местоположения на мачтах, башнях и зданиях, чтобы определить, находится ли это место в зоне A или зоне B:

  • Зона A: В этой зоне возможен прямой удар молнии.Не устанавливайте оборудование в этой зоне.
  • Зона B: В этой зоне все еще возможно прямое воздействие EMD (молнии), но установка в этой зоне значительно снижает вероятность прямого удара. Установите оборудование в этой зоне.

ВНИМАНИЕ:

Никогда не устанавливайте оборудование в зоне A. Установка в зоне A может подвергнуть опасности оборудование, конструкции и жизнь.

Общие требования к защите

Для адекватной защиты установки PMP 450 как от заземления, так и от переходного напряжения требуется подавление перенапряжения.

Основные требования

Должны быть реализованы следующие основные требования защиты:

  • Оборудование должно находиться в «Зоне B»
  • Точка доступа должна быть заземлена на несущую конструкцию.
  • Блок подавления перенапряжения (600SS) должен быть установлен рядом с SM.
  • Расстояние между SM и 600SS должно быть минимальным.
  • Длина ответвительного кабеля между SM и 600SS должна быть менее 600 мм.
  • Блок подавления перенапряжения (600SS) должен быть установлен в пределах 600 мм (24 дюйма) от точки, в которой силовой кабель входит в здание или комнату с оборудованием.
  • Ответвительный кабель необходимо заземлить на входе в здание.
  • Ответвительный кабель нельзя прокладывать рядом с молниеотводом.
  • Все заземляющие кабели должны иметь минимальный размер 10 мм2 (8AWG), предпочтительно 16 мм2 (6AWG) или 25 мм2 (4AWG).

Требования к заземляющему кабелю

При прокладке, креплении и подключении заземляющих кабелей должны соблюдаться следующие требования:

  • Заземляющие проводники должны быть проложены как можно более короткими, прямыми и плавными, с минимальным количеством изгибов и изгибов.
  • Заземляющие кабели нельзя прокладывать с петлями.
  • Все изгибы должны иметь минимальный радиус 203 мм (8 дюймов) и минимальный угол 90 ° (Рисунок 20). Диагональная перспективе предпочтительнее изгиб, даже если он не следовать контуру или идут параллельно опорной конструкции.
  • Все изгибы, изгибы и соединения должны быть направлены к системе заземляющих электродов, заземляющему стержню или шине заземления.
  • Заземляющие провода должны быть надежно закреплены.
  • Запрещается использовать заземляющие провода в оплетке.
  • Для соединения разнородных металлов необходимо использовать утвержденные методы соединения.

Требования к защите при установке на мачте или башне

Если AP или SM должны быть установлены на металлической опоре или мачте, то в дополнение к общим требованиям защиты (см. Выше) необходимо соблюдать следующие требования:

  • Оборудование должно быть ниже вершины вышки или ее молниеприемника.
  • Металлическая мачта или мачта должны быть правильно заземлены.
  • Комплект заземления должен быть установлен в первой точке контакта (вверху) между ответвительным кабелем и мачтой.
  • Комплект заземления должен быть установлен внизу мачты, рядом с точкой перехода с вертикального на горизонтальный. Этот комплект заземления должен быть подключен к заземляющей шине опоры или опоры (TGB), если она установлена.

Схематические примеры установки мачты или башни показаны на рисунке 21.

Требования к защите для настенного монтажа

Если SM должен быть установлен на стене здания, то в дополнение к общим требованиям защиты (см. Выше) должны соблюдаться следующие требования:

  • Оборудование должно быть ниже крыши здания или его молниеприемника.
  • Здание должно быть правильно заземлено.

Схематические примеры настенного монтажа показаны на рисунке 22.

Требования к защите высотного здания

Если точка доступа должна быть установлена ​​в многоэтажном здании, вполне вероятно, что ввод кабеля находится на уровне крыши (Рисунок 23), а аппаратная находится на несколько этажей ниже (Рисунок 24). Необходимо соблюдать следующие дополнительные требования:

  • Точка доступа должна находиться под грозовыми выводами и наконечниками.
  • Заземляющий провод должен быть проложен по периметру крыши, чтобы сформировать основное кольцо молниезащиты по периметру крыши.
  • Воздушные терминалы обычно устанавливаются по длине основного молниезащитного кольца по периметру крыши, как правило, каждые 6,1 м (20 футов).
  • Основное кольцо молниезащиты по периметру крыши должно содержать не менее двух токоотводов, подключенных к заземляющему электроду

Защита внутри многоэтажного дома

Внутри многоэтажных или высотных зданий необходимо соблюдать следующие требования к защите (Рисунок 24):

  • Экран кабеля ответвления должен быть соединен с системой заземления здания в точке входа в здание.
  • Экран кабеля ответвления должен быть соединен с системой заземления здания в точке входа в зону оборудования.

.

Знайте свои передовые методы заземления и молниезащиты

Рекомендуемое изображение: Stock

Фундаментальные передовые методы не изменились, поскольку принципы все еще остаются в силе: «Избегайте молнии, отводя ее от объектов, которые необходимо защитить». Именно знания добавляют ценность передовым методам, и они значительно улучшились благодаря молниеносным эмпирическим данным.

Эта статья впервые появилась в ESI Africa Edition 4, 2018.Вы можете прочитать полный цифровой журнал здесь или подписаться здесь, чтобы получить печатную копию.

Риск, которым мы подвергаемся при чрезмерном упрощении задачи молниезащиты, состоит в том, что мы пытаемся ее чрезмерно усложнить. Чрезмерно усложняя задачу, мы решаем, что проблема одновременно сложна и нестабильна до такой степени, что на самом деле все упражнение бессмысленно. Самая распространенная ошибка - это непроведение квалифицированного анализа рисков, а затем и непроведение тщательного анализа неисправностей при выходе из строя систем.

До 2017 года в отрасли не было преимуществ карты GFD с высоким разрешением, чтобы указать уровень долгосрочной угрозы молнии, для которой необходимо смягчение. До января 2006 года отрасль не имела возможности проверять наличие молнии на каком-либо конкретном участке, чтобы определить степень угрозы молнии.

Теперь, в 2018 году, южноафриканцы могут квалифицировать долгосрочную угрозу до четырех квадратных километров (4 км2) и могут проверять свои модели риска с фактическими данными о молниях в конкретном месте за определенный период времени.Таким образом, клиенты могут определить, адекватны ли молниезащита и заземление, установленные на их объектах. В идеале риск не должен обнаруживаться после серьезного поражения молнией.

Таким образом, вторая наиболее распространенная ошибка - это оценка эффективности молниезащиты и заземления без понимания воздействия. Постепенное воздействие молнии с течением времени невидимо до тех пор, пока она не повредит или не убьет людей, либо не вызовет поломку оборудования и системы. Мы не видим основного ухудшения, пока не станет слишком поздно.Во многих случаях в энергетике и энергетике окончательный катастрофический отказ вызывается даже не молнией, а просто повышением температуры окружающей среды в условиях нагрузки или повторным включением выключателя и возникновением коммутационного броска.

Третья наиболее распространенная ошибка - реализация схемы молниезащиты без учета вторичных последствий, таких как наведенные токи и напряжения, а также химическая стабильность материала. Наведенные токи и напряжение вызывают вторичные повреждения, которые обычно совершенно не ожидаются.Химическая стабильность материалов включает в себя как коррозию материала, так и разложение с течением времени, а также воздействие различных материалов, связанных вместе или в последовательной электрической цепи.

В своем стратегическом бизнес-плане Международная электротехническая комиссия TC81 отметила, что «в последнее время на многих рынках (особенно в Северной Америке и Европе) наблюдается тенденция к тому, чтобы системы предупреждения о грозе стали эффективным инструментом для снижения подверженности риску молнии». Важно отметить, что в Южной Африке Eskom развивает этот потенциал с 2005 года, направляя Южноафриканскую метеорологическую службу (SAWS) во внедрении и эксплуатации Южноафриканской сети обнаружения молний (SALDN).На приведенных ниже картах показано изменение плотности наземных ударов молний (GFD) от результатов счетчиков вспышек низкого разрешения в 1986 году до результатов дистанционного зондирования высокого разрешения SALDN за 2017 год.

Влияние на измерения напряжения и работу подстанции

В переходных условиях молнии прямой удар по линии электропередачи или конструкции подстанции приведет к немедленному повышению напряжения, поскольку ток молнии проходит через энергосистему. Чтобы объяснить это, представьте, как вода, текущая по трубам, создает давление на воду, и чем меньше трубы (выше сопротивление), тем выше давление (выше напряжение) при той же скорости потока воды (перенос электрического заряда).

Процесс разряда молнии идет от (a) облака к (b) земле, и энергосистема между ними мало влияет на завершение процесса. Следовательно, текущий ток - это управляющий параметр. Хорошее заземление (низкие значения сопротивления) обеспечивает «трубу» больших размеров, позволяющую току молнии течь с очень небольшим сопротивлением и управляемым увеличением напряжения. Два фактора имеют решающее значение для работы подстанции:

  1. Хорошее заземление мата подстанции по уже описанным причинам; и
  2. Непрерывность связи между установкой на подстанции - жизненно важно, чтобы все компоненты подстанции имели одинаковый потенциал.Это похоже на лодку на волне, которая будет подниматься и опускаться вместе с волной. Любая часть подстанции, не эквипотенциальная по отношению к остальной части подстанции, будет испытывать колебания напряжения и, таким образом, нарушит применяемую схему изоляции.

Каждый конкурент на рынке, оказывающий услуги по электроснабжению подстанции в той или иной форме, должен уделять особое внимание двум указанным выше факторам, чтобы обеспечить безопасность людей на этих объектах в любое время.

Общие методы заземления и молниезащиты

Это вопрос обеспечения альтернативного пути протекания тока молнии на землю и обеспечения того, чтобы: 1.Ток молнии, протекающий в системе молниезащиты (LPS), не вызывает опасных токов в любых параллельных металлических системах рядом с LPS, и

  1. Между любыми токопроводящими частями защищаемых систем и LPS не должно возникать опасного напряжения.

Во многих случаях защищаемая система сама включена в LPS. То есть часть структур используется для передачи заряда молнии в точку, где он затем рассеивается с помощью отдельного компонента LPS.

Примером может служить здание, содержащее стальные арматурные стержни (арматуру) в фундаменте, колоннах и перекрытиях многоэтажного здания. Приклеивая молниеприемники в верхней части здания к арматурному стержню, скрепляя каждый стык арматурного стержня и, наконец, прикрепляя к арматурному стержню в фундаментах и ​​/ или сваях, где это применимо, ток молнии можно передавать с использованием существующих материалов. В этом случае любая электрическая проводка в непосредственной близости от арматуры по всему зданию будет испытывать повышение напряжения и требует соответствующей защиты от импульсных перенапряжений.

Кроме того, этот метод требует подходящего измерения общей непрерывности пути сверху вниз, чтобы гарантировать отсутствие увеличения «размера трубы», так что ток молнии может искать альтернативный путь к земле через близлежащие электрические цепи. Если удельное сопротивление почвы достаточно низкое, дополнительный заземляющий электрод не требуется.

Альтернативой использованию арматуры и фундаментов / свай в приведенном выше примере является выделенный отдельный электрический провод подходящих размеров от молниеприемников наверху до отдельного заземляющего электрода в земле.Стоимость дополнительного материала может компенсировать необходимость тщательного тестирования и склеивания на этапе строительства проекта.

Последний элемент, определяющий наиболее распространенный метод заземления, - это удельное сопротивление почвы. Это показатель того, насколько хорошо почва, на которой построен объект, будет рассеивать ток молнии, направляемый в нее. Чем выше удельное сопротивление почвы, тем выше будет сопротивление «заземления».

В фундаменте с арматурой на участке с очень низким удельным сопротивлением грунта желаемые целевые значения сопротивления заземления обычно могут быть достигнуты без дополнительных заземляющих электродов, кроме уже упомянутой связи между арматурой фундамента и стальными конструкциями конструкции.

Если удельное сопротивление грунта будет обеспечивать более высокое сопротивление, чем требуется, необходимо использовать дополнительные вертикальные заземляющие стержни и траншейные электроды. Для определения необходимого количества материала можно использовать несколько аналитических компьютерных моделей - в Южной Африке основа для таких расчетов приведена в стандарте SANS 10199, в котором рассматривается конструкция и установка заземляющих электродов, опубликованном SABS TC067.

При отсутствии фундамента и арматуры, например, деревянных опор, типичных для сетей среднего напряжения, необходимо использовать один или несколько вертикальных стержней заземления и траншейных электродов, если требуется контролируемое сопротивление заземления.Конструкция будет такой же, как указано выше, с использованием SANS 10199 и полезных приложений компьютерного моделирования.

Подходящие методы для сетей T&D и генерирующих станций

В электроэнергетике и энергетике сети от подстанции к подстанции обычно экранированы, то есть в них используются молниеприемники (воздушные экранирующие провода) и соединяются их с землей через опоры линий электропередач - либо через стальные конструкции, либо с одной или несколькими специальные заземляющие провода на деревянных опорах.Воздушные экранирующие провода перехватывают любой нисходящий удар молнии между облаками и землей.

Эта система требует тщательного управления подключением опоры и заземляющими электродами каждого полюса или опоры, к которой прикреплен экранный провод. Необходимо провести измерения для проверки полученных значений сопротивления заземления с учетом условий удельного сопротивления грунта на каждой опоре. Не менее важно техническое обслуживание посредством визуальных проверок и повторных измерений в случае обратного пробоя молнии в конкретном месте.

Для сетей среднего напряжения они обычно имеют множество точек подключения потребителей, где среднее напряжение понижается до низкого. Постоянного подключения к другой подстанции нет. Эти системы имеют низкий базовый уровень изоляции (BIL), и поэтому решениями для экранированных сетей при таких напряжениях невозможно управлять с минимальными затратами.

На каждом из участков понижающего напряжения СН / НН ограничитель перенапряжения на каждой фазе понижающих трансформаторов распределительного класса служит в качестве высокоскоростного переключателя для рассеивания энергии молнии со скоростью переходного процесса.Таким образом, ключевым моментом здесь являются исправные ограничители перенапряжения и хорошее заземление в каждой из точек обслуживания потребителей СН / НН.

То есть часть существующей схемы, а именно фазные проводники, используется как цепь рассеивания. Во многом так же, как должно быть обеспечено соединение арматуры, состояние ограничителя перенапряжения и его соединение с заземляющими электродами в сетях среднего напряжения должны быть проверены путем измерений.

Если сети широко распространены с очень большими расстояниями между точками обслуживания, дополнительные локализованные местоположения ограничителей перенапряжения будут служить для управления скачками бегущей волны.В энергосистеме, такой как Eskom, каждый полюс имеет подводящий провод с управляемым зазором, чтобы:

  • Разрядить прямые удары по фазным проводам, а
  • Увеличьте BIL, чтобы ограничить воздействие непрямых ударов (удары молнии, оканчивающиеся рядом с линиями электропередач).

Исследования и разработки и тенденции, влияющие на заземление и молниезащиту

Текущие изменения в секторе увеличивают количество игроков на рынке, нуждающихся в молниезащите, и, следовательно, потребность в дополнительной поддержке в отношении применения соответствующих стандартов.Там, где Eskom и AMEU согласовали правила NRS и т. Д., Новые игроки сталкиваются с другими проблемами.

  • В качестве примера требования к фотоэлектрическим элементам рассматриваются отдельно от требований ветряных электростанций. Фотоэлектрическая промышленность особенно осознает необходимость обучения и надлежащей сертификации персонала для установки LPS.
  • Лопасти ветряной турбины требуют особого внимания с учетом материала лопастей, увеличенной высоты лопастей, характера вращения системы и отсутствия выделенного пути «сверху вниз».Многочисленные научные круги и специалисты увеличили свое участие в этой сфере специально для поддержки операторов ветряных электростанций.

Это может быть преждевременным, но я считаю, что южноафриканцы в значительной степени проявляют слабость в реализации правильных решений молниезащиты, как это требуется. Мы слишком долго довольствовались вторым лучшим и впадали в чувство самоуспокоенности.

Университет Витса является признанным центром передового опыта в области исследований молний и молний.Я хотел бы, чтобы Wits был уполномочен взять на себя роль наставника, поддерживающего все высшие учебные заведения, с целью выявления тех учреждений, которые хотят развивать у студентов знания в этой области и создавать собственные навыки.

Такие усилия позволят создать синергию между учеными, которые либо работают вместе над общими задачами, либо исследуют нишевые области с прикладным результатом в Южной Африке и, что еще более важно, в экономике Африки, с особым упором на социально-экономические обязанности в каждой стране.

В вышеупомянутом сотрудничестве SAWS играет важную роль, если он готов принять вызов. Нам необходимо поддерживать SAWS, создавая базу знаний и интегрируя ее усилия с усилиями академических институтов, с взаимной ответственностью перед страной и развитием навыков в этой области.

Наша обязанность - помочь правительству с ресурсами для саморегулирования, чтобы министерство каждого ведомства могло сконцентрироваться на том, что критически необходимо. Гибель людей из-за молний чрезвычайно высока и неприемлема.Благодаря обмену знаниями ELPA сыграет роль в снижении этого бремени. ESI

Эта статья впервые появилась в ESI Africa Edition 4, 2018. Вы можете прочитать полный цифровой журнал здесь или подписаться здесь, чтобы получить печатную копию.


Об авторе

Ричард Эверт - национальный директор Ассоциации заземления и защиты от молний (ELPA), которая поддерживается различными учреждениями, такими как Университет Уитса, Ассоциация электрических подрядчиков Южной Африки (ECA) и Министерство труда.www.elpasa.org.za


.

Защита от молний: введение - скачать PDF бесплатно

МЕЖДУНАРОДНЫЙ СТАНДАРТ

МЕЖДУНАРОДНЫЙ СТАНДАРТ IEC 62305-3 Edition 2.0 2010-12 цвет внутри Защита от молнии Часть 3: Физические повреждения конструкций и опасность для жизни ЦЕННЫЙ КОД МЕЖДУНАРОДНОЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ КОМИССИИ

Дополнительная информация

Справочник консультанта

Справочник консультантов СПРАВОЧНИК КОНСУЛЬТАНТАМ Добро пожаловать в наш Справочник Wallis Designers по молниезащите.Это руководство предлагает руководство для проектировщиков структурной системы молниезащиты по

. Дополнительная информация

ИНЦИДЕНТЫ НА МИНАРЕТЕ В ПУТРАДЖАЕ

МИНАРЕТНЫЕ ИНЦИДЕНТЫ В ПУТРАДЖАЙЕ Окончательный тестовый пример для технологии и стандарта по выбросам с первых стримеров З. А. Хартоно и я Робиа Октябрь 2010 г. Электронная почта: [email protected] Краткие сведения об обходах (т. Е.

Дополнительная информация

Техническая справка Ключевые моменты

Ключевые моменты Основные различия между предыдущим стандартом BS 6651 и IEC / BS EN 62305 - техническая справочная таблица Стандарт BS 6651 (отозван в августе 2008 г.) Стандарт IEC / BS EN 62305 Структура документа

Дополнительная информация

Глава 9.Склеивание и заземление

Глава 9 Цели соединения и заземления Опишите, почему кабель должен быть соединен. Опишите процедуры соединения и заземления. Определите соединение и заземление. Объясните преимущества безопасности и цель соединения и

. Дополнительная информация

Введение в проектирование центра обработки данных

Введение в проектирование центра обработки данных Барри Эллиотт Бакалавр RCDD MBA CEng Заземление, заземление и соединение, ноябрь 09 Заземление, в чем суть Безопасность от поражения электрическим током Надежный источник сигнала в пределах

Дополнительная информация

ТАРИФНЫЙ КОД и обновления стандарта

КОД ТАРИФА и обновленный стандарт Нет КОД HS AHTN КОД ОПИСАНИЕ ТИПА ПРОДУКТА СТАНДАРТЫ ИДЕНТИФИКАЦИЯ 7207 Полуфабрикаты из чугуна или нелегированной стали, содержащие по массе менее 0.25% от

Дополнительная информация

ОБЪЕМ И ПОВЕРХНОСТЬ ТВЕРДЫХ ТЕЛ

ОБЪЕМ И ПОВЕРХНОСТЬ ТВЕРДЫХ ТЕЛ Q.1. Найдите общую площадь поверхности и объем прямоугольного твердого тела (кубоида) размером 1 м на 50 см на 0,5 м. 50 1 Отв. Длина куба l = 1 м, Ширина куба b

Дополнительная информация

Земля Сопротивление заземления

Принципы, методы тестирования и приложения. Диагностика периодически возникающих электрических проблем. Избегайте ненужных простоев. Изучите принципы безопасности заземления. Сопротивление заземления. Зачем заземлять, зачем проводить тестирование? Почему

Дополнительная информация

Указания по заземлению

Руководство по заземлению центральных сетей Раздел E2 Указания по заземлению Версия: 2 Дата выпуска: сентябрь 2007 г. Автор: Найджел Джонсон Должность: Специалист по заземлению Утверждающий: Джон Симпсон Должность: Руководитель

Дополнительная информация

ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ПОЧВЫ

ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ПОЧВЫ ПРИЛОЖЕНИЕ B B Удельное сопротивление почвы напрямую влияет на конструкцию системы заземляющих электродов и является основным фактором, определяющим сопротивление заземления заземления

Дополнительная информация

Canopy Surge.Руководство пользователя

Руководство пользователя ограничителя перенапряжения Canopy SS00-UM-ru, выпуск 2, май 2003 г., 2003 г. Motorola, Inc. Все права защищены. Напечатано в США. Уведомления. Меры предосторожности: перед началом установки прочтите

. Дополнительная информация

ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ КАТОДНОЙ ЗАЩИТЫ

КОНСТРУКЦИЯ СИСТЕМЫ КАТОДНОЙ ЗАЩИТЫ Представлено DENIS L ROSSI P.E. ИНЖЕНЕР КОРРОЗИИ New England C P Inc.Основы коррозии Что такое коррозия? Он определяется как ухудшение качества

Дополнительная информация

Солнечная система крепления

Сямэнь Antai New Energy Tech.Co., Ltd Руководство по установке Antai Rail Solar Mounting System (решение с плоской крышей) Версия 1.1 Адрес офиса: 508 #, Северная башня, здание Guangxia Huli Torch Hi-tech Zone, Xiamen,

Дополнительная информация

РАСЧЕТ СИСТЕМЫ ЗАЗЕМЛЕНИЯ

РАСЧЕТ СИСТЕМЫ ЗАЗЕМЛЕНИЯ BAZIAN STEAL FACTORY S / S 132 / 11kV, 1x30 / 40MVA Курдистан Регион Сулеймани Май 2011 Bazian Steal Factory S / S 132 / 11kV, 1x30 / 40 MVA Содержание: 1.Введение ... 3 2. Список литературы

Дополнительная информация

ТРЕБОВАНИЯ К БАССЕЙНУ И СПА

Требования к подаче: Заявка на получение разрешения (2) Планы участков с предоставлением откатов Оригинальное письменное заявление о пуле подписано и помечено (1) Набор планов инженерно-стального армирования ТРЕБОВАНИЯ К БАССЕЙНУ И СПОРТ РАЗРЕШЕНИЯМ

Дополнительная информация

Электрическое заземление. Приложение C

Приложение C Заземление электрических цепей Заземление низковольтного оборудования Наиболее часто упоминаемым электрическим нарушением Управления безопасности и гигиены труда (OSHA) является неправильное заземление оборудования на рабочем месте. Дополнительная информация

брифинг по окружающей среде02

ПРОИЗВОДИТ ГРУППА ПО БЕЗОПАСНОСТИ, ЗДОРОВЬЮ И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ АССОЦИАЦИИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СЕТЕЙ - Брифинг по окружающей среде ИЮЛЬ 2006 г. 02 Транспортировка электроэнергии по воздушным линиям или подземным кабелям? Введение

Дополнительная информация

Руководство по установке видеокамеры

Руководство по установке видеокамеры Целью данного руководства является предоставление информации, необходимой для завершения или изменения установки видеокамеры, чтобы избежать повреждения молнией и наведенного скачка напряжения.Это руководство

Дополнительная информация

Изготовление арматуры

Изготовление арматуры 1.0 Введение Изготовление арматурных сталей форм, пригодных для закрепления в бетонной опалубке, обычно выполняется в Великобритании специалистом

за пределами строительной площадки. Дополнительная информация

Клеммные коробки серии 8146

Серия> Корпуса из ударопрочной полиэфирной смолы, армированной стекловолокном> Базовые размеры корпусов различной высоты> Устанавливаются в соответствии с требованиями заказчика> Для клемм макс.00 мм

Дополнительная информация .

Смотрите также