Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

Уютный дом, комфортный быт

  Все выпуски  

Электрика в вашем доме Внутренняя молниезащита коттеджа.


Установленная на здании система внешней молниезащиты при квалифицированном расчете и правильном монтаже с успехом справляется с обязанностями по защите строения от разрушения и пожара, а пребывающих внутри людей – от поражения электрическим током. Но вот защитить расположенную внутри дома «умную» электронику от вызванного разрядом молнии электромагнитного воздействия она уже не в состоянии. Человеком подобного рода влияние не воспринимается, а для современных электроприборов, напичканных блоками с интегральными схемами управления, вторичные проявления разряда молнии могут стать смертельным. Этими агентами небесной «аль-каиды» являются занос высокого потенциала и наведенное напряжение, а их основное оружие – импульсное перенапряжение.

Занос высокого потенциала «проникает» в строение по протяженным токопроводящим коммуникациям (подземным, наземным и надземным трубопроводам (канализация, газ, водопровод), кабелям (воздушным линиям электропередачи, сетям телефона, радио, сигнализации и т.д.), воздухопроводам вентиляции и климатических установок и т.п.). Обусловлено это тем, что попавший в землю разряд не может моментально пропасть в одной точке, а начинает растекаться по направлениям с наименьшим сопротивлением и, повстречав на своем пути ведущие в дом токопроводящие коммуникации, заносится по ним внутрь строения. Слабым местом в этом отношении оказывается даже внешняя молниезащита, которая закорачивает токи разряда молнии (в 90 % разрядов сила тока около 20000А, но для 10% ударов она превышает 200000 А) на землю, что существенно повышает потенциал земли вблизи здания. Эффект наведенное напряжение обусловлено законом электромагнитной индукции – протекающий в момент разряда по каналу молнии ток в десятки килоампер индуцирует ток в токопроводящих контурах внутри здания. Радиус действия данных вторичных проявлений разряда молнии составляет порядка 2 км, а при определенных условиях и 5 км.

Для защиты от вредоносного воздействия этих факторов применяются система уравнивания потенциалов и устройства защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП).

Задачей системы уравнивания потенциалов является устранение разности потенциалов между различными проводниками тока, для чего одной заземляющей шиной объединяют все защитные проводники, стальные трубы коммуникаций, металлические конструкции здания, систему внешней молниезащиты и систему заземления. Если в здании планируется размещение дорогостоящего электронного оборудования, то его электрозащиту нужно начинать еще на стадии возведение фундамента - с размещения в грунте под фундаментом здания металлической сетки, которая служит для снижения потенциала, наводимого при протекании тока молнии в грунте, и является частью системы уравнивания потенциалов.

Задача УЗИП – ограничить возникающие в сети перенапряжения до приемлемых для электрооборудования значений. Причем сюда входят и коммутационные перенапряжения, возникающие при включении/выключении сварочного оборудования, электродвигателей, трансформаторов, освещения и т.п., обрыв нулевого проводника на питающей подстанции. Для создания системы адекватных защитных устройств применяется двухимпульсная модель перенапряжений, вызванных разрядом молнии. Прямое попадание молнии в систему внешней молниезащиты или в воздушную линию электропередач (в месте удара и на удалении десятков метров от него) моделируется импульсом тока с длительностью фронта 10 мкс и длительностью спада на полувысоте 350 мкс (сокращенно 10/350 мкс). Расчетная амплитуда импульса при прямом попадании во внешнюю молниезащиту – 200 кА, а в линию электропередач – 100 кА.

Непрямой затухающий удар молнии и коммутационные перенапряжения моделируются импульсом амплитудой 10кА, длительностью фронта 8 мкс, и длительностью спада на полувысоте 20 мкс (сокращенно 8/20 мкс).

 

Согласно международному стандарту IEC-61643-12 (2002) при наличие внешней молниезащиты 50% от общего тока разряда молнии  уходит через заземление, а 50% распределяются по входящим внутрь здания токопроводящим коммуникациям (трубопроводы, электропроводка, линии связи и т.п.).

При выборе УЗИП для линий электропитания, считается, что эти оставшиеся 50% проходят исключительно по электросетям. Наиболее эффективной на сегодня признанна зонная концепция защиты от импульсных перенапряжений, суть которой состоит в каскадном снижении перенапряжения на пути до защищаемого электрооборудования. Для этого электросеть здания разделяется на зоны молниезащиты LPZ (Lightning Protection Zone) и на переходе между ними устанавливается соответствующее УЗИП, которые в зависимости от места установки и рабочих параметров согласно стандарту IEC-61643-12 (2002) делятся на классы I, II и III. В немецком стандарте E DIN VDE 0675-6 (1989-11) этим классам соответствуют B, C, D, но сегодня ведущие производители УЗИП практически не применяют буквенных обозначений. Применяемые УЗИП должны обеспечивать снижение амплитуды импульса перенапряжения до величины, которую в состоянии выдержать электрооборудование. Так для малочувствительных устройств (телевизор, магнитофон, DVD-плеер и т.п.) она составляет 1,5 – 1,8 кВ, для чувствительных, таких как компьютер, - 1,0 – 1,5 кВ, для сверхчувствительного управляющего и коммуникационного оборудования – 0,5 – 1,0 кВ.

УЗИП класса I (типа 1) по принципу действия являются коммутирующими (в отсутствие импульса перенапряжения сохраняют высокое полное сопротивление, которое в ответ на скачок напряжения изменяется на низкое за время порядка 25 нс) и называются разрядниками. Эти устройства, предназначенные для защиты от импульса 10/350 мкс, устанавливаются на переходе зон LPZ 0 (А) – LPZ 1 (В), то есть на вводе в здание в главном распределительном щите, рассчитаны на максимальный импульсный ток 40 – 65 кА. Они обеспечивают уровень защитного напряжения от 4,0 до 0,9 кВ. Дальнейшее снижение уровня пропускаемого напряжения, то есть переход зон LPZ 1 (В) – LPZ 2 (С), обеспечивается УЗИП класса II (типа 2), которые предназначены для защиты от импульса 8/20 мкс и представляют собой варисторные разрядники (сопротивление резко падает при превышении определенного напряжения), рассчитанные на максимальный импульсный ток 2 – 40 кА и обеспечивают уровень защитного напряжения от 2,5 кВ до 450 В. Устанавливаются эти УЗИП в силовые щиты (как правило, на 20 кА) и этажные щиты (как правило, на 10 кА) и согласовываются с разрядниками класса I. Существует еще и зона защиты LPZ 3 (D), на переходе в которую устанавливают УЗИП класса III (типа 3), предназначенные для защиты высокочувствительного оборудования от импульсов остаточных перенапряжений типа 1,2/50 мкс. Это довольно дорогое «удовольствие» и в частных домах в нем необходимости практически никогда не возникает.


В избранное