Kabeļu zibensaizsardzība

Var formulēt galveno uzdevumu. Tas, pirmkārt, ir, lai aizsargātu tīklu no pērkona negaisiem (galvenokārt atmosfēras elektrības izlādes), un, otrkārt, lai to izdarītu, nekaitējot esošajiem elektrības vadiem (un tiem pieslēgtajiem patērētājiem). Šajā gadījumā bieži vien ir jāatrisina "nodrošinājuma" problēma, proti, zemējuma un potenciāla izlīdzināšanas ierīču nogādāšana normālā stāvoklī reālā sadales tīklā.

Pamatjēdzieni

Ja runājam par dokumentiem, tad zibensaizsardzībai jāatbilst RD 34.21.122-87 "Ēku un būvju zibensaizsardzības ierīces instrukcijas" un GOST R 50571.18-2000, GOST R 50571.19-2000, GOST R 50571.20-2000.

Šeit ir nosacījumi:

1. Tiešs zibens spēriens — tiešs zibensnovedēja kontakts ar ēku vai būvi, ko pavada zibens plūsma caur to.
2. Sekundārā zibens izpausme ir potenciālu indukcija uz metāla konstrukcijas elementiem, iekārtām, atklātās metāla ķēdēs, ko izraisa tuvumā esošās zibens izlādes un rada dzirksteļu risku aizsargājamajā objektā.
3. Augsta potenciāla dreifēšana ir elektrisko potenciālu pārnešana uz aizsargājamo ēku vai būvi pa pagarinātām metāla komunikācijām (pazemes un zemes cauruļvadiem, kabeļiem u.c.), kas rodas tieša un tuva zibens spēriena laikā un rada dzirksteļu risku aizsargājamajā objektā. .

Ir grūti un dārgi aizsargāties pret tiešu zibens spērienu. Zibensnovedēju nevar novietot virs katra kabeļa (lai gan jūs varat pilnībā pāriet uz optisko šķiedru ar nemetāla atbalsta kabeli). Mēs varam tikai cerēt uz niecīgo šāda nepatīkama notikuma iespējamību. Un izturēt kabeļa iztvaikošanas iespēju un gala iekārtu pilnīgu izdegšanu (kopā ar aizsardzību).

No otras puses, augsta potenciāla novirze nav pārāk bīstama, protams, dzīvojamai ēkai, nevis putekļu noliktavai. Faktiski zibens izraisītā impulsa ilgums ir daudz mazāks par sekundi (parasti par pārbaudi tiek ņemtas 60 milisekundes jeb 0,06 sekundes). Vītā pāra vadu šķērsgriezums ir 0,4 mm. attiecīgi lielas enerģijas ievadīšanai būs nepieciešams ļoti liels spriegums. Diemžēl tā notiek — tāpat kā ir pilnīgi iespējams, ka tiešs zibens spēriens trāpīs mājas jumtā.

Nav reāli bojāt tipisku barošanas avotu ar īsu augstsprieguma smaili. Transformators vienkārši neizlaidīs to no primārā tinuma. Un impulsu pārveidotājam ir pietiekami daudz aizsardzības.

Piemērs ir elektroinstalācija lauku apvidos, kur kabeļi sasniedz ēku pa gaisu un, protams, ir pakļauti ievērojamiem traucējumiem pērkona negaisa laikā. Parasti netiek nodrošināta īpaša aizsardzība (izņemot drošinātājus vai dzirksteļu spraugas).Bet elektroierīču atteices gadījumi nav īpaši izplatīti (lai gan tie notiek biežāk nekā pilsētā).

Potenciāla izlīdzināšanas sistēma.

Tādējādi lielākās praktiskās briesmas ir zibens sekundārās izpausmes (citiem vārdiem sakot, pikapi). Šajā gadījumā uzkrītošie faktori būs:

• lielas potenciālu starpības parādīšanās starp vadošajām tīkla daļām;
• augstsprieguma indukcija garos vados (kabeļos)

Aizsardzība pret šiem faktoriem ir attiecīgi:

• visu vadošo daļu potenciālu izlīdzināšana (vienkāršākajā gadījumā - savienojums vienā punktā) un zemējuma cilpas zemā pretestība;
• ekranētu kabeļu ekranēšana.

Sāksim ar potenciālās izlīdzināšanas sistēmas aprakstu - no šī pamata, bez kura nekādu aizsargierīču izmantošana nedos pozitīvu rezultātu.

7.1.87. Pie ēkas ieejas jāizveido potenciālu izlīdzināšanas sistēma, apvienojot šādas vadošās daļas:

• galvenais (bagāžnieks) aizsargvadītājs;
• galvenais (maģistrāles) zemējuma vads vai galvenā zemējuma skava;
• ēku komunikāciju tērauda caurules un starp ēkām;
• būvkonstrukciju metāla daļas, zibensaizsardzības, centrālās apkures, ventilācijas un gaisa kondicionēšanas sistēmas. Šādām vadošajām daļām jābūt savstarpēji savienotām pie ieejas ēkā.
• Jaudas pārvades laikā ieteicams atkārtot papildu potenciāla izlīdzināšanas sistēmas.

7.1.88.Visas stacionāro elektroinstalāciju atklātās vadošās daļas, trešo personu vadošās daļas un visu elektroiekārtu neitrālie aizsargvadi (ieskaitot rozetes) jāpievieno papildu potenciālu izlīdzināšanas sistēmai...

Kabeļa vairoga, zibensaizsardzības un aktīvās iekārtas shematisks zemējums atbilstoši jaunais PUE izdevums jādara šādi:

Kabeļu ekrānu, zibens novadītāju un aktīvās tehnikas zemējums atbilstoši jaunajam izdevumam PUE

Lai gan vecajā izdevumā bija paredzēta šāda shēma:

Kabeļu vairogu, zibens novadītāju un aktīvā aprīkojuma zemējums vecajā PUE izdevumā

Atšķirības, neskatoties uz to ārējo nenozīmīgumu, ir diezgan būtiskas. Piemēram, aktīvās iekārtas efektīvai zibensaizsardzībai ir vēlams, lai visi potenciāli svārstās ap vienu "zemi" (arī ar zemu zemes pretestību).

Diemžēl Krievijā tiek būvēts pārāk maz ēku saskaņā ar jaunu, efektīvāku PUE. Un mēs varam droši teikt – mūsu mājās nav "zemes".

Ko darīt šajā gadījumā? Ir divas iespējas — pārprojektēt visu elektrotīklu mājās (nereāls variants), vai izmantot to, kas ir saprātīgi pieejams (bet tajā pašā laikā atcerēties, uz ko tiekties).

Kabeļu un iekārtu zemējums.

Aktīvā aprīkojuma zemēšana parasti ir vienkārša. Ja tā ir industriāla sērija, tad, iespējams, tam ir īpašs terminālis. Sliktāk ir ar lētiem galddatoru modeļiem — tiem vienkārši nav jēdziena "zeme" (un tāpēc nav ko iezemēt). Un lielāku bojājumu risku pilnībā kompensē zemāka cena.

Kabeļu infrastruktūras jautājums ir daudz sarežģītāks.Vienīgais kabeļa elements, ko var iezemēt, nezaudējot noderīgo signālu, ir vairogs. Vai šādus kabeļus vēlams izmantot «ventilācijas» ievilkšanai? Atbildot uz to, es gribētu citēt garu citātu:

1995. gadā neatkarīga laboratorija veica vairākus ekranētu un neekranētu kabeļu sistēmu salīdzinošus testus. Līdzīgas pārbaudes tika veiktas 1997. gada rudenī. Kontrolēta kabeļa daļa 10 metru garumā tika ielikta atbalss absorbējošā kamerā, kas aizsargāta no ārējiem traucējumiem. Viens līnijas gals bija savienots ar 100Base-T tīkla centrmezglu, bet otrs ar datora tīkla adapteri. Kabeļa vadības daļa tika pakļauta traucējumiem ar lauka intensitāti 3 V / m un 10 V / m frekvenču diapazonā no 30 MHz līdz 200 MHz. Tika iegūti divi nozīmīgi rezultāti.

Pirmkārt, traucējumu līmenis neekranētā 5. kategorijas kabelī izrādās 5-10 reizes augstāks nekā ekranētā kabelī ar RF lauka spriegumu 3 V / m. Otrkārt, ja nav tīkla trafika, tīkla koncentrators, kas tiek veikts ar neekranētu kabeli, dažās frekvencēs parāda vairāk nekā 80% tīkla slodzes. 100Base-T protokola signāla stiprums virs 60 MHz ir ļoti zems, taču ļoti svarīgs viļņu formas atjaunošanai.Tomēr pat ar traucējumiem, kas pārsniedz 100 MHz, neekranētā sistēma neizturēja pārbaudi. Tajā pašā laikā tika novērots datu pārraides ātruma samazinājums par divām kārtām.

Ekranētās kabeļu sistēmas ir izturējušas visus testus, taču efektīvai zemēšanai ir būtiska nozīme to veiksmīgai darbībai.

Šeit jāatzīmē svarīgs punkts.Tradicionālajā SCS zemējums tiek veikts visā līnijas garumā — nepārtraukti no viena aktīvā aprīkojuma porta uz otru (lai gan teorētiski zemējums būtu jānodrošina vienā punktā). Ir ārkārtīgi grūti pareizi iezemēt lielu sadalīto tīklu, un lielākā daļa uzstādītāju parasti neizmanto ekranētus kabeļus.

"Mājas" tīklos nav jārunā par tīkla iezemēšanu, bet gan par atsevišķu līniju iezemēšanu. Šie. Jūs varat domāt par katru atsevišķu līniju kā neekranētu vītā pāri, kas ievietots metāla caurulē (galu galā vairoga mērķis ir aizsargāt līnijas "gaisa" daļu).

Tas ievērojami vienkāršo lietas. Tā rezultātā ekranēta kabeļa izmantošana ir vairāk nekā ieteicama. Bet tikai ar labu zemējumu, ieejot ēkā. Ieteicams to darīt no abām pusēm saskaņā ar šādu noteikumu:

Kabeļa vairoga zemējums

No vienas puses, tiek veikts "miris" zemējums. No otras puses, izmantojot galvanisko izolāciju (dzirksteļu sprauga, kondensators, dzirksteles sprauga). Vienkāršas zemējuma gadījumā abās pusēs slēgtā elektriskajā ķēdē starp ēkām var rasties nevēlamas izlīdzināšanas strāvas un/vai izkliedētas skavas.

Ideālā gadījumā ieteicams to iezemēt ar atsevišķu pienācīga šķērsgriezuma vadītāju līdz mājas pagrabam un savienot tur tieši ar ekvipotenciāla kopni. Tomēr praksē pietiek ar tuvākās aizsardzības nulles izmantošanu.Tajā pašā laikā tīkla zibensaizsardzības efektivitāte samazinās, taču ne pārāk būtiski, tikai nedaudz (drīzāk teorētiski, nevis praktiski) palielinās iespējamība, ka mājā no palielinātā potenciāla tiks sabojāti elektrības patērētāji.