Elektrosafe magánlakás és ház. 3. rész Villámvédelem

A cikk kezdete:

Elektrosafe magánlakás és ház. 1. rész

Elektrosafe magánlakás és ház. 2. rész

Külső villámvédelem

Kezdjük a legegyszerűbbel. Tegyük fel, hogy van egy lakóépületünk (házikó), amelyet tápvezeték hajt meg (légvezeték) és amelybe nincs csatlakoztatva fémkommunikáció (gáz, vízellátás stb.). Felsoroljuk azokat a veszélyeket, amelyek ebben az esetben várhatnak ránk, majd hogyan kezeljük ezeket.

1. Közvetlen villámcsapás a házba.

2. Közvetlen villámcsapás az antennába.

3. Közvetlen villámcsapás a légvezetékekbe.

4. Villámcsapás a föld közelében a ház közelében.

5. Villámcsapás a földön a légvezeték közelében.

Az 1. számú esetben a közvetlen villámcsapás maga az épület megsemmisülhet, tüzet okozhat, a ház elektromos berendezéseit és a kimenetekbe beépített elektromos készülékeket megrongálhatja. Ebben az esetben csak egy védelmi intézkedés van - a külső villámvédelem telepítése a házra.

A 2. számú esetben a TV meghibásodik, esetleg meggyulladva. Védelmi intézkedések: - az antenna felszerelése a külső villámvédelmi zónába és / vagy az antenna kábelének leválasztása a tv-készülékről.

A 3. sz. Esetben tíz kilovolti túlfeszültség kerül a házba, ami károsíthatja az elektromos vezetékek szigetelését és a kimenetekhez csatlakoztatott elektromos készülékeket. Védelmi intézkedések: - szüntesse meg a tápellátást a ház bejáratánál indulás vagy zivatar idején, VAGY - telepítsen egy SPD (levezetőt) a ház tápfeszültségére.

A 4. számú esetben indukált feszültség (tíz feszültség) lehetséges a vezetékben, ami károsíthatja a kimenetekhez csatlakoztatott érzékeny elektronikus berendezéseket (számítógép stb.). Védelmi intézkedések: - induláskor vagy vihar idején húzza ki az ilyen berendezéseket az aljzatból VAGY - telepítsen SPD-t az ilyen eszközök védelmére.

Az 5. eset hasonló a 3. esethez.

Ábra. 1. Veszélyes események zivatar alatt

Először meg kell értenie ezt a villámvédelmet külső és belső részre osztják. A külső villámvédelem megóvja házunkat kívülről a házba vezető közvetlen villámcsapásoktól, a belső villámvédelem pedig megvédi házunkat a ház közelében lévő villámcsapásoktól, az áramvezetékeknél és azok közelében lévő villámcsapásoktól. Ebben a részben a külső villámvédelemről beszélünk, vagyis a házba történő közvetlen villámcsapás elleni védelemről.

A külső villámvédelem feladata a villámcsapás megtétele, és az emberek és a ház számára biztonságos, hogy áramát a földre irányítsák. Ugyanakkor meg kell értenie, hogy a modern villámvédelem nem ad száz százalékos garanciát.

Ideális megoldás az lenne, ha házunkat a híres Faraday-ketrechez hasonlóan megvédnénk, de nyilvánvaló okokból ez nem megfelelő számunkra. Melyik következő megoldás szinte tökéletesen lehetséges? Két lehetőség van: - Telepítsen egy magas villámrúdot otthontól távol. Akkor az egész házunk védőkörzetében lesz, és a bemenő villámáram a földbe nem éri el a házunkat.

- Húzza a villámvédelmi kábelt házunk fölé, és tegye hozzáférést a villámáramhoz a talajhoz, amennyire csak lehetséges a háztól. Az általános elv itt a következő: megvédeni a házat a közvetlen villámlástól, és az áramát a lehető legnagyobb mértékben elterelni házunktól. Sajnos ez a két lehetőség a hatalmas költségek miatt szintén nem megfelelő számunkra. De úgy írtam le őket, hogy van valami, amit irányítani kell (mint egy ideál).

Tehát mit kell tennie, ha az ideál nem érhető el? Ez még egy "egyszerű" külső villámvédelem elvégzése. Mit jelent a tökéletes, szinte tökéletes és egyszerű külső villámvédelem? Tökéletes, száz százalékos Faraday ketrec. Szinte tökéletes - ez azt jelenti, hogy a védelem valószínűsége 0,9 lesz (tíz villámlás egy berobbant a házba, vagy 0,99 - száz villámból egyet robban fel).

Egyszerű - ötven-ötven - védje, vagy nem. Végül is, mi marad nekünk ebben az esetben? Húzza meg a kábelt a tető gerincen és földelje le.Csatlakoztasson egy kis függőleges villámhúzót ehhez a kábelhez, hogy megvédje az antennát, a kéményeket stb. Még mindig fennáll annak a valószínűsége, hogy egy villám áttör az ilyen védelemben, de mi kellene, kérlek, hogy a ház tetőjének legsebezhetőbb helyeit továbbra is megbízhatóan védik (ez elsősorban az antennákra, a kéménycsövekre stb. Vonatkozik).

A fentiek alapján összezavarodhat - mit tegyen? Személy szerint véleményem az, hogy át kell nézni a körülményeket. Ha például a területen minden nap zivatarok fordulnak elő, akkor ostoba, ha szinte minden nap világít, tévék nélkül ül (zivatar alatt miért kapcsolja ki a ház áramellátását, és távolítsa el az antenna kábelt a TV-ből, mondtam fent).

Akkor látnod kell, mi épül otthonában. Ha vannak magas épületek az otthonod közelében, stb. - remélheti, hogy ezek a sokemeletes épületek megvédik otthonát. Ha a ház körül semmi ilyen nem figyelhető meg, akkor jobb, ha saját villámvédelmet készít (külső és belső). Ha a környéken évente kétszer-háromszor van zivatar, akkor ezt nem teheti meg, bár a kockázat továbbra is fennáll. Tehát mégis úgy döntött, hogy megvédi a villámát.

Először foglalkozzunk a földeléssel. A PUE 1.7.55 előírása szerint az épületek elektromos berendezéseinek földelésére és a 2. és 3. kategóriájú villámvédelemre szolgáló földelő eszköznek általában szabályosnak kell lennie.

Mi az 1,2,3, és most is megjelenik egy új 4 kategória? 1. kategória - ez egy önálló rúd vagy kábel villámhárítók által készített villámvédelem. Ha magán az épületen villámvédelmet hajtanak végre, és nincs elkülönítve tőle, akkor ez a 2.3. Kategóriájú villámvédelem. Szabvány szerint lakóépületünk 3 (4) kategóriába tartozik, bár semmi sem akadályozza meg, hogy 1 kategóriában villámvédelmet hozzunk.

Ebben a cikkben a 3. kategóriára összpontosítunk, mint a legolcsóbb lehetőségre. Ezután el kell készítenünk egy közös földelési eszközt az otthoni elektromos telepítéshez és a villámvédelemhez.

Miért szükséges? Képzelje el, hogy házunkban két különböző föld van. Először is, ez nem kényelmes, mert nincs egyetlen „föld” referenciapont, hanem a „föld №1” és a „föld №2” jelenik meg. Másodszor, egyszerűen életveszélyes, mivel egy személy, aki például az 1. földi kezével és a másik kezével a 2. számú földjével érintkezik, villamos villamossal rendelkezik, amikor hirtelen megjelenik például a 2. földön nagy potenciállal (legyen az villámcsapás földszám 2). Továbbá, az 1. és a 2. föld közötti elfogadhatatlan közeledéssel és az egyikbe villámcsapással - szikrakisülés lehetséges közöttük stb.

Külső villámvédelem

Vegye figyelembe a 2. ábrát, amely 6 veszélyes esetet mutat be közvetlen villámcsapással (PUM).

Ábra. 2. A közvetlen villámcsapás veszélye

Az 1. eset az, amikor a villám behatol a külső villámvédelembe, és eltalálja a házat. Csak egy ellenintézkedés létezik - a villámvédelem megerősítése (például egy kábel helyett húzzon kettőt, stb.).

2. sz. Ügy A PUM esetén villámáram áramlik a villámrúdra a villámrúdon keresztül a memóriába. Villámrúdon keresztül áramolva egy ilyen áram nagy potenciált indukál (indukál) minden nyitott áramkörön (amelyek vezetőképes részeket alkotnak, mint például fém vízvezetékek stb.), A legnagyobb potenciállal az ilyen nyitott áramkörök végén van (zárt körökben, az esetleges az áramkör két pontja nulla). A villámrúd és az ilyen áramkörök elfogadhatatlan közelségével szikrabontás lehetséges (ami természetesen rossz).

A 2. ábrán látható, hogy egy fémcső párhuzamosan megy a ház villámrúdjával. Ezután a PUM-nal magas potenciál indukálódik rajta. A cső alsó végén lévő potenciált kiegyenlítettük egy villámrúddal, összekapcsolva őket egy PE busszal. A cső felső végén a villámvezető és a cső potenciálja nem egyenlő és a szikrabontás közöttük lehetséges. Mit lehet tenni itt?

A következő lehetőségek lehetséges:

1. Vegye figyelembe a villámvezető és az ilyen vezető rész közötti minimális szükséges távolságot.

2. Kiegyenlítsék lehetőségeiket.

3.Szigetelje a villámvezetőt polietilén csővel (a legalkalmasabb opció).

Az érthetőség kedvéért számítsunk egy kicsit. Tegyük fel, hogy van egy tégla ház (Km = 0,5), 3. vagy 4. védelmi szint (Ki = 0,05) és egy villámvezető (Ks = 1). A párhuzamos villámhurkok és csövek hossza 10 méter. Ezután D = Кi х Кс хL / Км = 0,05 х1 х10 /0,5 = 1 méter, azaz a minimálisan megengedett távolságnak ebben az esetben 1 méternek kell lennie.

Most elválasztjuk a villámvezetőt egy polietilén csővel (Km = 60). Ebben az esetben a D = 0,0008 méterre van szükségünk. A megoldás további előnye, hogy véletlenül megérintve egy ilyen villámrúdot, nem kerülünk az érintési feszültség alá, lásd az 5. sz. Ügyet.

3. sz. Ügy Itt határozottan meg kell értenünk, hogy a PUM alatt a villámáramnak csak 50% -a kerül a memóriába. A fennmaradó 50% a PE-buszon keresztül szétszóródik a házban a PE-vezetékek mentén (mindazhoz, ami hozzájuk kapcsolódik). Ha házunk nincs csatlakoztatva semmilyen külső kommunikációhoz, akkor egy idő után a fennmaradó 50% visszakerül a memóriába. Ha külsõ kommunikációt vezetnek a házba, akkor a fennmaradó 50% azok mentén fut, egyenletesen elosztva közöttük. Mivel ebben a helyzetben nagy a potenciál az RE buszon, ezért be kell telepíteni az ütközőt, és az s.TN-C-S és TT esetén az ilyen levezető kapcsolási áramkörei különböznek.

4. sz. Ügy A PUM esetén az ember a feszültség alá esik. Házunk számára a legjobb megoldás egy villámrúd és töltő építése gyalogos helyre.

5. sz. Ügy Az embert érintési stressz érinti. Házunk számára a legjobb megoldás az lenne, mint a 4. sz. Esethez, és ennek pluszja a villámvezető polietilén csővel történő elszigetelése.

6. sz. Ügy Amint azt a 3. sz. Sl-ben leírtam, a PUM során a PE vezetékekkel összekötött minden vezető részen egy ideig nagy potenciál található. Az elakadók beszerelése ennek a potenciálnak a korlátozására csak a huzalozást és az elektromos készülékeket segíti, de nem az a személy, aki a vezető padlón áll, megérintette a vezető részeket (például a vízvezetéket). Ennek a helyzetnek csak egy módja van - jó földeléssel kell rendelkeznie, és vihar idején nem szabad megérinteni az ilyen vezető részeket.

MEGJEGYZÉS a 2. ábrához. Az ábrán nem távolodtam el a PUE-től, és megjelöltem a villámrúd elválasztásának helyét a ház falán. Ha elválasztja ezt a helyet, akkor legalább kétszer meg kell növelnie a huzal ezen pontból a memóriába vezető keresztmetszetét. Véleményem szerint ezt nem szabad megtenni. Jobb, ha a töltőt villámhúzóval érjük el, és csak ezután csatlakoztassuk a töltõt és a PE buszt a töltõbõl egy másik vezetékkel. Ebben az esetben a talajpotenciál és a PE gumiabroncsok a lehető leginkább megegyeznek.

Folytatni kell.

S. Mironov villamosmérnök

A cikk folytatása: Elektrosafe magánlakás és ház. 4. rész Túlfeszültség-védelem