Расчёт зоны молниезащиты двойного тросового молниеотвода
Расчет основан на Инструкциии по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций Министерства энергетики Российской Федерации СО 153-34.21.122-2003. Для специальных объектов минимально допустимый уровень надежности защиты от ПУМ (прямого удара молнии) устанавливается в пределах 0,9-0,999 в зависимости от степени его общественной значимости и тяжести ожидаемых последствий от ПУМ по согласованию с органами государственного контроля.
Молниеотвод считается двойным, когда расстояние между тросами L не превышает предельной величины Lmax. В противном случае оба молниеотвода рассматриваются как одиночные.
Приведенные ниже расчетные формулы пригодны для молниеотводов высотой до 150 м.
Расчет h0 и r0 производится также, как и для одиночных тросовых молниеотводов.
ВСЕ РАСЧЁТЫ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
9 
хх (разделитель — точка)
Размеры горизонтальных сечений зон вычисляются по следующим формулам:
ruВнешняя и внутренняя молниезащита подстанций
Избежать ущерба от прямого попадания молнии в здание и негативного воздействия на находящееся внутри объекта электронное оборудование можно только организовав надежную грозозащиту.
Основное предназначение подобной системы безопасности заключается в перехвате разряда молнии в момент удара и отвод ее в землю. Наличие такого защитного барьера препятствует прямому попаданию непосредственно в саму подстанцию и исключает возгорание в ней. Грозозащита может быть установлена как снаружи здания, так и внутри него.
Внешняя молниезащита
При монтаже системы обязательным условием является обеспечение надежной защиты подстанции и оборудования внутри нее от искрения при пробое с молниеотвода.
Внешняя грозозащита состоит из трех основных элементов:
- молниеприемника;
- токоотвода;
- заземляющего устройства.
При обустройстве стержневой молниезащиты мачты устанавливаются таким образом, чтобы безопасные окружности вокруг них покрывали всю крышу здания. Радиус защитной зоны определяют с помощью специальной формулы: R=h*1,73 (при высоте сооружений не более 30 метров). Знак h обозначает высоту стержня или мачты, если они размещены в самой высокой части крыши. Когда основание улавливателя расположено ниже наибольшей высоты крыши, то тогда h должен показывать расстояние по вертикали между верхним концом молниеприемника и самой высокой точкой здания.
Молниеприемник принимает на себя всю силу разряда и направляет его в токоотвод. Он может быть выполнен в одном из трех вариантов: стержневой, сетчатый или тросовый.
При обустройстве стержневой молниезащиты мачты устанавливаются таким образом, чтобы безопасные окружности вокруг них покрывали всю крышу здания.
Радиус защитной зоны определяют с помощью специальной формулы: R=h*1,73 (при высоте сооружений не более 30 метров). Знак h обозначает высоту стержня или мачты, если они размещены в самой высокой части крыши. Когда основание улавливателя расположено ниже наибольшей высоты крыши, то тогда h должен показывать расстояние по вертикали между верхним концом молниеприемника и самой высокой точкой здания.
Чтобы не устанавливать на крыше слишком высокие мачты, или размещать их большое количество, применяются молниеприемные сетки. Размеры клеток в них и сечение проводника зависят от конструкции крыши и ее площади, а также от вида кровли.
Тросовая молниезащита самая простая и наиболее распространенная. При ее установке по всей длине крыши вдоль конька натягивается металлический трос. Он закрепляется на двух изоляционных подпорках. С обоих концов к тросу приваривается токоотвод, который опускается вниз по стенам к заземлителю.
Чтобы в системе молниезащиты не возникало опасного искрения токоотводы располагаются определенным образом.
Разряд от точки поражения до земли должен течь как минимум по двум параллельным путям, длина которых должна быть ограничена до минимума. Виды материала, используемые в токоотводах, и их сечение определяется нормативными документами в области молниезащиты.
Заземляющее устройство отводит разряд молнии непосредственно в грунт. Система заземления подстанций бывает двух видов:
- тип А — это конструкция где каждый токоотвод связан с одним заземлителем, которые размещаются горизонтально на глубине 50 см и более от поверхности или заглубляются вертикально;
- тип В — вокруг здания создается контур из полосовой стали с подключением к нему всех токоотводов.
Компания ПК Энергия выполняет проектирование внешней грозозащиты подстанций любой сложности.
Внутренняя молниезащита
Во время электрического разряда наблюдается импульсное перенапряжение и происходит резкий, сильный скачок напряжения.
Поэтому комплексная защита подстанций от молний предполагает не только систему заземления, но и наличие УЗИП. Основная задача этих устройств заключается в надежной защите чувствительного электрического и электронного оборудования.
Приборы внутренней молниезащиты здания могут размещаться как на обычных щитах или ЩМЗ, так и непосредственно на линиях. В них применяются специальные разрядники тока и ограничители импульсных перенапряжений высокой эффективности.
УЗИП разделяются на классы в зависимости от предназначения:
- устройства І класса гасят импульсы, обладающие большой энергией, устанавливаются в ГРЩ возле места ввода питающего кабеля;
- устройства ІІ класса монтируются в распределительных щитах внутри зданий для защиты самих щитов и конечного электрооборудования;
- устройства ІІІ класса располагаются как можно ближе к защищаемому ими оборудованию.
Используемые специалистами ПК Энергия специальные скоординированные УЗИП для линий питания и для информационных систем, производимые компанией DEHN+SÖHNE, позволяют создавать качественную и безопасную защиту для подстанций.
Нюансы организации заземления
Для создания проекта молниезащиты отдельной подстанции или грамотной консультации по ее организации, нашим специалистам необходима определенная информация. Это касается нескольких базовых условий: какие размеры и форма здания, какой грунт на территории вокруг. Важно также знать в каком состоянии находится существующее заземление. По этой причине всю необходимую информацию лучше подготовить заранее, чтобы ответить на вопросы наших консультантов.
Заказывать у нас выгодно
ПК Энергия обладает большим опытом работ по проектированию и монтажу систем молниезащиты разного типа. Мы выполняем установку на жилые дома, корпуса промышленных предприятий, газопроводы, подстанции.
Наши сотрудники составят проект молниезащиты любой сложности строго в оговоренные сроки. Высококвалифицированные мастера оперативно и качественно выполнят монтаж как внешней, так и внутренней системы.
Возможна доставка оборудования по всей территории России.
Основы молниезащиты коаксиального кабеля — поставка RSP
Доступны дополнительные опции! Звоните 801-532-2706
- Меню продукта
- Инженерные решения
- Производители
- Образование
- Панельные услуги
Дом Образовательная серия Антенны Образование Основы молниезащиты коаксиального кабеля
Образовательная серия
Антенны Образование
Прерыватели и предохранители
Аккумуляторы Образование
Кабели, провода и сборки Образование
Корпуса Образование
Ethernet и сетевое образование
Блок управления двигателем
Промышленные панели управления Обучение
Обучение аппаратному обеспечению панели
Блоки питания Образование
Реле Образование
Солнечное образование
Обучение работе с сигналами и преобразованием сигналов
Клеммные колодки Обучение
youtube.com/embed/7PXBHwbrEWM» frameborder=»0″ allowfullscreen=»»> Coax_Lightning_Protection_Basics.pdf
Вероятно, вам нужна защита от молнии для вашего коаксиального соединения с оборудованием связи. Удар молнии в этом месте может создать разность потенциалов между центральным проводником и экраном кабеля, что приведет к передаче высокого перепада напряжения и прохождению тока через оборудование. Это может вывести из строя дорогостоящее оборудование связи.
За небольшую цену вы можете установить молниеотвод для защиты вашего оборудования. Сначала давайте поговорим об основах того, что вы ищете, когда выбираете правильную молниезащиту для вашего приложения:
- Все молниеотводы имеют частотный диапазон, который они будут защищать. С этим молниеотводом он имеет диапазон от 698 МГц до 2,7 ГГц.
- Соединители для входа и выхода
Наиболее распространены гнезда N со стороны входа и со стороны выхода. Они доступны с различными разъемами, такими как гнездо N, гнездо N, TNC и другие.
В некоторых случаях молниезащита имеет двунаправленный поток, поэтому он обратим. - DC Block по сравнению с молниеотводами DC Pass
DC Pass предназначены для приложений, требующих подачи питания на мачту от антенны. Эта мощность представляет собой мощность постоянного тока более низкого напряжения, разрешенную для прохождения через центральный контакт. Блок постоянного тока не пропускает напряжение через центральный контакт. Следовательно, он не позволит подавать питание по коаксиальному кабелю для питания оборудования. - Тип технологии
В большинстве коаксиальных молниезащитных устройств используется технология «газовой трубки».
В некоторых случаях молниезащита имеет двунаправленный поток, поэтому он обратим.- Газовая трубка: надежна, так как не пропускает скачки напряжения и не повреждает оборудование.
- Деградирует ли со временем в зависимости от количества и величины скачков напряжения. Как правило, может прослужить 5 лет или чуть больше, прежде чем потребуется его замена.
- Проблема в том, что вы не знаете, когда он деградирует и может выйти из строя.
- Еще одна проблема заключается в том, что защита газовой трубки может накапливать статическое электричество, которое может разрядить и повредить ваше оборудование.
- Катушка индуктивности: Катушка индуктивности представляет собой новейшую технологию, которая также является отличной защитой оборудования от грозовых перенапряжений или ударов молнии.
- Не ухудшается со временем и выходит из строя только при прямом или сильном ударе молнии, поэтому вы можете быть уверены, что он по-прежнему в порядке.
- Не накапливается и не снимается статическое электричество.
- Защита катушек индуктивности обычно стоит на 30–40 % дороже, но дает нам некоторые существенные преимущества, включая длительную защиту в течение всего срока службы или до момента прямого удара
- Душевное спокойствие, они по-прежнему защищают наше оборудование с течением времени. -Не беспокойтесь о накоплении и высвобождении статического электричества
Вот несколько примеров молниезащиты.
- Здесь у нас фирменные протекторы Polyphaser. У нас есть ISB-50LN-C2, технология газовой трубки, и TSX-NFF, технология катушек индуктивности.
- Крепление на переборке
— Фланцевое крепление
Заземление при подключении к металлическому корпусу
- рекомендуется дополнительное заземление с помощью заземляющего провода 10 калибра от протектора к земле.
Подключение к антенне и радио.
-Не беспокойтесь о накоплении и высвобождении статического электричества
Вот несколько примеров молниезащиты.
Коаксиальная молниезащита очень важна для защиты вашего чувствительного и дорогого коммуникационного оборудования от всех скачков напряжения, воздействующих на коаксиальный кабель.
Расшифровка:
[0m:4s] Привет, я Джош Блум, добро пожаловать в очередной видеоролик из серии образовательных материалов RSP Supply. Сегодня мы поговорим о молниезащите для устройств, подключенных по коаксиальному кабелю.
Будет хорошей идеей использовать этот тип защиты, потому что удары молнии могут подавать высокое напряжение через наши коаксиальные кабели, повреждая дорогостоящее оборудование в наших панелях. За небольшую цену мы можем установить молниезащиту и любую панель управления. Давайте поговорим о некоторых основных вещах, на которые мы можем обращать внимание при выборе типа защиты от молнии, который нам нужен.
[0m:32s] Все молниезащиты предлагают определенный частотный диапазон, от которого они действительно защищают. Итак, что мы хотим думать об этом при выборе типа протектора, который нам нужен. Например, этот протектор предлагает защиту от 698 мегагерц до 2,7 гигагерц. Следующее, что мы хотим принять во внимание, — это фактический тип соединения на самом разъеме. Наиболее распространенным разъемом является концевая розетка, однако вы можете найти концевую вилку, TNC или множество других типов соединений. В некоторых случаях протектор предлагает двунаправленную защиту, поэтому мы можем поменять местами вход и выход.
[1m:6s] Следующее, на что мы хотим обратить внимание, — хотим ли мы использовать предохранители типа DC pass или DC block. Это означает, что если бы нам нужно было подать питание на нашу антенную вышку для питания определенного устройства, мы бы использовали протектор проходного типа постоянного тока. Это позволяет току низкого напряжения проходить через центральный контакт коаксиального кабеля для питания любого устройства, которое нам нужно на антенной вышке. Если нам не нужно какое-либо питание на нашей антенной вышке, мы будем использовать блок постоянного тока, который не позволит протекать току через центральный контакт коаксиального разъема.
[1m:38s] Следующее, о чем мы хотим подумать при выборе молниезащиты, — это тип технологии, которую вы хотите использовать. В настоящее время самым распространенным типом техники является защита газовых трубок. Это самый экономичный и распространенный тип молниезащиты, который мы
использовать сегодня. Это очень надежная форма защиты, поскольку она не пропускает скачки напряжения и не повреждает дорогостоящее оборудование в нашей панели.
[2m:0s] Тем не менее, со временем он может быть отличным, в зависимости от частоты и величины всплесков, которые он видит.
[2m:6s] В большинстве случаев он прослужит около пяти лет, может быть, чуть больше, прежде чем нам потребуется его заменить.
[2m:11s] Одна вещь, которую следует учитывать при использовании протекторов газовых трубок, это то, что они могут со временем накапливать статическое электричество, и если это статическое электричество разрядится, оно может повредить оборудование внутри вашей панели.
[2m:21s] Следующий тип технологии, о которой мы хотим поговорить, называется катушками индуктивности. Это обеспечивает очень надежную защиту от ударов молнии и сильных перенапряжений.
[2m:30s] Кроме того, он не изнашивается со временем, как протекторы типа газовых трубок. Защитные устройства катушек и ракелей не изнашиваются со временем, в отличие от защитных устройств с газовой трубкой. Они нуждаются в замене только при значительных ударах молнии.
Также отсутствует угроза накопления статического электричества при использовании катушки индуктивности. Единственным реальным недостатком использования технологии катушек индуктивности является стоимость. Как правило, они примерно на 30-40% дороже, чем газовые трубки. Тем не менее, вы можете быть спокойны, зная, что он обеспечивает защиту в течение длительного периода времени без деградации, и зная, что нет угрозы накопления статического электричества, это может быть лучшим выбором.
[3m:5s] Теперь, когда мы поговорили о некоторых вещах, которые мы хотим учитывать при выборе правильного типа молниезащиты. Поговорим о том, как мы монтируем молниезащиту.
[3m:12s] Здесь у нас молниезащита, предназначенная для установки на переборке. Преимущество использования крепления на переборке заключается в том, что оно позволяет нам просто просверлить отверстие в корпусе. В этот момент мы вставляем протектор через это отверстие. Что это сделает, так это позволит резиновой прокладке в нижней части протектора прижаться к нашему корпусу, обеспечивая нам защиту от воды.
[3m:32s] В этот момент мы используем стопорную гайку, чтобы закрепить протектор снаружи корпуса.
[3 м: 38 с] Затем у нас есть защитный кожух с фланцевым креплением. Количество фланцев обычно, но не ограничивается внутренними соединениями. Это просто позволяет нам установить протектор сбоку корпуса или стены, но не обеспечивает никакой гидроизоляции для самого соединения.
[3m:55s] Теперь, когда мы знаем, как установить защиту, давайте поговорим о том, как мы на самом деле подключаем защиту к нашей радиостанции и нашей антенне. Позвольте мне продемонстрировать. Первый,
[4 м: 4 с] мы берем соединительный кабель от нашего устройства связи, в данном случае нашего радио,
[4 м: 10 с] и подключаем перемычку к нашему радио.
[4m:12s] После того, как мы установили это соединение, мы подключаем его к нашему молниезащитному устройству.
[4m:19s] В этот момент мы возьмем наш антенный кабель, который будет закреплен на нашей башне, а длинный кабель будет спускаться к нашему ограждению.
[4m:26s] Мы установим соединение с нашей молниезащитой, которая будет снаружи корпуса,
[4м:31с] и это так просто. Мы сделали все необходимые подключения.
[4m:35s] Для получения полной линейки молниезащиты или тысяч других товаров посетите наш веб-сайт. Для получения дополнительной информации или других обучающих видеороликов перейдите на сайт RSPSupply.com, крупнейшего в Интернете источника промышленного оборудования. Также не забывайте: ставьте лайки и подписывайтесь.
Поболтай с нами, на базе LiveChat
Когда ударит молния! Кабель передачи данных Ethernet и молниезащита
Написано Дэйвом Харрисом, техническим специалистом trueCABLE, сертифицированным BICSI INST1
Молнию не остановить. Когда разница в электрической потенциальной энергии между облаками и землей становится достаточно большой, статическое электричество высвобождается в мощном разряде мощностью в сотни киловатт. Объект, который является достаточно хорошим электрическим проводником, например человеческое тело, может выдержать прямой удар молнии.
Но с такой же вероятностью человек может получить серьезные травмы или погибнуть. Более плохие проводники, такие как древесина на деревьях или в домах, имеют худшие результаты. Деревья часто трескаются или даже взрываются при ударе молнии. Если молния ударит в дом, она может легко вызвать пожар. Молния также может создавать ударные волны, которые могут выбить окна, повредить дымоходы и дать трещину в фундаменте.
Рис. 1. Художественное изображение типичного удара молнии. Высокое электрическое сопротивление дерева приводит к сильному выделению тепла. Обратите внимание, что ток распространяется на землю, окружающую дерево, в результате явления, называемого «повышение потенциала земли» (GPR).
Вы мало что можете сделать для защиты кабеля и приборов от прямого удара молнии. Тем не менее, вы можете принять меры для защиты вашей проводки и приборов от индуцированного скачка тока от близлежащего удара молнии. Из-за колоссального электромагнитного поля, создаваемого разрядом молнии, ток индуцируется в каждом электрическом проводнике в пределах досягаемости поля.
Это приводит к скачкам электрического тока через каждый провод в этом районе.
Ограничители перенапряжения и источники бесперебойного питания могут помочь при скачках тока, вызванных ударами молнии поблизости. Эти разрядники работают, создавая разрыв в цепи и прерывая протекание тока через проводник. В случае прямого удара молнии ток легко пролетит над этой воздушной прослойкой, точно так же, как он пронесся дугой над воздушной прослойкой между облаком и вашим домом. Однако при скачках тока в защищаемом проводнике устройство защиты от перенапряжения (SPD) отключит защищаемое устройство (снова воздушный зазор) и шунтирует ток на землю.
Пример УЗИП показан на рис. 2. Для подключения он имеет два разъема RJ45 и одну клемму заземления. Несмотря на то, что один из разъемов помечен как «вход», а другой — как «выход», SPD работает симметрично. Это означает, что он будет защищать устройства, расположенные на стороне УЗИП, противоположной перенапряжению. По этой причине УЗИП следует устанавливать как можно ближе к защищаемому устройству.
Наконечник заземления должен быть соединен с землей, иначе SPD не работает.
Рис. 2. Устройство защиты от перенапряжений (УЗП), предназначенное для наружной установки. Изображение предоставлено TUPAVCO
В типичной установке используются два УЗИП, по одному для защиты устройства с каждой стороны. Есть исключения. В некоторых наружных установках используется один УЗИП на наружном устройстве, а другой — там, где кабель входит в здание. Можно использовать простую установку с одним УЗИП, если устройство монтируется снаружи здания, а кабель входит в здание, где находится устройство. Пример такой установки изображен на рис. 3.9.0007
Рис. 3. Простая установка с использованием одного УЗИП. Это рекомендуется только в том случае, если длина кабеля Ethernet короткая, а устройство установлено ниже уровня крыши. Обратите внимание, что и камера, и SPD заземлены, и два заземления соединены вместе.
Если кабель Ethernet не входит в здание на устройстве, необходимо установить УЗИП как на устройстве, так и там, где кабель входит в здание.
Даже если весь кабель Ethernet подключен к конструкции, перенапряжение может возникнуть из-за близкого удара молнии. УЗИП в здании обычно устанавливается на кабельном вводе, чтобы там можно было установить заземляющий стержень, и этот заземляющий стержень должен быть соединен с заземляющим стержнем для другого УЗИП и устройства. В качестве альтернативы можно использовать заземление электрической системы переменного тока, но это не всегда лучший вариант. Это потому, что все основания должны быть связаны вместе. Кроме того, заземляющие проводники должны быть как можно короче, потому что электрический ток всегда будет идти по пути к земле с наименьшим сопротивлением.
На рис. 4 показана типичная установка наружной камеры, установленной на столбе. Одно УЗИП монтируется рядом с камерой, чтобы защитить ее от перенапряжения в кабеле, а УЗИП, установленное на конструкции, защищает внутреннее оборудование от того же перенапряжения.
Рис. 4. Типичная наружная установка с использованием двух УЗИП.
Обратите внимание, что камера и оба УЗИП заземлены и соединены вместе.
Так почему же два заземления должны быть соединены «соединяющим проводником»? Этот соединительный проводник может иметь длину в сотни футов. Земля есть земля, верно? Ну, не во время удара молнии. В разряде молнии так много тока, что он фактически заряжает землю в точке удара. Это называется «повышением потенциала земли» (GPR).
Предположим, молния ударяет в землю где-то рядом со строением. Электрический потенциал (напряжение) земли в этом месте повышается. Это поднимается много. Мы говорим о киловольтах здесь. Этот потенциал земли быстро рассеивается по мере увеличения расстояния от удара. Наши два заземлителя находятся на разном расстоянии от удара, поэтому электрические потенциалы заземлителей будут отличаться друг от друга на киловольты. Если устройства на этих заземляющих стержнях подключены кабелем Ethernet, не имеет большого значения, что ток исходит из земли. Кабель Ethernet и любое устройство между заземляющими стержнями будут сожжены.
Но не с соединительным проводником. Соединительный проводник уравнивает потенциалы, не используя для этого вашу сеть.
Соединительный проводник между двумя точками заземления также устраняет ужасное состояние «контура заземления». Если вы соедините эти проводники вместе, как показано, с заземлением системы переменного тока вашего дома, вы просто эффективно увеличите размер вашей системы заземления, включив в нее удаленный заземляющий стержень (также называемый заземляющим электродом убер-гиков, таких как мы). Чтобы узнать больше о контурах заземления, см. наш блог Cable Academy «Как исправить контур заземления».
Вот и все! Теперь вы знаете, как УЗИП используются для защиты вашей сети от ударов молнии поблизости. Но на самом деле это не так. Целые книги были написаны только о заземлении и соединении. Многие статьи написаны именно о потенциале подъема грунта, что требует знаний о почвенных условиях, проводимости почвы, метеорологии, геологии, электричества и, по-видимому, большого количества вычислений.