Kábel-villámvédelem

A fő feladat megfogalmazható. Ez egyrészt a hálózat védelmét szolgálja a zivataroktól (főleg a légköri elektromos kisülésektől), másrészt pedig a meglévő elektromos vezetékek (és a hozzá kapcsolódó fogyasztók) károsodása nélkül. Ebben az esetben gyakran meg kell oldani a földelő és a potenciálkiegyenlítő készülékek normál állapotba hozásának "kiegészítő" problémáját egy valós elosztó hálózatban.

Alapfogalmak

Ha dokumentumokról beszélünk, akkor a villámvédelemnek meg kell felelnie az RD 34.21.122-87 "Útmutató az épületek és építmények villámvédelmi berendezéséhez" és a GOST R 50571.18-2000, GOST R 50571.19-2000, GOST R 50571.20-2000.

Íme a feltételek:

1. Közvetlen villámcsapás – a villámhárító közvetlen érintkezése egy épülettel vagy építménnyel, amelyet villámáramlás kísér.
2. A villámlás másodlagos megnyilvánulása a fém szerkezeti elemeken, berendezéseken, nyitott fémáramkörökben a közeli villámkisülések által okozott potenciálok indukciója, és szikraképződés veszélye a védett objektumban.
3. A nagypotenciálú elsodródás olyan elektromos potenciálok átvitele a védett épületre vagy építményre kiterjedt fémkommunikációs (földalatti és földi csővezetékek, kábelek, stb.) mentén, amely közvetlen és közeli villámcsapás során lép fel, és szikraveszélyt okoz a védett objektumban. .

A közvetlen villámcsapás ellen nehéz és költséges védekezni. Nem lehet minden kábelre villámhárítót elhelyezni (bár egy nem fém tartókábellel teljesen át lehet váltani száloptikára). Csak reménykedni tudunk egy ilyen kellemetlen esemény elhanyagolható valószínűségében. És elviselni a kábel elpárologtatásának és a végberendezés teljes kiégésének lehetőségét (a védelemmel együtt).

Másrészt a nagy potenciállal való torzítás nem túl veszélyes, természetesen egy lakóépületre, nem egy porraktárra. Valójában a villámlás okozta impulzus időtartama sokkal kevesebb, mint egy másodperc (általában 60 ezredmásodperc vagy 0,06 másodpercet vesznek tesztnek). A sodrott érpárú vezetékek keresztmetszete 0,4 mm. ennek megfelelően nagyon nagy feszültségre lesz szükség a nagy energia bevezetéséhez. Ez sajnos megtörténik – ahogy az is teljesen lehetséges, hogy egy közvetlen villámcsapás becsapja a ház tetejét.

Nem reális, hogy egy tipikus tápegységet rövid, nagyfeszültségű kiugrással károsítanak. A transzformátor egyszerűen nem engedi ki az elsődleges tekercsből. És az impulzusátalakítónak van elég védelme.

Példa erre a vidéki területek elektromos vezetékezése – ahol a kábelek levegőn keresztül érik el az épületet, és természetesen zivatarok idején jelentős fennakadásoknak vannak kitéve. Általában nincs speciális védelem (biztosítékokon vagy szikraközön kívül).Az elektromos készülékek meghibásodásának esetei azonban nem túl gyakoriak (bár gyakrabban fordulnak elő, mint a városban).

Potenciálszintező rendszer.

Így a legnagyobb gyakorlati veszélyt a villámlás másodlagos megnyilvánulásai (más szóval hangszedők) jelentik. Ebben az esetben a szembetűnő tényezők a következők lesznek:

• nagy potenciálkülönbség megjelenése a hálózat vezető részei között;
• nagyfeszültségű indukció hosszú vezetékekben (kábelekben)

Ezekkel a tényezőkkel szembeni védelem a következő:

• az összes vezető rész potenciáljának kiegyenlítése (a legegyszerűbb esetben - csatlakozás egy ponton) és a földhurok alacsony ellenállása;
• árnyékolt kábelek árnyékolása.

Kezdjük a potenciálszintező rendszer leírásával - ebből az alapból, amely nélkül semmilyen védőeszköz használata nem ad pozitív eredményt.

7.1.87. Az épület bejáratánál potenciálkiegyenlítő rendszert kell kialakítani a következő vezető részek kombinálásával:

• fő (törzs) védővezető;
• fő (törzs) földelővezeték vagy fő földelőbilincs;
• épületek és épületek közötti kommunikációs acélcsövek;
• épületszerkezetek fém részei, villámvédelem, központi fűtés, szellőztető és légkondicionáló rendszerek. Az ilyen vezető részeket az épület bejáratánál össze kell kötni.
• Javasoljuk, hogy az erőátvitel során további potenciálkiegyenlítő rendszereket ismételjenek meg.

7.1.88.A rögzített elektromos berendezések minden szabadon lévő vezető részét, harmadik fél vezető alkatrészét és az összes elektromos berendezés nullavezetőjét (beleértve az aljzatokat is) csatlakoztatni kell a kiegészítő potenciálkiegyenlítő rendszerhez...

Kábelárnyékolás, villámvédelem és aktív berendezés sematikus földelése a a PUE új kiadása a következőképpen kell elvégezni:

Kábelárnyékolók, villámhárítók és aktív berendezések földelése az új kiadás szerint PUE

Míg a régi kiadás a következő sémát írta elő:

Kábelárnyékolók, villámhárítók és aktív berendezések földelése a PUE régi kiadásában

A különbségek – minden külső jelentéktelenségük ellenére – alapvetőek. Például az aktív berendezések hatékony villámvédelméhez kívánatos, hogy minden potenciál egyetlen "föld" körül oszcilláljon (szintén alacsony földellenállással).

Sajnos túl kevés épületet építenek Oroszországban egy új, hatékonyabb PUE szerint. És határozottan kijelenthetjük - házainkban nincs "föld".

Mi a teendő ebben az esetben? Két lehetőség van - a teljes elektromos hálózat újratervezése otthon (irreális lehetőség), vagy az ésszerűen elérhető lehetőségek felhasználása (de ugyanakkor ne feledje, mire kell törekednie).

Kábelek és berendezések földelése.

Az aktív berendezések földelése általában egyszerű. Ha ipari sorozatról van szó, akkor valószínűleg erre van egy dedikált terminál. Az olcsó asztali modellekkel még rosszabb a helyzet – egyszerűen nincs bennük a „föld” fogalma (és ezért nincs mit földelni). A nagyobb kárveszélyt pedig teljes mértékben kompenzálja az alacsonyabb ár.

A kábelinfrastruktúra kérdése sokkal összetettebb.Az egyetlen kábelelem, amely a hasznos jel elvesztése nélkül földelhető, az az árnyékolás. Célszerű ilyen kábeleket használni "szellőzőnyílások" lefektetéséhez? Válaszul csak egy hosszú idézetet szeretnék idézni:

1995-ben egy független laboratórium számos összehasonlító vizsgálatot végzett az árnyékolt és árnyékolatlan kábelrendszereken. Hasonló vizsgálatokat végeztek 1997 őszén is. 10 méter hosszú, ellenőrzött kábelszakaszt fektettek le egy visszhangelnyelő kamrában, amely külső zavaroktól védett. A vonal egyik vége egy 100Base-T hálózati hubhoz, a másik pedig egy PC hálózati adapterhez volt csatlakoztatva. A kábel vezérlő része 3 V / m és 10 V / m térerősségű interferenciának volt kitéve a 30 MHz és 200 MHz közötti frekvenciatartományban. Két jelentős eredmény született.

Először is, az 5-ös kategóriájú árnyékolatlan kábelben az interferencia szintje 5-10-szer magasabb, mint egy árnyékolt kábelben, amelynek RF térfeszültsége 3 V / m. Másodszor, hálózati forgalom hiányában az árnyékolatlan kábelen végzett hálózati koncentrátor bizonyos frekvenciákon több mint 80%-os hálózati terhelést mutat. A 100Base-T protokoll 60 MHz feletti jelerőssége nagyon alacsony, de nagyon fontos a hullámforma helyreállításához, azonban az árnyékolatlan rendszer még 100 MHz feletti interferencia esetén is megbukott a teszten. Ugyanakkor az adatátviteli sebesség két nagyságrenddel csökkent.

Az árnyékolt kábelrendszerek minden teszten megfeleltek, de sikeres működésükhöz elengedhetetlen a hatékony földelés.

Itt meg kell jegyezni egy fontos pontot.A hagyományos SCS-ben a földelés a vezeték teljes hosszában történik – folyamatosan az egyik aktív eszközporttól a másikig (bár elméletileg a földelést egyetlen ponton kell biztosítani). Rendkívül nehéz megfelelően földelni egy nagy elosztott hálózatot, és a legtöbb telepítő általában nem használ árnyékolt kábeleket.

Az "otthoni" hálózatokban nem a hálózat földeléséről kell beszélni, hanem az egyes vonalak földeléséről. Ezek. Minden egyes zsinórra úgy gondolhatunk, mint egy árnyékolatlan csavart érpárra, amelyet egy fémcsőbe helyeznek (elvégre a pajzs célja a zsinór "levegős" részének védelme).

Ez nagyban leegyszerűsíti a dolgokat. Ennek eredményeként az árnyékolt kábel használata több mint ajánlott. De csak jó földeléssel az épületbe való belépéskor. Javasoljuk, hogy ezt mindkét oldalon végezze el az alábbi szabály szerint:

A kábel árnyékolásának földelése

Egyrészt „halott” földelést hajtanak végre. Másrészt galvanikus leválasztással (szikraköz, kondenzátor, szikraköz). Mindkét oldalon egyszerű földelés esetén az épületek közötti zárt elektromos áramkörben nem kívánt kiegyenlítő áramok és/vagy kósza bilincsek léphetnek fel.

Ideális esetben célszerű egy megfelelő keresztmetszetű külön vezetékkel földelni a ház pincéjéhez, és közvetlenül csatlakoztatni az ekvipotenciális buszhoz. A gyakorlatban azonban elegendő a legközelebbi védőnullát használni.Ugyanakkor a hálózat villámvédelmének hatékonysága csökken, de nem túl jelentős mértékben, csak kismértékben (inkább elméletben, mint a gyakorlatban) növekszik annak a valószínűsége, hogy a megnövekedett potenciál miatt károsodnak a házban lévő elektromos fogyasztók.