Блискавкозахист кабелів

Можна сконструювати основне завдання. Це, по-1-х, захистити мережу від
грози (в основному атмосферних електричних розрядів), по-2-х,
зробити це, не принісши шкоди наявної електронної розводці (і
приєднаним до неї споживачам). При цьому нерідко доводиться вирішувати
«Супутню» завдання приведення в нормальний стан заземлення та
пристрою вирівнювання потенціалів в реальному розподільчої мережі.

Головні поняття

Якщо говорити про документи, то блискавкозахист повинна відповідати РД 34.21.122-87 «Інструкція по
влаштуванню блискавкозахисту будівель і споруд »і ГОСТ Р 50571.18-2000, ГОСТ Р 50571.19-2000, ГОСТ Р
50571.20-2000.

Ось визначення:

1. Прямий удар блискавки - безпосередній контакт каналу блискавки з
   будівлею або спорудою, що супроводжується протіканням через нього струму
   блискавки.
   
2. Вторинне прояв блискавки - наведення потенціалів на
   залізних елементах конструкції, обладнання, в незамкнутих
   залізних контурах, викликане близькими розрядами блискавки і створює
   небезпека іскріння всередині об`єкта, що захищається.
   
3. Занесення найвищого потенціалу - перенесення в захищається будівлю
   або споруду по протяжним залізним комунікацій (підземним і
   наземним трубопроводах, кабелям і т.п.) електронних потенціалів,
   що виникають при прямих і близьких ударах блискавки і створюють небезпеку
   іскріння всередині об`єкта, що захищається.
   

Від прямого удару блискавки захиститися важко і недешево. над
кожним кабелем громовідвід чи не поставити (хоча можна стовідсотково перейти на
оптоволокно з неметалічних несучим тросом). Залишається сподіватися на
жалюгідну можливість такого противного дії. І миритися з шансом
випаровування кабелю і повного вигоряння кінцевого обладнання (спільно з
захистами).

З іншого боку, занос найвищого потенціалу не надто небезпечний,
природно, для будинку, а не порохового складу. дійсно,
тривалість наведеного блискавкою імпульсу - багато найменш секунди (в
Як тестовий зазвичай приймають 60 мілісекунд, або 0,06 секунди).
Перетин провідників кручений пари - 0,4 мм. відповідно, для занесення
великий енергій буде потрібна напруга дуже великий величини. Таке, до
жаль, буває - так само як повністю реально пряме попадання блискавки в
дах будинку.

Зруйнувати звичайний силовий джерело живлення маленьким
високовольтним сплеском малореально. Трансформатор його просто не
пропустить далі первинної обмотки. Ну і у імпульсного перетворювача
є достатній захист.

Як приклад можна привести силову проводку в сільській
місцевості - де кабелю підходять до будівлі по повітрю, і природно,
піддаються значущим наведенням під час гроз. Ніякої особливої ​​захисту
при цьому зазвичай не передбачається (крім плавких запобіжників або
іскрових проміжків). Але випадки виходу з ладу електроприладів НЕ
дуже поширені (хоча бувають частіше, ніж в містечку).

Система вирівнювання потенціалів.

Таким чином найбільшу практичну небезпеку становить
вторинні прояви блискавки (інакше кажучи наведення). При цьому
вражаючими факторами будуть:

• поява високої різниці потенціалів між струмопровідними частинами мережі;
  
• наведення великої напруги в довгих провідниках (кабелях)
  

Захистом від цих причин служать, відповідно:

• вирівнювання потенціалів всіх струмопровідних частин (в простому
  випадку - з`єднання в одній точці), і маленький опір заземлюючого
  контура-
• екранування захищаються кабелів.
  

Почнемо з опису системи зрівнювання потенціалів - як з того
фундаменту, без якого застосування всіх захисних пристроїв не дасть
хорошого результату.

7.1.87. На вводі в будинок повинна бути виконана система зрівнювання потенціалів шляхом об`єднання наступних
провідних частин:

• основний (магістральний) захисний провідник;
  
• основний (магістральний) заземлювальний провідник або основний заземлювальний затискач;
  
• залізні труби комунікацій будівель і між будівлями;
  
• залізні частини будівельних конструкцій,
  блискавкозахисту, системи центрального опалення, вентиляції та
  кондиціонування. Такі провідні частини повинні бути з`єднані між
  собою на вводі в будинок.
  
• Рекомендується по ходу передачі електроенергії повторно робити додаткові системи зрівнювання потенціалів.
  

7.1.88. До додаткової системи зрівнювання потенціалів повинні бути підключені всі доступні дотику відкриті
провідні частини стаціонарних електроустановок, сторонні провідні частини і нульові захисні провідники всього
електричного обладнання (в тому числі побутових розеток) ...

Схематично заземлення екрана кабелю, грозозащіт і активного обладнання по новій редакції ПУЕ має
виконуватися наступним чином:

У той час як стара редакція передбачала таку схему:

Відмінності, при всій зовнішній незначності, досить
принципово. Наприклад, для дієвої грозозахисту активного
обладнання краще, що б все потенціали коливалися навколо єдиної
«Землі» (при цьому має низький опір заземлювача).

Як прикро б це не звучало, дуже мало поки в Росії побудовано будівель по новенькому, більш
дієвого ПУЕ. І можна твердо сказати - «землі» в наших будинках немає.

Що робити в цьому випадку? Варіантів два - переробляти всю мережу
електропостачання будинку (містичний варіант), або добре використовувати
то, що є в наявності (але при цьому пам`ятати, до чого потрібно прагнути).

Заземлення кабелів і обладнання.

З заземленням активного обладнання складнощів зазвичай не буває. якщо
воно промислової серії, то напевно має для цього спеціальну
клему. Гірше з дешевими настільними моделями - в їх поняття «землі»
просто немає (і заземлити, відповідно, нічого). І більший ризик
ушкодження сповна компенсується низькою ціною.

Питання кабельної інфраструктури значно складніше.
Єдиний елемент кабелю, який можна заземлити без втрат
корисного сигналу - це екран. Доцільно використовувати такі
кабелю для прокладок «воздушек»? Для відповіді мені б хотілося просто
привести довгу цитату:

У 1995 році незалежної лабораторією була проведена серія порівняльних
випробувань екранованої і неекранованої кабельних систем. подібні
випробування проводилися також восени 1997 року. Контрольований відрізок кабелю
довжиною 10 метрів проводився в захищеній від зовнішніх перешкод ехопоглощающей
камері. Одне закінчення смуги підключався до мережного концентратора 100Base-T,
а 2-е - до мережного адаптера комп`ютера. контрольна частина
кабелю піддавалася впливу наведень напруженістю поля 3 В / м і 10 В / м в
спектрі частот від 30 МГц до 200 МГц. Були отримані два істотних
результату.

По-1-х, рівень наведень в неекранованому кабелі категорії 5
виявився величезним в 5-10 разів, ніж в екранованому при напруженості
радіочастотного поля 3 В / м. По-2-х, при відсутності мережевого трафіку,
концентратор мережі, виконаної на неекранованому кабелі, показав на
деяких частотах завантаження мережі понад 80%. Рівень сигналів протоколу
100Base-T на частотах вище 60 МГц дуже малий, але дуже важливий для
відновлення форми сигналу. Але, навіть при наявності перешкод на частоті
вище 100 МГц неекранована система не витримала випробувань. При цьому
відзначалося зниження швидкості передачі даних на два порядки.

Екрановані кабельні системи витримали всі випробування,
але для їх успішного функціонування дуже важлива наявність
дієвого заземлення.

Тут необхідно зробити важливе зауваження. У звичайних СКС
заземлення проводиться по всій довжині смуги - безперервно від 1-го порту
активного обладнання до іншого (хоча по ідеї, повинно бути
передбачено заземлення в одній точці). Нормально заземлити величезну
розподілену мережу дуже важко, і велика частина інсталяторів НЕ
вживає екрановані кабелю принципово.

У «домашніх» мережах необхідно говорити не про заземлення мережі, а про
заземлении окремих ліній. Тобто можна уявити кожну окрему
лінію як неекрановану виту пару, прокладену в залізній
трубі (адже мета екрану захист «повітряної» частини смуги).

Це дуже спрощує справу. Як наслідок, впровадження екранованого
кабелю більш ніж доцільно. Але тільки при непоганому заземлении при введенні
в будівлю. Краще зробити це з 2-ух сторін щодо подальшого правилом:

З одного боку проводиться «глухе» заземлення. З іншого - через
гальванічну розв`язку (розрядник, кондернсатор, іскровий проміжок).
У разі звичайного заземлення з обох сторін в замкнутій електронної
ланцюга між будівлями можуть з`явитися непотрібні зрівнюють струми
і / або паразитні наведення.

В ідеалі краще провести заземлення окремим проводом
солідного перетину до підвалу будинку і приєднати його там прямо до шини
ровнителя потенціалів. Але фактично досить використовувати
ближній захисний нуль. При цьому ефективність грозозахисту мережі
знижується, але не дуже істотно, лише трохи (швидше в
теорії, ніж на практиці) зростає можливість пошкодження
електроспоживачів в будинку занесеним потенціалом.

з книжки
в «Веб через Ethernet.
Від з`єднання 2-ух компів до мережі мікрорайону »

Анотація по влаштуванню блискавкозахисту будівель і споруд Інструкція містить основні положення щодо блискавкозахисту від прямих ударів блискавки і захист від вторинних проявів блискавки.

Як захиститися від перенапруг

ПУЕ в питаннях і відповідях. Заземлення і захисні заходи електробезпеки

Всі номери безкоштовного електричного журналу «Я електрик!»