Закрыть

Устройство заземления и молниезащиты: Молниезащита и заземление автозаправочных станций

Содержание

Молниезащита - назначение и устройство, системы молниезащиты

  • Нужна ли защита от молнии?
  • Чем опасна молния для незащищенных объектов?
  • Как установить молниезащиту?
  • Из чего складывается цена молниезащиты

Нужна ли защита от молнии?

Комплексные меры по молниезащите, выполненные согласно действующим нормативам, обеспечивают безопасность при эксплуатации многочисленных объектов и систем, строений и инженерных коммуникаций. Но главное - установка такой системы позволяет предотвратить поражение людей электрическим током. Крайне желательно принять меры по защите конструкций из горючих материалов, пожароопасных или размещенных на возвышенности сооружений, высоких строений. Следует надежно защитить сооружения, в которых размещается оборудование, если оно чувствительно к импульсным помехам и резким скачкам напряжения. Комплексные защитные меры позволяют минимизировать негативные воздействия прямого удара и последствий грозы.

Молниезащита содержит токопроводящие элементы, комплектующие для стыковки между собой и фиксации на плоскости. Вместе они принимают разряд молнии. Прутки и полосы из специальных металлов отводят электрический ток, после чего происходит его растекание в слое грунта. Таков принцип работы

заземления молниезащиты. Между высочайшей точкой объекта и землей создается электрическая цепь с низким значением Ом, она определяет защитное действие всей системы.

Когда требуется оборудование грозозащиты:

  • Происходит прямой удар. Разряд молнии попадает в молниеотвод.
  • Заносится высокий электрический потенциал. Срабатывает устройство защиты от перенапряжений (УЗИП).
  • Возникают электромагнитные наводки. В этом случае применяется экранирование.
  • Возникает шаговое и контактное перенапряжение. Оборудование присоединяется главной заземляющей шине (ГЗШ).

Чем опасна молния для незащищенных объектов?

Разряд молнии во время грозы представляет собой электрический взрыв, который сопровождают световые вспышки и раскаты грома. Объекты защиты разделяются на обычные и

специальные, исходя из опасности воздействия молнии на сам объект или его окружение. К обычным объектам относятся жилые здания и сооружения, а также здания высотой не более 60 метров, предназначенные для сельского хозяйства и промышленного производства, для торговли или административных целей. Специальные объекты представляют опасность для своего окружения, поскольку могут вызвать вредные радиоактивные и химические выбросы при поражении молнией. К специальным также относятся строения высотой более 60 метров, временные или строящиеся объекты.

Для прямого удара молнии характерны опасные поражающие воздействия - механическое и термическое: повреждение инженерного оборудования, разрушение зданий и сооружений, пожары и взрывы. Температура канала молнии при прямом ударе может достигать 30 000 0С, величина тока - 200 кА, а напряжение - 1000 кВ. При отсутствии защиты термическое воздействие молнии вызывает нагрев конструкции здания (опорных конструкций, стен, токопроводящих коммуникаций) и возгорание при наличии в ней горючего материала.

Мощные импульсы электромагнитного излучения становятся причиной повреждения дорогостоящих сложных систем: информационных и вычислительных устройств, оборудования автоматики, управления и связи. Прямой или близкий, в радиусе до 1 км, удар молнии провоцирует возникновение

вторичных проявлений. При этом электрический потенциал заносится по металлическим трубопроводам и проводам систем электроснабжения. Его сопровождают импульсы перенапряжения до 100 кВ, создающие помехи в работе высокочувствительного оборудования. Таким образом, электрооборудование выходит из строя, происходят сбои в работе автоматизированных систем и баз данных. Изоляция электрической проводки может получить повреждения или загореться. Помимо соображений безопасности, повреждения в результате удара молнии несут крайне нежелательные и по экономическим соображениям.

Как установить молниезащиту?

Комплекс средств молниезащиты можно условно разделить на две составляющие: защита от прямых ударов молнии и защита от ее вторичных воздействий.

  • Внешняя молниезащита
    может быть изолирована от объекта или может быть установлена на нем. Она включает в себя отдельно стоящие или размещенные на кровле молниеотводы (молниеприемные мачты, молниеприемники), токоотводы на кровле и фасаде и заземление в грунте рядом с объектом или в подвальном помещении.
  • Внутренняя молниезащита, представленная УЗИП, ограничивает электромагнитные воздействия тока молнии, предотвращает искрения внутри объекта, оберегает от повреждений электропроводку, электрооборудование, электронную технику.

Когда у вас появляется задача по оснащению какого-либо объекта молниезащитой – пройдите несколько этапов в такой последовательности:

  • Определение и формулировка исходных данных. Ответить на вопрос о том, как организовать молниезащиту конкретного объекта, можно только исходя из его характеристик. Поэтому важно выявить все особенности, важные для определения зоны защиты и места установки оборудования, проведения расчетов. Множество деталей определяются технологическими и архитектурными особенностями объекта защиты, особенностями выполнения инженерных коммуникаций. Чем более полной будет информация об объекте, тем больше вероятность не допустить ошибку на следующем ключевом этапе - при проектировании.
  • Проектирование. Проект определяет способ защиты и меры, которые потребуется принять, учитывая технологические особенности объекта. Этапы разработки технической документации: определение подходящего типа оборудования, расчет размеров и расположения молниезащитной сетки, расчет значения сопротивления заземлителя, разработка эскиза проекта, подготовка пояснительной записки и спецификации оборудования. Выполнение проекта включает в себя подготовку схем зон защиты молниеотводов и рабочих чертежей их конструкций. Расчет параметров системы должен производить квалифицированный инженер-проектировщик, руководствуясь рекомендациями следующих документов:
    • 7-е издание «Правила устройства электроустановок» - «ПУЭ» 7
    • «Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций» - СО 153-34. 21.122-2003
    • ГОСТ Р МЭК 62561.3-2014
  • Доверьте этот ответственный этап профессионалу. Вы можете связаться с нами, и специалисты проектного отдела компании EZETEK подготовят индивидуальное решение по защите вашего объекта. Выбор устройств молниезащиты на стадии проектирования объекта позволяет существенно облегчить ее разработку и исполнение, максимально использовать заложенные в конструкции проводящие элементы, повысить эффективность защиты и минимизировать ее стоимость.
  • Определение элементов для организации системы. Ответ на вопрос о том, чем обеспечить молниезащиту, заложен в проекте, пояснительной записке к нему и спецификации. Выбрать конкретные элементы, которые будут применяться для монтажа молниезащиты согласно проекту, вы можете в интернет-магазине EZETEK.
  • Монтаж на объекте. Установка внешней и внутренней молниезащиты должна выполняться специалистами с соответствующими навыками и опытом работы. Ключевые требования – строгое соответствие работ проектным решениям и подтверждение замеров показателей эффективности системы на заключительном этапе монтажа.
    Документация, которую предоставляет монтажная организация по завершению работ, включает в себя исполнительную схему или рабочий проект, паспорт, протокол с данными об измерениях сопротивления заземления, документ о гарантийных обязательствах.

Из чего складывается цена молниезащиты?

Определить совокупную стоимость помогут данные из проекта молниезащиты, пояснительной записки к проекту и спецификации оборудования. Максимальная полнота сведений о характеристиках объекта способствует подготовке решения, обеспечивающего эффективность, безопасность и надежность при минимальных финансовых затратах. Крайне желательно предоставить генеральный план защищаемого объекта (здания, сооружения) и его фотографии с разных ракурсов. Характер и количество оборудования определяет следующая исходная информация:

Общие сведения.

o Особенности климата и грозовая активность в регионе установки. Данные метеорологических наблюдений в указанной местности помогут определить плотность ударов молнии в землю - число поражений 1 кв.

км за год.

o Назначение защищаемого объекта, его класс пожароопасности, категория молниезащиты.

o Необходимое значение сопротивления растеканию электрического тока: для газового котла или молниезащиты, для источника тока, для телекоммуникационного оборудования и т.д.

o Размеры (длина, ширина, высота) объекта.

  • Характеристики и план кровли.
    • Тип: плоская, скатная, с небольшим скатом.
    • Материал: черепица (натуральная, металлическая, мягкая), шифер, ондулин, металлопрофиль; битумная, фальцевая или мембранная кровля.
    • Для скатной кровли – угол конька и его форма (углообразный, полукруглый), высота до свеса кровли и до конька, длина ската и конька.
    • Особенности конструкции кровли, размеры выступающих элементов, их материал. Наличие вентиляционных и дымовых труб, антенн, мансардных окон, снегозадержания, ограждений или лестниц.
  • Характеристики фасада.
    • Материал фасада, основной материал стен: горючий или негорючий. При наличии утеплителя – его материал и толщина.
    • Особенности конструкции фасада (размеры выступающих на фасаде элементов, их материал). Диаметр и расположение водосточных труб, наличие отмостки и ливневок.
  • Условия установки заземления.
    • Тип грунта и его структура (глина, суглинок, песок и т.д.), удельное электрическое сопротивление.
    • Глубина залегания грунтовых вод.
    • Размеры площади вокруг объекта, пригодной для установки заземления.
    • Необходимое количество очагов заземления.
    • Возможная длина проводника (полоса, пруток, провод) для соединения заземлителя с ГЗШ.
  • Условия установки устройства защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП).

Когда вам потребуется купить молниезащиту, подобрав подходящую конфигурацию оборудования, - обратитесь в организацию, которая сопровождает проект от первоначальной заявки до реализации. Специалисты компании EZETEK рассчитают количество необходимых материалов и подготовят индивидуальное коммерческое предложение исходя из требований и особенностей в вашей ситуации.

Молниезащита и громоотвод - Блог о строительстве

Молниезащита (громозащита, грозозащита) – это группа приспособлений для обеспечения безопасности здания и людей при прямом ударе молнии в дом, за счет ее перехвата и отвода молниевых токов в землю через заземление.

Молниеприемник

Молниеприемник (молниеотвод, громоотвод) – служит для приёма разряда молнии и располагается в зоне возможного контакта с каналом молнии. В зависимости от защищаемого объекта молниеприемник может представлять собой:

    металлический штырьсеть из проводящего материаламеталлический трос, натянутый над защищаемым домом

О молнии: доступно и подробно

Данный видеофильм расскажет Вам о происхождении молнии, роли молниезащиты и заземления в безопасности дома и человека.

Сопротивление заземления, используемого для подключения молниеприемников, должно быть:

    в обычном глинистом грунтене более 10 Ом(РД 34.21.122-87, п. 8)в песчаном грунтене более 40 Ом(РД 34.21.122-87, п. 8; для грунтов с удельным электрическим сопротивлением более 500 Ом*м)

Заземлительдолжен иметь в своем составе не менее 3-хвертикальных электродов, разнесенных друг от друга на расстояние не менее двух глубин погружения электродов (РД 34.21.122-87, п. 2.2.г).

Кроме того, заземляющие электроды и соединительный проводник между этими электродами должны находится на удалении от стены здания не менее 1 метра(СО 153-34.21.122-2003, п. 3.2.3.2).

Комплект для заземления молниезащиты

Использование современных технологий позволит быстро и легко построить эффективное заземление, которое будет служить очень долго, не требуя обслуживания и ремонта.

Для строительства заземления молниезащиты с требуемым качеством (сопротивлением заземления) рекомендуется использовать универсальный комплект модульного заземления ZZ-000-015, смонтированныйв видетрех, разнесенных друг от друга на 5-10 метров, электродов.

Индивидуальная комплектация

Готовые комплекты заземления являются лишь рекомендованными наборами. В каждом индивидуальном случае возможен подбор Вашего набора из отдельных комплектующих в необходимом количестве.

В каждый момент времени в разных точках Земли сверкают молнии более 2000 гроз.

В каждую секунду около 50. молний ударяются в поверхность земли, и в среднем каждый ее квадратный километр молния поражает шесть раз за год. Молнии, бьющие по земле из грозовых облаков, — это электрические разряды, переносящие на нее отрицательный заряд величиной несколько десятков кулон, а амплитуда тока при ударе молнии составляет от 20 до 100 кА.

Системное устройство защиты от молнии (громоотвод) обеспечит вас и ваше имущество безопасностью в здании дома или офиса.По среднестатистическим данным в земном мире, каждый год происходит до пятнадцати миллионов гроз, представляющих высокую опасность для жизни человека. К сожалению, практика показывает нередкие случаи, когда молния убивает человека, при прямом ударе в сердце или в другие жизненно важные органы. Во избежание попадания вас в трагические статистические показатели настоятельно рекомендуем организовать безопасные условия труда в офисе и жизни себя и близких, в доме.

В момент прямого удара молнии в строительный объект правильно спроектированное и сооруженное молниезащитное устройство должно принять на себя ток молнии и отвести его в землю. Прохождение тока молнии должно произойти без ущерба для защищаемого объекта и быть безопасным для людей, находящихся как внутри, так и снаружи этого объекта. В настоящее время все чаще появляются новые требования, предъявляемые к молниезащитным устройствам, такие как:

    Ограничение внутри объекта величины импульсного электромагнитного поля, созданного током молнии.Создание молниезащитной инсталляции эстетического вида, на объектах, построенных из разнородных материалов.

Современная молниезащита обеспечивает безопасность здания не только при прямом попадании в объект, но и от удалённого разряда, который является наиболее опасным. Системы молниезащиты можно разделить на активную и пассивную.

Пассивная молниезащитаиспользуется уже около 300 лет для защиты зданий от воздействия молнии.

Данный вид молниезащиты некоторые специалисты называют «классическим». Он представляет собой систему металлических молниеприемников, металлических молниеотводов изаземлителей. Пассивная молниезащита практически образует искусственный канал для протекания тока в землю по кратчайшему пути.

Активная молниезащита– способ молниезащиты, появившийся сравнительно недавно. В последнее время приобретает всё большую популярность. Активная молниезащита постоянно генерирует короткие электрические импульсы между грозовой тучей и молниеотводом, и, таким образом, искусственно создаёт канал воздуха с низким сопротивлением.

Активная молниезащитасистема более современна и состоит из одного молниеприемника, который может обеспечить безопасность не только здания, но и окружающей его территории.

Правда, «активная» молниезащита притягивает молнии и поэтому вероятность, что возле здания будут постоянно бить молнии, значительно возрастает. При неправильной установке системы это может привести к расплавлению всего, что имеет замкнутый контур (например, металлических колец и труб), выгоранию проводки и электроники. Ещё одним недостатком системы «активной» молниезащиты можно считать возможное нарушение архитектурной индивидуальности здания и более значительные затраты на установку.

Современные технологии систем защиты от молнии не заканчиваются на одной защите от удара молнии.

К сожалению не всем известно то, что происходит в момент самого удара. Поэтому в благих намерениях заострим внимание на последствиях самого удара. Нынешний век со стремительной скоростью наращивает обороты по развитию информационно-коммуникационных технологий, и подобные технические объекты подвержены опасности воздействия электромагнитного поля, возникающего как следствие сильного электрического разряда.Электромагнитное поле образовывает перегрузку силовых цепей,большому риску подвержено микропроцессорное оборудование, из-за чего может возникнуть не оправданное срабатывание охранных сигнализаций, непредвиденные сбои в информационном оборудовании вплоть до выхода из под контроля ядерных реакторов на стратегических объектах.

Молниезащитная система состоит изэлементов внешней и внутренней молниезащиты.

Что представляет собой внешняя молниезащитная система?

Это система, которая помогает защитить дом, здание, учебные школы и производства от пожара и каких-либо повреждений при ударе разряда молнии.Молниезащитная системамгновенно делает перехват и отводит ток от молнии в землю.Отвод тока обеспечивается принципом работы приемной молнии сетки, которая изначально проектируется специально обученными разработчиками, под каждое определенное здание производства или жилых домов. Если система молниезащиты правильно сооружена и спроектирована, то в момент, когда ударит молния или гроза в здание, система возьмет ток на себя, после чего отведет по разработанным токоотводам, которые будут расположены назаземлении. Подобным образом ток должен проходить так, чтобы прохождение разряда грозы или молнии прошли по приемной сетке и затем в токоотвод без причинения вреда зданию и в нем находившихся людей.

В состав внешней молниезащитной системы, входит:

    Во-первых, это заземлитель, который проводится между собой, в электрическом контакте через проводящую среду или контакт с землей;Во-вторых, спуски, то есть токоотводы являющейся главной частью, задача которых отвести ток грозы или молнии в заземлитель;В-третьих, это системное устройство, которое и является молниеотводом, он перехватывает разряд тока молнии или грозы и отправляет его, через токоотвод в заземлитель, который изготовлен из нержавеющего металла (меди, оцинкованной стали или алюминия).

А теперь поговорим о внутренней системе молниезащитного устройства.

Внутренняя система грозозащиты состоит из шины выравнивания потенциалов, которая объединяет все протяженные металлоконструкции дома, в частности соединяет нейтраль электросети с контуром заземления, экраны телевизионный кабелей, трубы водоснабжения и отопления с контуром заземления, громоотводы и металлоконструкции сконтуром заземления.

Внутренние системы молниезащиты – это комплекс мер и технических устройств, задачей которых является выравнивание потенциалов. От импульсных перенапряжений, вызываемых электромагнитным полем молнии, применяются устройства защиты оборудования от импульсных перенапряжений (УЗИП). Варисторы и газовые разрядники как бы «закорачивают» защищаемую линию, тем самым препятствуя воздействию на оборудование импульсного перенапряжения.Линии электропередачии распределительных узлов можно обезопасить с помощью вентильных разрядников или ограничителей перенапряжения нелинейных (ОПН), которые устанавливают на входе в подстанции или на шинах.

Она помогает уменьшать токомагнитные, эффектные воздействия на людей, оборудование и инсталляции, а также на строительные объекты, находящиеся внутри помещения.В дальнейшем, изложенном тексте будут представлены, только самые важные вопросы внутренней молниезащиты. Например, такие какуравнивание потенциаловвнутри строительного объекта, размещение и подбор устройств и, конечно же, от прямого влияния части молнии или тока на человека.

Самые главные принципы уравнивания потенциалов хранятся в строительных объектах молниезащиты. В этом деле, надо следовать принципам, уравнивать все проводящие инсталляции в нужный объект.

Само уравнивание следует выполнять при помощи специальных соединений, которые оснащены низким импедансом. Он разделяется на две категории, к первой категории относятся: непосредственные, которые проводятся между проводящими устройствами, инсталляциями и среди них не возникает электрический потенциал. Ко второй категории относится: ограничивающие, то есть проводятся между устройствами, изолированными и заземленными от земли, а также в надежно укрытом месте от проводов, которые находятся под большим напряжением.

Наши специалисты могут выполнить полный комплексэлектромонтажных работ. Конечно, для качества работ и достижения высоких показателей мы используем, только передовые технологии, современные электрические комплектующие материалы производителей – ABB, Schneider Electric, Siemens, надежные российские производители и Legrand.

УЗИП (Уcтройства защиты от импульсных перенапряжений и помех )-нажмите на ссылку для ознакомления.

Особенности монтажа УЗИП в щитах-нажмите на ссылку для ознакомления.

В древние века над этим размышлял сам Аристотель. Над природой молнии и грома в свое время задумывался Лукреций. Но в ту далекую эпоху понять природу данных явлений, а тем более придумать систему молниезащитыили молниеотвод, ученым было не под силу. Как признался Лукреций, «скудость познания мысль беспокоит тревожным сомненьем…».

Весьма наивными сейчас представляются  попытки Лукреция объяснить гром как следствие того, что «тучи сшибаются там под натиском ветров» и не менее заковыристые обьяснения причин возникновения молний. Зная, что молния сопровождается громом Лукреций предполагал, что гром может возникнуть и без молнии. Он писал:

“Часто гремят, наконец, и рушатся с грохотом громким

Льдины и град, высоко в горах сокрушаясь огромных,

Ибо, коль ветер сожмет и стеснит их, ломаются горы

Сдавленных туч снеговых, перемешанных с градом холодным.”

На протяжении многих столетий, включая и средние века, люди были убеждены, что молния – это огненный пар, зажатый в водяных парах туч. Расширяясь, он прорывает их в наиболее слабом их месте и быстро устремляется вниз, к далекой поверхности земли.

 – расчет стоимости молниезащиты

Перед нами старый учебник физики.

Он издан в 1760 году в Санкт-Петербурге. На странице 110 учебника читаем: «Что молния есть действительно огонь, оное явствует из того, что она по прикосновении своём к телам оные зажигает. А что огонь сей состоит из серных загоревшихся частиц, оное из серного запаха который исходит от тел, молнией поражённых, ясно познается».

Итак, молния есть огонь, который «состоит из серных загоревшихся частей». Обратите внимание, что такое утверждение переведено на русский язык в 1760 году, т.

е. восемь лет спустя после того, как наконец-то была установлена электрическая природа молнии. Думается, что переводчик Императорской Академии Наук должен был знать об этом, тем более что исследования природы молнии проводились в эти годы не только на Западе, но и в России.

Еще в 1752 г. Бенджамин Франклинэкспериментально доказал, что молния – это сильнейший электрический разряд.Франклин произвел свой знаменитый опыт с воздушным змеем, который был запущен в воздух при приближении грозы. На крестовине экспериментального змея был закреплен отрезок заостренной проволоки, а к концу бечевки были привязаны ключ и шелковая лента.

Эту шелковую ленту ученый держал в своих руках.Позднее в письме к одному из своих друзей Франклин написал: « Как только грозовая туча окажется над змеем , заостренная проволока станет извлекать из нее электрический огонь, и змей вместе с бечевой наэлектризуется.… А когда дождь смочит змея и бечеву, сделав их  способными свободно проводить электрический огонь, Вы увидите, как он обильно стекает с ключа при приближении вашего пальца». Под встречающимся в этом письме словосочетанием «электрический огонь» мы сегодня подразумеваем такое понятие, как «электрический заряд».Почти одновременно с Франклином, в России исследованиями электрической природы молнии занимались М.В. Ломоносов и Г.Р. Рихман. “Шестого августа 1753 года во время грозы, когда Георг Рихман стоял на расстоянии около 30 см от прибора, от последнего направился к его лбу бледно-синеватый огненный шар.

Раздался удар, подобный пушечному выстрелу, и Рихман упал мёртвый, а присутствовавший при эксперименте гравер Соколов был повален на пол и временно оглушён взрывом”.Георг Рихман, возможно, стал первым лицом, погибшим при проведении электрических экспериментов при полном отсутствии какой либо молниезащиты или молниеотвода.Спустя некоторое время стало ясно, что молния представляет собой мощнейший электрический разряд, возникающий при достаточно сильной электризации воздушных масс для защиты от которого требуется серьёзная молниезащита.Молния не только красивое, но и опасное природное явление., поэтому молниезащита и существует. Молния, как ни странно, еще явление и полезное. Молния является одним из источников пополнения озонового слоя Земли.Молния – это тонкий инструмент в природной лаборатории генетических модификаций на нашей планете.

Молния – мощный генератор электромагнитных импульсов в широком спектре частот (сила тока в канале молнии достигает двухсот тысяч ампер при напряжении до ста тысяч киловольт). Причем известны случаи, когда в течение полутора секунд в одно и то же место ударяло несколько десятков молний.(нам кажется, что в последнем случае молниезащитане помешала бы)Молния – это, наконец, наглядная демонстрация действия Закона сохранения энергии.Закон сохранения энергии действует стабильно, настойчиво возвращая все природные системы в состояние равновесия и баланса. Разряд молнии можно соотнести с электрической дугой, подобную той, которая является источником света так называемых газоразрядных ламп.

Молнияобразуется вследствие накопления большой разницы потенциалов на поверхности земли и грозовой тучей.Начинается она с образования светящегося канала ионизированного воздуха, который получил название “step leader”. Канал ионизации развивается со скоростью от 100 до 1000 км/с, и, достигнув поверхности земли, вызывает главную фазу разряда молнии, которая воспринимается глазом как грозовой разряд.Обычно по каналу проходит не один, а несколько последовательных разрядов, мощность которых последовательно убывает. В среднем ток первого разряда составляет около 18 000А.

Поэтому даже в случае непрямого попадания, молния вызывает перенапряжение, распространяющееся в системе коммуникаций и последовательно выводящее из строя незащищённое электрооборудование.(Молниезащита должна учитывать все эти факторы)Для предотвращения этих последствий попадания молнии и существует молниезащитаразличных типов: это – стержневой, тросовый и тип защиты с применением молниеприёмной сетки. Относительно недавно этот список дополнился системами активной молниезащиты. Специфика построения и применения, молниезащитав значительной мере определяется местоположением защищаемых зданий и сооружений.(результат попадания молнии в деревья и дома, вот почему молниезащитаобязательна)Кроме того большую опасность представляет вторичное проявление разрядов молнии (для защиты от которых также применяется молниезащита).К таким проявлениям относятся наведенные (индукционные) и занесенные инженерными сетями потенциалы.

Современные обьекты все больше насыщаются  сложной электронной техникой и ответственными системами управления. Таким образом, молниезащита становится ответственной и важной комплексной задачей.Упредить угрозу удара молнии и минимизировать последствия ее воздействия на тот либо иной обьект – вот основная задача молниезащиты. Современные системы молниезащиты снижают риски от воздействия прямого попадания молнии в объект, а также защищают его технологическое насыщение от наведенного и занесенного потенциалов.При всех уровнях вероятности события необходимо помнить, что превентивные мероприятия (т.

е. молниезащитаи молниеотвод) повышают наш шанс достойно встретить любую угрозу.Наиболее тщательным образом должна выстраиваться молниезащита домов, стоящих на открытой местности и включающих в себя возвышающиеся элементы конструкции. За чертой города – это коттеджи и загородные дома, а в городе – наиболее вероятным объектом поражения являются трубы промышленных предприятий, антенны радиостанции и другие высотные сооружения.

Молниезащита зданий, расположенных в городском массиве – задача довольно простая, так как удар молнии наиболее вероятен в высотные здания и сооружения, на которые предупредительно устанавливаются молниеотводы.Главным назначением молниезащитыявляется создание условий, при которых молниезащитавстречается с разрядом молнии либо его дополнительными проявлениями раньше защищаемого объекта. Полная молниезащитапредставляет собой комплекс внешних и внутренних мероприятий, направленных на минимизацию рисков обусловленных этими явлениями.Внешняя молниезащита представляет собой систему перехвата, отвода и заземления токов молнии и предназначена для защиты объекта от повреждения и пожара при прямом попадании молнии. Внешняя молниезащитапроектируется индивидуально под каждое конкретное здание.В момент прямого удара молнии в объект правильно спроектированная и смонтированная молниезащита способствует эффективному улавливанию, отводу и растеканию тока молнии в земле.

Разряд тока молнии происходит без ущерба для защищаемого объекта и здоровья людей, находящихся внутри.Внутренняя молниезащита уменьшает электромагнитное воздействие тока молнии на людей и технологическое оборудование внутри защищаемых объектов.Внутренняя молниезащита нужна для:- уравнивания потенциалов всех коммуникаций на входе в объект- уравнивания потенциалов  частей оборудования внутри объекта- выравнивания потенциалов  зданий и на прилегающей территории- защиты оборудования и систем связи  от импульсных перенапряжений.Устройство заземления представляет собой часть внешней молниезащиты, которое предназмачено для направлення тока молнии в землю и последующего его распределения в земле.Важнейшими критериями для равномерного распределения тока молнии без образования опасных перенапряжений являются форма и размеры. Согласно ПУЗ сопротивление заземлення должно быть меньше 4 Ом.Устройство заземлення может состоять из одной из трех описываемых далее систем:Что из себя представляетглубинный заземлитель – это заземлитель, который, как правило, устанавливают перпендикулярно поверхности земли с достаточным заглублением в землю. Глубинный заземлитель является простейшим решением при дополнительном оборудовании системы молниезащиты.Конструкция кольцевого заземлителяпредставляет собой поверхностный заземлитель, который обычно прокладывают в виде замкнутого кольца  на глубинах около1,0 м в земле вокруг наружного фундамента сооружения или дома.

Это является более удачным, но в то же время более трудоемким решением при доработке системы молниезащиты.Фундаментный заземлитель(согласно ТАВ 1974 предписывается для новых зданий) представляет собой заземлитель, который установлен в бетонном фундаменте сооружения. Он действует в качестве заземлителя системы молниезащитыв том случае, если требуемые внешние выводы для соединения токоотводов виведены из фундамента.Основными задачами, которые должно решать молниеприемное оборудование, являющееся в свою очередь  одной из составных частей для такого оборудования как система молниезащиты, является непосредственное улавливание электрических разрядов – молний. Особое внимание при установке молниеприемного оборудования следует уделяеть защите углов и кромки постройки.

По всей Украине, и в том числе и в Киеве используются наряду с плоскими крышами, крыши с коньковой геометрией.При планировании и расчете молниеприемного оборудования, следует учесть следующие два момента:- О каком типе здания идет речь?Метод применяемой в конкретном случае защиты зависит от соответствующего типа здания. С помощью приведенной ниже таблицы можно определить, какой из методов является правильным.- К какому классу молниезащиты относится здание?Перед началом планирования системы молниезащиты нужно определить класс применяемой молниезащиты для объекта которому эта защита необходима. Согласно действующим нормам для определения класса молниезащиты необходимо иметь подробные данные об объекте защиты и, соответственно, все факторы риска.

Так, например, для общественного административного здания рекомендуется молниезащитакласса III.Остроконечная крышаМетод защитного углаПлоская крышаМетод замкнутых контуровПлоская крыша с надстройкамиМЗК в сочетании с МЗУ для надстроекДля предварительной оценки стоимости молниезащиты объектадостаточно:- Назначение объекта (жилое здание, офисное здание, цех…)- План участка с нанесением инженерных коммуникаций – Строительные планы/чертежи, размещение антенн- Этажность, высота/ширина/длина строения (м)- План кровли- Материал кровли, водосточных желобов и труб- Конструкция коробки здания (кирпич, дерево…)- Наличие взрывоопасных помещений (газ, газовые трубы, ГСМ, другое…)- Наличие контура заземления (повторное, защитное)- Структура грунта (песок, глина, торфяник, чернозем…)- Пожелание заказчика по материалу соединительной проводкиДополнительные сведениядля точных расчетов молниезащиты:- Генплан с указанием наиболее посещаемых людьми мест- Близлежащие высотные строения, ЛЭП…- Рельеф участка (также, глубина залегания грунтовых вод)- Электроснабжение: ввод – воздушный или кабельный,  сеть: – 4 или 5-проводная- Оборудованы ли ГРЩ защитой от перенапряжения (разрядники)- Геологический разрез- Архитектурные и другие особенностиООО НПЦ “Вертикаль”, предлагая Вам безопасность и уверенность в период повышенной грозовой активности, выполняет:- расчеты и проектирование систем молниезащиты и заземления- электрические измерения- согласование проектной документации в органах пожарного надзора- монтаж (любая молниезащита) – ввод в эксплуатацию, контроль и ревизию действующих системСодержание:Молния всегда считалась неуправляемой стихией, относящейся к наиболее страшным и опасным природным явлениям.Несмотря на то, что прямое поражение объектов случается редко, тяжелые последствия таких ударов заставляют искать эффективные способы защиты. Если рядом с домом расположена ЛЭП или высокая башня с молниеотводом, в этом случае можно считать, что опасность значительно снизилась. Если же загородный дом представляет собой одиноко стоящее здание, вдобавок расположенное на возвышенности и возле водоема, то не стоит рисковать, а выполнить такие мероприятия, как молниезащита и заземление.Их устройство должно быть запланировано еще на стадии проектирования, тогда по окончании строительства сам объект и его защита будут представлять собой единое целое.Заземление и молниезащита в частном домеУдары молнии могут привести к серьезным негативным последствиям.

Чаще всего повреждается кровля и несущие конструкции, выходит из строя внешнее и внутреннее электроснабжение, возникают пожары.Наиболее тяжелыми из них считаются травмы различной степени тяжести, получаемые людьми и животными. Всего этого поможет избежать монтаж молниезащиты и заземления, обязательные для установки в частных домах. Они создаются в индивидуальном порядке, в соответствии с регионом, климатическим поясом, типом жилья и другими факторами.

Для определения объемов работ выполняются предварительные расчеты.Все это отражается в документации, включающей исполнительную схему, расчет высоты молниеотвода, смета на строительно-монтажные работы и ведомость затрачиваемых ресурсов.

Если проектирование осуществлялось сторонней организацией, по окончании работ проводятся испытания и замеры, подтверждающие соответствие системы проектно-сметной документации. Эта процедура завершается актом приемки, в котором отражаются результаты проведенных мероприятий.Молниезащита подразделяется на два основных вида:Пассивная включает в себя традиционные элементы – молниеприемник, токоотвод и заземляющий контур.После удара молнии электрический заряд уходит в землю по всей этой цепочке. Подобные системы не подходят для металлических кровель, что является единственным серьезным ограничением.Активная молниезащита работает на основе заранее подготовленного ионизированного воздуха, перехватывающего разряды молний.

Данная система обладает большим радиусом действия, охватывая не только сам дом, но и другие объекты, расположенные рядом.Конструкция типовой системы молниезащиты и заземления состоит из нескольких основных элементов:Молниеприемник. Его высота всегда превышает на 2-3 метра самую высокую часть здания.Он не должен располагаться еще выше, поскольку молнии будут ударять гораздо чаще. Изготавливается в виде металлического штыря или троса, натягиваемого над объектом.Токоотвод.

Соединяет между собой молниеотвод и систему заземления.Изготавливается из металлической арматуры сечением не ниже 6 мм2, обеспечивающей свободный путь разряда в землю.Заземлитель. Изготавливается так же, как и обычный заземляющий контур. Состоит из двух частей – подземной и наземной.

Устройство сетей заземления и молниезащиты

Рассмотрев в общих чертах значение молниезащиты для частного дома, следует более подробно остановиться на отдельных элементах системы и особенностях монтажа. Прежде всего, еще до начала работ по устройству заземления, необходимо определиться, будет ли обеспечиваться защита в том числе и от молнии. Дело в том, что для выполнения своих обычных функций может использоваться любая конфигурация заземлителя, а устройство заземления и молниезащиты предполагает использование строго определенного типа конструкции.

В этом случае должно быть установлено не менее двух вертикальных электродов длиной 3 метра. Они объединяются с помощью общего горизонтального электрода.

Расстояние между штырями должно быть не менее 5 метров.Такое заземление монтируется вдоль одной стены, соединяя в земле токоотводы, спущенные с крыши. В случае использования сразу нескольких токоотводов, контур заземления молниезащиты прокладывается на расстоянии одного метра от стен и располагается на глубине 50-70 см. Сам токоотвод соединяется с вертикальным электродом длиной 3 метра.

Внешняя и внутренняя молниезащита

После заземления можно приступать к непосредственному устройству молниезащиты, разделяющейся на две части – внешнюю и внутреннюю. Внешняя защита, состоящая из молниеприемника и токоотвода, уже рассматривалась, поэтому стоит более подробно остановиться на внутренней защите здания от воздействия молнии.

Ее основной задачей является защита оборудования и бытовой техники, установленных внутри здания.Они также могут серьезно пострадать от удара молнии.

Поэтому защитные мероприятия выполняются с помощью УЗИП – устройства для защиты от импульсных перенапряжений. В его состав входят нелинейные элементы в количестве одного или нескольких единиц.Внутренние компоненты защитного устройства могут подключаться не только в определенных комбинациях, но и различными способами: фаза-земля, фаза-фаза, фаза-ноль и ноль-земля. Согласно нормативов, определенных в ПУЭ, все УЗИП, использующиеся для защиты электрических сетей частных домов, должны устанавливаться только за вводным автоматическим выключателем.

Варианты установки внутренних защитных устройств зависят от того, имеется или отсутствует в доме внешняя молниезащита. При ее наличии выполняется установка классического защитного каскада, состоящего из устройств классов 1, 2, 3, расположенных последовательно. УЗИП 1-го класса устанавливается на вводе и ограничивает ток при прямом ударе молнии.Прибор 2-го класса также может устанавливаться внутри вводного или распределительного щитка в большом здании, при расстоянии между щитами свыше 10 м.

Второй класс защищает от наведенных напряжений и ограничивает ток в пределах 2500 В. При наличии в доме чувствительной электроники дополнительно устанавливается УЗИП 3-го класса с ограничением напряжением да 1500 В.При отсутствии внешней молниезащиты УЗИП 1-го класса уже не требуется, поскольку прямого попадания молнии уже не будет. Остальные защитные устройства устанавливаются по предыдущей схеме с внешней защитой.

Источники:

  • www.zandz.ru
  • malahit-irk.ru
  • vertical.ua
  • electric-220.ru

Молниезащита и заземление. ООО «Молния». Заземлено

Мощнейший заряд электрической энергии, который несет в себе удар молнии, может нанести немалый вред зданиям и сооружениям, коммуникациям, кроме того, он особо опасен для жизни и здоровья человека. К сожалению, предугадать природные явления и предотвратить люди не способны даже с использованием высокотехнологичных современных разработок.

Поэтому одной из важнейших задач комплексного оснащения объектов становится многоэтапная защита от подобных стихийных явлений. Наше предприятие уже более шести лет оказывает услуги по подбору, поставке и установке оборудования для защиты от молнии и предотвращения её пагубных последствий.

 

Компания  «Молния» комплектует ваш объект наиболее подходящими материалами от ведущих производителей, сотрудничество с которыми ведется напрямую. Мы предлагаем решение следующих задач:

помощь в разработке оптимального технического решения с учетом особенностей вашего объекта

 

поставка качественного оборудования и материалов

 

монтажные работы

Нашими партнёрами являются ведущие производители, продукция которых отлично зарекомендовала себя:

     Обширный ряд специализированного оборудования, крепежных деталей и материалов ведущих мировых производителей помогает нам создать надежную и простую в монтаже систему защиты любого сооружения от последствий удара молнии.

Сегодня глубинное модульно-штыревое заземление по праву считается эффективным решением для получения нормативных величин сопротивления заземлителя - как в системах молниезащиты, так и в отдельных контурах. Заземление представляет собой технический комплекс или ряд мер, которые подразумевают преднамеренное соединение зданий и электроустановок с землёй или её эквивалентом.

 

Заземление служит для уменьшения электрического напряжения прикосновения до значения, которое безопасно для человека.  Главная цель таких мер - защитить людей от поражения электрическим током, а электроустановки - от повреждения. Подобные работы по защите зданий, промышленного и бытового электрооборудования проводятся в обязательном порядке, чтобы минимизировать вероятность возникновения опасных случаев.

Защитное заземление зданий многоэтажных домов, общественных, офисных и производственных построек характеризуется технически сложной конструкцией, поэтому для проектирования и установки подобного оборудования лучше всего обращаться к профессионалам. 

 

Отдельным направлением нашей работы является монтаж систем молниезащиты и заземления в многоэтажных жилых и нежилых зданиях, а также в частных домах. Опыт в данной области деятельности позволяет выполнить работы качественно и в срок, учесть всю специфику и нюансы.

 

Наша команда приняла участие в реализации проектов  по молниезащите и заземлению таких компаний и объектов, как:

 

Ростелеком

Аэропорт, г. Пермь 

Аэропорт, г. Новосибирск 

Космодром Восточный 

Стадион «Енисей», г. Красноярск (включая монтаж) 

«Европейский берег», г. Новосибирск (включая монтаж) 

а также многие другие объекты в России и Казахстане 

 

 

Демократичные цены

 

Оперативная обработка заявки и индивидуальный подход к требованиям клиента

 

Расчет стоимости доставки и организация перевозки до вашего адреса

Профессионализм и опыт в технической стороне вопроса

 

Наличие самых востребованных комплектующих

 

Отгрузка непосредственно от производителя напрямую по адресу клиента (из Москвы, Петербурга, Минска)

 

+7(383) 380-81-23

 

[email protected]

 

 

Если вам нужна активная или классическая молниезащита, вы хотите купить держатели и соединители токоотвода, установить на своем объекте модульное стержневое или электролитическое заземление, а также поставить молниеприемники МСАП или другой марки, то на этом ресурсе вы сможете получить необходимую информацию, а мы поможем вам успешно реализовать задуманное.

 

Молниезащита ГРПШ: расчет молниезащиты, устройство молниеотвода

Согласно СП 62.13330.2011, по опасности ударов молнии ГРП, ГРПБ и ШРП следует относить к классу специальных объектов, представляющих опасность для непосредственного окружения при размещении их в населенных пунктах и на территориях газопотребляющих предприятий, или к классу объектов с ограниченной опасностью в остальных случаях. При применении в ГРП и ГРПБ системы автоматизации должна быть создана защита от вторичных проявлений молнии.

Молниезащита ГРП и ГРПБ должна отвечать требованиям, предъявляемым к объектам II категории.

В систему молниезащиты ГРПШ должно входить:
  1. Молниеотвод;
  2. Заземление;
  3. Уравнивание потенциалов;
  4. Защита от статического электричества.

Предлагаем ознакомиться с примерами организации молниезащиты ГРПШ.

Пример расчета молниезащиты ГРПШ


Проектом предусматривается молниезащита ГРП. Молниезащита защищаемого объекта выполнена одиночным стержневым молниеотводом.
Выбор типа и высоты молниеотвода производится исходя из значений требуемой надежности РЗ.

Стандартной зоной защиты одиночного стержневого молниеотвода высотой h является круговой конус высотой h0<h, вершина которого совпадает с вертикальной осью молниеотвода. Габариты зоны определяются двумя параметрами: высотой конуса h0 и радиусом конуса на уровне земли r0.

Согласно СО 153-34.21.122-2003 п. 2.2 объект классифицируется как специальный с ограниченной опасностью. По таблице 3.4 определяется высота молниеотвода h, высота конуса h0 и радиус конуса на уровне земли r0.

Для зоны защиты требуемой надежности радиус горизонтального сечения rХ на высоте hХ определяется по формуле (3.1) rХ=r0(h0-hХ)/h0.

Высота конуса h0 определяется геометрическим построением для РЗ=0,99 и для высоты молниеотвода.

h=0-30 м.
h=h0/0,8=8,0/0,8=10,0 м;
r0=0,8h=0,8х10,0=8,0 м;
rХ=8,0(8,0-4,0)/8,0=4,0 м.

Расчет зоны защиты ГРПШ молниеотводом

Рис.1 Расчет зоны молниезащиты ГРПШ. Вид в профиль


Согласно ПУЭ 7.3.43 пространство у наружных установок, содержащих горючие газы или ЛВЖ, относятся к зонам класса В-1г.
Для обеспечения защиты от статического электричества проектом предусматривается заземляющее  устройство сопротивлением 4 Ом, к которому присоединяется корпус ГРП, технологические трубопроводы. К этому же заземляющему устройству присоединяется молниеприемник грозозащиты.

Рис.2 Расчет зоны молниезащиты ГРПШ. Вид сверху

Примечание:
1. Сварка производится электродом Э-46 ГОСТ9367-75 двусторонним швом.
2. Длина сварного шва не менее 40 мм.
3. Высота сварного шва - 4 мм.

В качестве защитных мероприятий проектом необходимо предусматривать: молниезащиту, заземление, уравнивание потенциалов, защиту от статического электричества. Проектом необходимо выполнить комбинированное заземляющее устройство, состоящее из вертикальных электродов (уголок 40х40х4), соединённых горизонтальным электродом (полоса 4х20).

Сопротивление искусственного заземлителя, объединённого с естественным заземлителем в любое время года не должно превышать 4 Ом. Места сварных соединений стыков заземляющего устройства после сварки покрыть битумным лаком. Место входа токоотвода (полоса 4х20) в грунт гидроизолировать при помощи гидроизоляционных лент с пропиткой их горячим битумом. Токоотвод следует прокладывать на расстоянии от фундамента не менее, чем 10 мм.

Уравнивание потенциалов

Система дополнительного уравнивания потенциалов объединяет, одновременно доступные к прикосновению, открытые токопроводящие части, сторонние проводящие части, а также нулевые защитные проводники всего оборудования, включая штепсельные розетки. Делается система дополнительного уравнивания потенциалов (ДУП) в зонах с опасной окружающей средой.

Рис.3 Схема уравнивания потенциалов в системе молниезащиты ГРПШ


Устройство заземления ГРПШ

  Соединение заземляющих проводников между собой производится сваркой по ГОСТ 5264-80. Длина сварного шва равна двойной ширине при прямоугольном сечении токоотвода. Заземление выполняется присоединением всех металлических нетоковедущих частей оборудования к заземляющему устройству. Защита от вторичных проявлений молнии, статического электричества и с целью уравнивания потенциалов выполняется присоединением, металлического корпуса технологического шкафа к системе уравнивания потенциалов.

В соответствии с "Инструкцией по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций" (СО 153-34.21.122-2003) установка должна быть защищена от прямых ударов молнии, вторичных её проявлений и заноса высокого потенциала через наземные и подземные металлические коммуникации. Молниезащита ГРП осуществляется установкой молниеприемников высотой 10м.

Рис.4 Схема заземления в системе молниезащиты ГРПШ


Молниеотвод подключается к комбинированному заземляющему устройству, состоящему из горизонтальных (полоса 4х20) и вертикальных заземлителей (уголок 40х40х4).

Все металлические элементы выше поверхности земли покрыть краской БТ 177 по ГОСТ 5631-79* в два слоя по грунту ГФ 017 по ТУ 6-27-7-89.

Молниеотвод (h=10м) запроектирован из стальных труб по ГОСТ 10704-91. Фундамент под молниеотвод - монолитный железобетонный из бетона кл. В15, W4, F50, рабочая арматура класса А III, конструктивная- класса А I. Сводные конструктивные решения приведены в графической части ниже.

Схема устройства молниезащиты ГРПШ

Рис.5 Общая схема молниезащиты ГРПШ  



Молниезащита, заземление

Молниезащи́та (громозащи́та, грозозащи́та) — это комплекс технических решений и специальных приспособлений для обеспечения безопасности здания, а также имущества и людей, находящихся в нём. На земном шаре ежегодно происходит до 16 миллионов гроз, то есть около 44 тысяч за день. Опасность для зданий (сооружений) в результате прямого удара молнии может привести к: 

Молниезащита зданий разделяется на внешнюю и внутреннюю.

Существует несколько типов молниезащиты.

Внешняя молниезащита представляет собой систему, обеспечивающую перехват молнии и отвод её в землю, тем самым, защищая здание (сооружение) от повреждения и пожара. В момент прямого удара молнии в строительный объект правильно спроектированное и сооруженное молниезащитное устройство должно принять на себя ток молнии и отвести его по токоотводам всистему заземления, где энергия разряда должна безопасно рассеяться. Прохождение тока молнии должно произойти без ущерба для защищаемого объекта и быть безопасным для людей, находящихся как внутри, так и снаружи этого объекта.

Существуют следующие виды внешней молниезащиты:

Помимо вышеупомянутых традиционных решений (приведенных как в международном стандарте МЭК 62305.4, так и в российских нормативных документах РД 34.21.122-87 и CO 153—343.21.122-2003) с середины 2000х годов получает распространение молниезащита с системой ранней стримерной эмиссии, также именуемая активной молниезащитой. Однако нет никаких надёжных доказательств того, что активная молниезащита работает эффективнее, чем традиционная молниезащита тех же размеров.

В общем случае внешняя молниезащита состоит из следующих элементов:

Внутренняя система молниезащиты

Внутренняя молниезащита представляет собой совокупность устройств защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП). Назначение УЗИП защитить электрическое и электронное оборудование от перенапряжений в сети, вызванных резистивными и индуктивными связями, возникающих под воздействием тока молнии. Общепринято выделяют перенапряжения, вызванные прямыми и непрямыми ударами молнии. Первые происходят в случае попадания молнии в здание (сооружение) или в подведенные к зданию (сооружению) линии коммуникаций (линии электропередачи, коммуникационные линии). Вторые — вследствие ударов вблизи здания (сооружения) или удара молнии вблизи линий коммуникаций. В зависимости от типа попадания различаются и параметры перенапряжений.

Перенапряжения, вызванные прямым ударом, именуются Тип 1 и характеризуются формой волны 10/350 мкс. Они наиболее опасны, так как несут большую запасенную энергию.

Перенапряжения, вызванные непрямым ударом, именуются Тип 2 и характеризуются формой волны 8/20 мкс. Они менее опасны: запасенная энергия примерно в семнадцать раз меньше, чем у Тип 1.

Соответствующим образом классифицируются и УЗИП.

Молниезащита зданий и сооружений подразделяется на активную и пассивную.

Пассивная молниезащита - это так сказать классический вид молниезащиты, принцип его работы остается неизменяемым уже многие десятилетия. Устройство пассивной молниезащиты состоит из токоприемника, токоотвода, заземления.

Молниеприемник представляет собой стальной стержень устанавливаемый в самой верхней точке кровли.

В роли токоотвода выступает стальная проволока, толщиной не менее 6 мм, через которую при попадании в молниеприемник электрического искрового разряда проходят токи, величиной более 200 тыс. А. Поэтому соединения – молниеприемник, токоотвод и заземлитель, требуют особенно качественных соединений в местах переходов от одного к другому, для обеспечения которых в основном используется сварка всех контактов.

Заземлитель – это как правило металлические шпильки диаметром 20 мм, длиной от 1 до 3 м, которые забиваются в землю и соединяются полосой.

Принцип работы активной молниезащиты заключается в том, что молниеприемник, ионизирует воздух вокруг острия головки молниеприемника, и таким образом перехватывает разряд молнии. Все остальные элементы активной молниезащиты такие же как у пассивной. Радиус действия активной молниезащиты намного больше, чем у пассивной молниезащиты и может достигать 100 м, то есть под его защитой будет не только защищаемый объект, но и расположенные рядом постройки. Такой вид молниезащиты очень распространен во многих странах. Однако бытует мнение, что активная молниезащита как бы "притягивает" молнию. То есть вероятность попадания молнии (хотя она и попадет в молниеприемник) на много больше по сравнению с пассивной молниезащитой. Но это только мнения, так, как удар молнии вещь непредсказуема.

Для металлических видов кровли и кровельных материалов пассивная молниезащита подходит наиболее точно, единственно что надо учесть – это токоотвод следует прокладывать на стене которая является противоположенной входу, а штырь заземлителя устанавливать не менее 1м от строений или фундамента.

Деревянную кровлю и покрытую шифером, защищать стоит с помощью металлического троса, который при помощи подпорок прокладывается вдоль конька от молниеприемника до заземлителя, спуская его вдоль стены или по водостоку.

Черепичные крыши, как правило защищаются стальной сеткой, образующей цельный контур сверху, к которому приваривается токоотвод соединенный с заземлителем.

Такие особенности создания молниезащиты способны:

  • обеспечить защиту зданий и сооружений от стихийных электрических искровых разрядов;
  • обеспечить проведение на них различных видов работ;
  • создать ступенчатую защиту различных типов информационных и силовых сетей, а так же их потребителей;
  • гарантировать надежную работу и безопасность электроустановок находящихся в производственных корпусах.

Ныне установка молниезащиты является обязательной процедурой при проведении нового строительства, регулируемой основными разделами ПУЭ и ГОСТов. Документ, что расписывает расчетные нормы с величинами, действует на практике с 1987-го года и достаточно точно определяет, какой конструкцией нужно оборудовать грозозащиту зданий. Учитывая, что современные здания практически переполнены всякого рода электроникой бытовой техникой и электроприборами, молниезащита должна выполняться на высоком профессиональном уровне. Расчет, подготовленный соответствующим специалистом, проводится с учетом таких данных как изучение и исследование частоты случавшихся гроз по конкретному району и региону, принимаются во внимание особенности строения и естественно расчет вероятного попадания разряда в грозу.

Невзирая на, казалось бы, внешнюю простоту - надежная молниезащита требует достаточных знаний, способностей и специального материала. Установленные самостоятельно системы защиты могут даже усугубить в некоторой степени ситуацию. Ведь молниезащита в каждом исключительном случае – это индивидуальная система, что требует непосредственного участия профессионалов, способных провести специальные расчеты с подбором нужного оборудования. А применение единой схемы грозозащиты для всех без исключения строений – конечно же, ошибочное.

Купить молниезащиту

В нашей компании, ООО Металлобаза «Стилпрофф», мы специализируемся на внешней защите. Полоса и катанка, в нашей компании представлена в бухтах и в прутках любой длины.

У нас вы можете приобрести следующие наименования:

Пруток оцинкованный, катанка

Артикул Описание Вес (кг) Материал
90737 Пруток стальной оцинкованный 8 мм 0,41 Сталь оцинкованная
90737/1 Пруток стальной оцинкованный  8 мм, 0,41 Сталь оцинкованная
90754 Пруток стальной оцинкованный 8мм,  0,41 Сталь оцинкованная
90738 Пруток стальной оцинкованный 10 мм 0,6 Сталь оцинкованная
90738/1 Пруток стальной оцинкованный  10 мм, 0,6 Сталь оцинкованная

Пруток медный

Артикул Описание Вес (кг) Материал
90735 Пруток медный 8 мм 0.45 Медь
90736 Пруток медный 6 мм 0.25 Медь

Пруток стальной омедненный

Артикул Описание Толщина покрытия (мкм) Вес (кг) Материал
90753 Пруток омедненный 8 мм 30 - Сталь омедненная

Полоса медная

Артикул Описание Вес (кг) Материал
90741 Полоса медная 40х4мм - Медь
44455 Полоса медная 25х4мм - Медь

Полоса оцинкованная 4х40

Артикул Описание Вес (кг) Материал
90740 Полоса стальная оц. 40х4, 1,26 Сталь оцинкованная
90742 Полоса стальная оцинкованная 25х4мм 0,8 Сталь оцинкованная
90742/1 Полоса стальная оц. 25х4, 0,8 Сталь оцинкованная

Мачты молниеприемные

Артикул Описание
90870/1 Мачта молниеприёмная L 1000мм, нерж.
90860 Мачта молниеприёмная L 2000мм, нерж.
90861 Мачта молниеприёмная L 3000мм, нерж.
90862 Мачта молниеприёмная L 4000мм, нерж.
90863 Мачта молниеприёмная L 5000мм, нерж.
90864 Мачта молниеприёмная L 6000мм, нерж

Молниеприемник, громоотводы

Артикул Описание
90870 Молниеприемник Al, L 1000 (для мачты молниеприемной)
90871 Молниеприемник Al, L 1500 (для мачты молниеприемной)
90872 Молниеприемник Al, L 2000 (для мачты молниеприемной)
90874 Молниеприемник Al, L 2500 (для мачты молниеприемной)
90873 Молниеприёмник Al, L 3000 (для мачты молниеприемной

Опора для мачты на кровле

Артикул Описание Вес (кг) Материал
90865 Опора для мачты на плоской кровле L...498 1,64 Сталь

Устройство заземления - ТТС - Молниезащита, заземление, монтаж, поставка, проектирование

Глубинный монтаж

Традиционный монтаж

Обозначение монтажного комплекта

Назначение монтажного комплекта

Суммарная длина вертикальных элементов

Возможные варианты монтажа

N

L

ТЭЗ -00015

Глубинный монтаж

15 м

13

15 5

ТЭЗ -00030

Глубинный монтаж

30 м

13

30 10

ТЭЗ -00045

Традиционный монтаж

45 м

15

3

Состав монтажного комплекта

ТЭЗ-00015

ТЭЗ-00030

ТЭЗ-00045

Электрод заземления 5/8"Х 1,5м шт.

10

20

30

Соединительная муфта 5/8", шт.

10

20

16

Направляющая головка для вибромолота, шт.

2

3

5

Наконечник для омедн.стержня 5/8"

3

5

15

Зажим универсальный, шт.

3

5

15

Лента гидроизоляционная Denso 50мм. х 10м., шт.

1 на 3 комп.

1 на 3 комп.

1

Насадка на вибромолот SDS max, шт.

1 на 3 комп.

1 на 3 комп.

1

- Возможна комплектация по индивидуальной заявке заказчика.
- Дополнительно комплекты заземляющих устройств могут комплектоваться медной или оцинкованной полосой для создания контура заземления и контрольно-измерительными колодцами.
- В случае необходимости сварочного соединения электрода с проводником возможна поставка оборудования и материалов для выполнения экзотермической сварки.

Заземление и молниезащита частных домов в Серпухове под ключ

Разновидности внешней защиты

Наружная защитная система делится на два вида - активную и пассивную. Активная система сопротивления ударам молнии оборудована ионизирующим компонентом на выступающем стержне уловителя. Он притягивает разряд, позволяя контролировать место попадания.

Подобный метод покрывает площадь в несколько раз большую, чем вторая разновидность. Помогает сократить расходы на требующиеся материалы, имеет более эстетичный внешний вид. Из достоинств проистекают и недостатки - это более скорый износ и возможное нежелание хозяина увеличивать частоту попадания молний в защитную конструкцию.

Конфигурация пассивной защиты, срабатывающей в случае удара в конкретный участок, зависит от размеров постройки, вида и формы крыши.

Основные системы:

  •  Стержневая. Представляет собой отдельный высокий стержень;
  •  Тросовая. Закрепленный над крышей по коньку стальной трос;
  •  Сетчатая. Ячейки проводников соединяют с базовым контуром, образуя на крыше сеть.

Способы можно комбинировать, применять совместно. Исходить нужно из конфигурации строения, формы и площади крыши.

Стержневая молниезащита

Стержневая защита оптимальна при пирамидальном типе кровли. Установка штыря в центр свода позволяет исключить вероятность попадания электрического разряда в другие выступающие части кровли, которые находятся ниже. На двухскатную крышу рекомендуется устанавливать два шпиля, высотой от 2-х метров каждый. Монтируют их в крайних точках кровли.

Тросовая молниезащита

Тросовую систему применяют в качестве альтернативы стержневой. Устанавливают на двухскатную крышу, при условии угла ската не менее 35 градусов. Может быть применена вместе со штырями, объединяя их в одну систему. Это повышает защиту и снижает нагрузку на контур.

Сетчатая молниезащита

Сетчатый тип конфигурации используют при уклоне кровли не более 7 градусов. Такой тип обустройства крыши в большинстве случаев не характерен для жилого фонда, поэтому чаще всего применяется для защиты промышленных зданий и сооружений.При более сложных типах кровли производится отдельное исследование, позволяющее установить оптимальные точки установки элементов защиты.

Материалы, из которых выполняют элементы молниезащиты, а также их размеры и свойства, регламентированы ГОСТ Р МЭК 62561.2-2014. Проектирование системы молниезащиты должно производится специалистами на основании исследований индивидуальных особенностей здания. Соблюдение всех норм позволит уберечь имущество от воздействия высокого напряжения, свойственного разрядам молний.

Системы молниезащиты - Безопасность и охрана здоровья


Используйте следующий формат для цитирования этой статьи:

Системы молниезащиты. (2014) Практикующее сообщество Farm and Ranch eXtension in Safety and Health (FReSH). Получено с http://articles.extension.org/pages/71216/lightning-protection-systems.

Системы молниезащиты рекомендуются для всех коровников, чтобы снизить риск повреждения от удара молнии.Грозы с участием молний происходят по всей территории Соединенных Штатов, но наиболее распространены в центральных и восточных штатах. Молния - это поток чистой энергии шириной примерно от 1/2 до 3/4 дюйма, окруженный 4 дюймами чрезвычайно горячего воздуха, который ищет путь наименьшего сопротивления между облаками и землей. Сила тока от молнии может быть примерно в 2000 раз больше, чем в обычном доме.

Молния и потенциальный урон

Мощная сила молнии может вызвать возгорание в зданиях, повредить электрическое оборудование и убить людей и домашний скот электрическим током.Как правило, молния попадает в здание, ударяясь о металлический объект на крыше, напрямую поражая здание, поражая дерево или конструкцию (например, силосную башню), что приводит к попаданию удара в соседнее здание, или поражая линию электропередачи или провод. забор, который обеспечивает проход в конструкцию. Вы можете защитить свою ферму или постройки ранчо, установив систему молниезащиты, которая будет направлять удар в сторону от ваших зданий и безопасно рассеивать удар.

Компоненты системы молниезащиты

(Источник: Penn State Ag Safety & Health)

Система молниезащиты состоит из следующих пяти частей: молниеотводы (молниеотводы), проводники, заземляющие соединения (электроды), заземление и молниеотводы.

Воздушные терминалы. Молниеотводы, или молниеотводы, представляют собой металлические стержни или трубы, установленные на каждой выступающей высокой точке здания, такой как пик, слуховое окно, флагшток или резервуар для воды, для перехвата удара молнии. Сплошные медные стержни должны быть минимум 3/8 дюйма в диаметре, а сплошные алюминиевые стержни - минимум 1/2 дюйма в диаметре. Стержни должны выступать на высоте от 10 до 36 дюймов над выступающим объектом. Обычно стержни имеют длину от 10 до 24 дюймов; Для стержня длиной более 24 дюймов требуется дополнительная опора или скоба.Наиболее эффективное расстояние составляет 20 футов для стержней длиной менее 24 дюймов или 25 футов для стержней длиной от 24 до 36 дюймов. Кроме того, стержень должен быть расположен в пределах 24 дюймов от конца любого строительного конька или выступающего объекта. Стратегическое размещение стержней на конструкции гарантирует, что молния поразит стержни, а не другую часть здания.

Проводники. Проводники, представляющие собой медные или алюминиевые кабели, обеспечивают соединение между воздушными клеммами и землей, чтобы направить удар молнии глубоко в землю, где он может безопасно рассеяться.Выбирайте медь или алюминий, а не их комбинацию, потому что между двумя элементами может происходить гальваническое или химически коррозионное воздействие. Основные проводники соединяют все молниеотводы с токоотводами, а затем подключаются к заземляющим соединениям.

Заземление. Заземляющие соединения или электроды обеспечивают контакт с землей для безопасного рассеивания заряда молнии. Для большинства зданий следует использовать как минимум два заземляющих соединения; дополнительные могут потребоваться для более крупных конструкций.Тип заземления может зависеть от проводимости почвы в вашем районе. Заземляющие электроды должны иметь диаметр 1/2 дюйма, длину 10 футов, покрытые медью, стальные или сплошные медные стержни, вбитые как минимум на 8 футов в землю.

Склеивание. Соединение включает ответвления, которые защищают от боковых вспышек, соединяя металлические предметы (например, вентиляторы, водопроводные трубы и т. Д.) С системой заземления. Общее заземление может устранить боковые вспышки молнии. Заземление достигается, когда все электрические системы, телефонные системы и подземные металлические трубопроводы подключены к системе молниезащиты.

Грозовой разрядник. Грозовой разрядник обеспечивает защиту от удара, проникающего в ваше здание через систему электропроводки и, тем самым, вызывающего потенциальные скачки напряжения, которые могут привести к серьезному повреждению электрических устройств. Для обеспечения наилучшей защиты молниеотводы должны быть установлены на внешней стороне здания, где электрические сети входят в здание, или на внутреннем служебном входе.

Защита домашнего скота и деревьев

Осмотрите свою ферму или ранчо с помощью сертифицированного установщика, чтобы определить, следует ли расширить защиту от молний для защиты ценных деревьев; деревья, расположенные в пределах 10 футов от строения, например силоса; или деревья, используемые домашним скотом в качестве тени.Если домашний скот стоит под деревом, он может быть убит прямым ударом молнии по дереву или контактом с образовавшейся заряженной почвой. Чтобы избежать этого сценария, рассмотрите возможность удаления деревьев, предпочитаемых домашним скотом, ограждения домашнего скота от деревьев или обеспечения защиты с помощью системы проводников.

Молниезащита для дерева включает размещение молниеприемников на концах основного ствола и прикрепление полноразмерного заземляющего кабеля к заземляющему стержню. Заземляющий стержень должен располагаться подальше от корневой системы дерева.К основным ответвлениям можно присоединить молниеотводы с меньшими кабелями. Если дерево имеет диаметр 3 фута или больше, используйте два заземляющих стержня, прикрепленных к системе основных проводов.

Защита ограждений

Молния может распространяться на расстояние до 2 миль вдоль незаземленного проволочного забора, представляя угрозу для людей и домашнего скота. Заборы могут быть прикреплены к деревянным столбам, стальным столбам, установленным в бетоне или к зданиям, и даже деревьям (не рекомендуется). При любых обстоятельствах забор должен быть заземлен, чтобы надежно направить напряжение молнии в землю.Чтобы заземлить забор, вбейте стальные стержни 1/2 дюйма или трубу 3/4 дюйма на 5-10 футов в землю рядом с деревянными столбами забора с интервалом 150 футов. Пусть несколько дюймов заземляющего стержня или трубы выступят за верхнюю часть соседнего столба ограждения. Прикрепите стержень или трубу к столбу забора с помощью хомутов для обеспечения плотного соединения.

Установка и обслуживание системы

Сертифицированный установщик должен установить вашу систему молниезащиты, чтобы снизить риск отказа системы и убедиться, что ваша система соответствует необходимым нормам и стандартам.Институт молниезащиты сертифицирует системы, отвечающие всем его требованиям. Чтобы поддерживать сертификацию системы, необходимо проводить регулярное обслуживание и ежегодный осмотр. Повреждения, вызванные сильным ветром, пристройкой зданий, ремонтом или модернизацией крыши, могут повлиять на производительность системы. Чтобы найти сертифицированного установщика в вашем регионе, щелкните одну из ссылок на ресурсы ниже:

Институт молниезащиты

Лаборатории андеррайтеров

Ресурсы

Щелкните здесь, чтобы получить дополнительную информацию Национального института молниезащиты о структурной молниезащите.

Щелкните ссылку ниже для получения более подробной информации по соответствующей теме.

Молниезащита

Источники

Чемберлен, Д. и Холлман, Э. (1995) Молниезащита для ферм. Кооперативное расширение Корнелла. Получено с http://ecommons.library.cornell.edu/bitstream/1813/5168/2/LIGHTNING%20PROTECTION%20FOR%20FARMS.pdf.

Линн Р. (1993) Молниезащита для фермы. Montguide. Государственный университет Монтаны.Больше не доступно в Интернете.

Мерфи Д. (1988) Молниезащита для фермы. Государственный университет Пенсильвании. Получено с http://nasdonline.org/1168/d001010/lightning-protection-for-the-farm.html.

Технические условия на молниезащиту - инженерная практика ASAE. (1998) Справочник по стихийным бедствиям 1998 Национальное издание. Институт пищевых продуктов и сельскохозяйственных услуг Университета Флориды. Больше не доступно в Интернете.

Проверено и обобщено:

Линда М.Фетцер, Университет штата Пенсильвания - [email protected]

Уильям К. Харшман, Государственный университет Пенсильвании (уже на пенсии)

Том Карски, Университет Айдахо (уже на пенсии)

Деннис Дж. Мерфи, Государственный университет Пенсильвании (уже на пенсии)

Молнии, защита от перенапряжения и заземление электрических и электронных систем в промышленных сетях - EIT | Инженерный технологический институт: EIT

В этой главе мы обсудим важность различных форм заземления и то, почему все различные системы заземления должны быть соединены между собой, а также с другими службами здания.Мы также расскажем о конструкции и установке заземляющих электродов .

Цели обучения
  • Цель заземления и соединения
  • Удар электрическим током, напряжение прикосновения и ступенчатое напряжение
  • Эквипотенциальное соединение
  • Принципы прокладки заземляющих проводников
  • Электроды заземления, удельное сопротивление почвы и удельное сопротивление почвы его измерение
  • Максимальный ток электродов
  • Измерение сопротивления электродов
  • Специальные электроды
  • Коррозия заземляющих проводов и электродов и необходимость надлежащего обслуживания

Важное примечание

Термины «земля», а также « «земля» обычно используются для описания общей эталонной точки сигнала / мощности и взаимозаменяемо используются во всем мире в электротехнической терминологии.Тем не менее, Зеленая книга IEEE представляет убедительный аргумент в пользу использования термина «земля» вместо термина «земля». Электрическое заземление не обязательно должно быть где-то рядом с землей (имеется в виду почва) .

Для человека, работающего на верхнем этаже высотного здания, электрическое заземление находится далеко над землей. Принимая во внимание этот аргумент, мы будем использовать термин заземление в этой главе для обозначения общей электрической контрольной точки .

6.1 Цели заземления

Заземление - это термин, который используется для обозначения соединения металлического объекта (который может включать электрический проводник) с землей.Заземление можно разделить на следующие основные категории.

  • Заземление электрической системы, которое можно разделить на:
    1. Заземление нейтрали источника электропитания (которое можно рассматривать как заземление в шкафу служебного входа в помещении пользователя).
    2. Заземление металлических корпусов электрооборудования
  • Заземление системы молниезащиты
  • Заземление опорного сигнала

Каждая из этих категорий заземления имеет определенные цели.

Основная задача электрического заземления - безопасность персонала. Заземление электрической системы выполняет следующие функции:

  • Оно обеспечивает ссылку для всей энергосистемы на массу земли и устанавливает путь для протекания токов на землю всякий раз, когда есть нарушение изоляции, так что неисправность может быть обнаружена цепью. защитные устройства и изолированные.
  • Это гарантирует, что в случае случайного подключения токоведущих частей к токопроводящему металлическому корпусу любое лицо, соприкасающееся с корпусом, не испытает опасно высокое напряжение.Это достигается путем соединения корпуса с землей так, чтобы потенциал корпуса был прочно «привязан» к потенциалу земли.

Как мы видели в предыдущих главах, заземление системы молниезащиты обеспечивает проводящий путь с низким импедансом для энергии разряда молнии (привлеченного молниеприемниками) в землю. Таким образом, земля (грунт) действует как бесконечный сток для разряда и предотвращает появление чрезмерных напряжений на токопроводящей дорожке.Такие напряжения могут воздействовать на людей, находящихся в помещении, в виде напряжения прикосновения, шага или передаваемого напряжения.

Заземление опорного сигнала имеет основную цель контроля шума в сигнальных цепях, который, в свою очередь, возникает из-за помех от высокочастотных внешних сигналов, в том числе из-за молнии.

В этой главе мы обсудим связь между заземлением и безопасностью. Мы изучим факты об опасности поражения электрическим током и потенциальной опасности прикосновения / наступления.

6.2 Поражение электрическим током

Поражение электрическим током возникает в результате прохождения электрического тока через тело человека. Человеческое тело оказывает определенное сопротивление прохождению электрического тока. Однако это не постоянное значение. Это зависит от таких факторов, как масса тела, способ контакта и части тела, контактирующие с землей. Человеческое тело может соединить токоведущую часть с землей. Разность потенциалов, таким образом воздействующая на тело, вызывает прохождение тока через сопротивление, оказываемое телом, и приводит к поражению электрическим током.На рисунке 6.1 показан электрический эквивалент человеческого тела.

Рисунок 6.1
Электрическая эквивалентная схема человеческого тела

Поток электрического тока через тело влияет на работу мышц, которые сами управляются мельчайшими электрическими сигналами нервной системы. Если прохождение тока через человеческое тело затрагивает сердечные мышцы, это может вызвать состояние, известное как фибрилляция сердца, обозначающая сердечную недостаточность. Если позволить продолжить, это может привести к смерти.Порог времени, в течение которого человеческое тело может выдержать ток, зависит от веса тела и силы тока, протекающего по телу. Для получения этого значения было разработано эмпирическое соотношение:

Где

t S = Продолжительность воздействия в секундах (пределы 0,3 и 3 секунды)

I B = RMS Величина тока через тело

S B = Эмпирическая константа

Используя это соотношение и принимая нормальный вес тела 70 кг, можно рассчитать, что:

Где

I B = RMS Величина тока через тело (Амперы)

t S = Продолжительность воздействия в секундах
(Зависит от работы защитных устройств)

Однако это значение необходимо использовать с осторожностью.Например, значительная часть сопротивления тела приходится на внешнюю оболочку. Любая потеря кожи из-за ожога при контакте с электрическими проводниками может снизить сопротивление и увеличить ток до опасных значений.

Как правило, возможны два режима приложения электрического потенциала. Один из них - это человек, стоящий на земле и касающийся части, находящейся под напряжением. Другой случай - разность потенциалов между двумя точками на земле, приложенная к двум опорам на расстоянии около 1 метра.См. Рисунок 6.2, который иллюстрирует эти условия.

Рисунок 6.2
Режимы приложения электрического потенциала

Поскольку человеческое тело имеет разные значения сопротивления потоку электричества в этих двух режимах, пределы напряжения для толерантности человеческого тела рассчитываются индивидуально для обоих случаев следующим образом .

Case-1 Контакт с токоведущей частью вручную:

Где

RA - сопротивление цепи напряжения прикосновения (Ом)

RB - сопротивление тела (принятое за 1000 Ом)

RF - собственное сопротивление каждой ступни относительно удаленной земли в омах

RMF - взаимное сопротивление между ступнями в омах

Случай-2 Контакт со ступнями:

Где

R A - сопротивление цепи ступенчатого напряжения в Ом

R B - Сопротивление тела, принятое как 1000 Ом

R F - собственное сопротивление каждой ступни относительно удаленной земли в Ом

R MF - Взаимное сопротивление между ножками в Ом

Тип контакта, который обычно происходит в электрическом оборудовании и установках, в большинстве случаев является одним из первых. режим.Напряжение в этом режиме контакта называется потенциалом прикосновения. Поражение электрическим током, потому что потенциал прикосновения в электрическом оборудовании возникает из-за прямого контакта с токоведущей частью или косвенного контакта с частью, которая обычно не находится под напряжением, но принимает опасные потенциалы при определенных обстоятельствах, таких как нарушение изоляции. Косвенный контакт неизбежно связан с металлическим корпусом электрического оборудования.

Возникновение второго режима контакта характерно для наружных электрических подстанций с монтируемым в конструкции оборудованием.Это напряжение известно как ступенчатый потенциал. Ступенчатый потенциал - это результат разности потенциалов между двумя точками почвы при замыкании на землю, связанном с протеканием электрического тока через слои почвы.

В случае молнии могут возникать как контактные, так и ступенчатые потенциалы, в зависимости от того, каким образом человеческое тело соединяет точки разности потенциалов. Внутри зданий это неизменно сенсорный режим. На открытом воздухе, скорее всего, пригодится пошаговый режим.Мы уже проиллюстрировали эти концепции в главе 2 на рис. 2.12. Они очень похожи на концепции, рассмотренные выше для токов промышленной частоты, за исключением того, что импедансы также играют важную роль в случае грозовых разрядов, в отличие от токов промышленной частоты, где значение сопротивления является наиболее важным соображением.

Особенно опасным изменением потенциала прикосновения является переданный потенциал, который также показан на приведенном рисунке.В отличие от ситуаций поражения электрическим током, поражение электрическим током от удара молнии не требует электрического оборудования. На пути тока молнии возникают разности напряжений. Таким образом, человек, который находится в контакте с молниеотводом, может быть в опасности из-за разности потенциалов, которая появляется на этой поверхности, когда он проводит разряд молнии. Тогда есть и другие возможности. Опасные разности потенциалов могут быть «возвращены» в здание с помощью металлических коммуникаций, таких как водопроводные трубы, которые находятся в контакте с почвой.Когда трубопровод этих коммуникаций проходит через здание, он передает потенциал почвы, с которой он контактирует, в помещения здания. Это может сильно отличаться от местного напряжения на других поверхностях из-за прохождения тока молнии через конструкцию здания. Таких опасных потенциалов можно избежать либо путем поддержания полной изоляции (подходящей изоляцией, что может быть довольно сложно), либо путем электрического соединения различных проводящих поверхностей, с которыми человек может одновременно вступать в контакт (соединение), чтобы не было относительной разности потенциалов между ними. их.Они обсуждались в предыдущей главе в разделе о боковых вспышках в отношении молниезащиты. В общем, соединение является желательным способом защиты от поражения электрическим током; не только для системы молниезащиты, но и для всех других проводящих частей, включая электрическое заземление. Мы обсудим основы соединения и требования типового стандарта (BS 7671) для "эквипотенциального" соединения. Обратите внимание, что требования к «эквипотенциальному» и «дополнительному» соединению обсуждаются в контексте безопасности распределения электроэнергии, но эти принципы применимы также ко всем ситуациям поражения электрическим током, включая молниезащиту.

6.3 Цели соединения

В предыдущем разделе мы рассмотрели основные принципы опасности поражения электрическим током. В предыдущих главах мы также рассмотрели физику молнии и то, как скачки напряжения из-за ударов молнии безопасно передаются на землю с помощью системы молниезащиты, состоящей из молниеприемников, токоотводов и заземляющих электродов. Обе эти системы заземления по своей природе подвержены шуму, поскольку проведение скачков и токов короткого замыкания в землю сопровождается повышением напряжения проводящих частей, подключенных к этим системам, по отношению к местной массе земли.Когда чувствительное электронное оборудование впервые начало появляться на рабочем месте, производители этого оборудования обычно требовали (и получали) отдельный изолированный заземляющий электрод сравнения, поскольку утверждалось, что подключение этих систем к заземлению здания повлияет на их работу из-за к шуму земли. Таким образом, родилась концепция «чистой» земли в отличие от другой «грязной» земли.

Хотя это и дало своего рода решение проблемы шума, это нарушило фундаментальные требования безопасности персонала.На рисунке 6.3 ниже показано изолированное заземление.

Рисунок 6.3
Изолированные системы заземления

Здесь мы видим три разных типа заземления, каждый из которых изолирован друг от друга; заземление энергосистемы, заземление молниезащиты и «чистое» электронное заземление. Хотя в большинстве случаев это совершенно безотказно (при отсутствии разряда молнии или сбоев в энергосистеме), ситуация становится явно опасной, когда возникает скачок напряжения из-за молнии или неисправностей.Как мы видели ранее, когда молния попадает в здание, она создает кратковременное высокое напряжение в заземляющих проводниках из-за изначально быстрого времени нарастания разряда и импеданса заземляющих проводов / электродов. Точно так же, когда происходит нарушение изоляции, протекание значительного тока замыкания на землю вызывает заметное повышение напряжения в металлических частях, подверженных этим повреждениям, и связанных с ними заземляющих проводниках (ограничено безопасными значениями потенциала прикосновения, но все равно повышается). .

Таким образом, в то время как чистая земля, которая не развивает эти высокие потенциалы, остается при истинном потенциале земли, другие металлические части или строительные конструкции или пол в ее окрестностях могут принимать высокий потенциал, хотя и на короткое время, во время скачков и повреждений. Это означает, что между электронным заземлением и подключенным к нему оборудованием и заземлением здания или молниезащитным заземлением может развиваться высокий потенциал, что создает небезопасные ситуации как для персонала, так и для оборудования, подключенного к `` чистой земле ''. .’

Другая проблема с изолированным заземлением заключается в том, что сопротивление заземления системы, в которой используются один или два электрода, намного выше, чем общее заземление. Поэтому потенциал прикосновения корпусов электронного оборудования в случае замыкания на землю внутри оборудования может превышать безопасные пределы. Таким образом, ответ на эти проблемы заключается в соединении всех этих различных систем заземления вместе (см. Рисунок 6.4)

Рисунок 6.4
Системы заземления, подключенные к общему электроду

На рисунке выше показаны все три системы заземления, связанные в одной точке. наземь.Теоретически такое расположение предотвратит разность потенциалов между разными заземлениями. Но на практике такой общий заземляющий электрод будет иметь высокое значение импеданса, которое не может должным образом рассеивать удары молнии и вызовет чрезмерное повышение потенциала в системе заземления по отношению к массе земли. Таким образом, конструкция не представляет особой практической ценности.

На рис. 6.5 показана система с несколькими точками заземления с разными типами электродов, соединенными вместе, чтобы сформировать путь заземления с низким импедансом, который связывает вместе все формы заземления в здании.Это предотвращает опасное повышение потенциала системы заземления по отношению к общей массе земли, а также предотвращает возникновение дифференциальных напряжений между открытыми металлическими поверхностями здания и кожухами оборудования.

Именно этот тип системы устанавливается на любом современном объекте, чтобы гарантировать отсутствие опасных условий во время удара молнии или замыкания на землю. Система заземления безопасно отводит импульсные токи через молниеотводы, а также токи, проводимые различными устройствами защиты от перенапряжения, подключенными к электрической системе, в путь заземления, не вызывая чрезмерных разностей потенциалов где-либо в системе.

Соединение различных систем заземления, таким образом, является первым шагом к защите чувствительного оборудования от скачков напряжения. Фактически, необходимо соединить не только электрические контрольные точки, но и все виды металлических поверхностей, которые могут вызвать дифференциальный потенциал. Мы обсудим этот аспект в следующем разделе, посвященном эквипотенциальному соединению.

В некоторых случаях связывание контрольных точек связи с остальными заземленными системами может быть нежелательным.В то же время их полная изоляция приведет к возникновению небезопасных условий при ударе молнии (или замыкании на землю в электрической системе). В этих случаях подключение выполняется через устройство защиты от перенапряжения (иногда называемое дифференциальным заземляющим зажимом). Это устройство сохраняет системы изолированными при нормальных условиях, но если существует значительная разность потенциалов, то устройство выходит из строя и выравнивает потенциал, тем самым делая систему безопасной.

Рисунок 6.5
Комплексная система заземления

6.4 Эквипотенциальное соединение

Эквипотенциальное соединение - это, по сути, электрическое соединение, поддерживающее различные открытые проводящие части и внешние проводящие части практически на одном и том же потенциале. BS 7671 определяет эти термины следующим образом.

Определение: ОТКРЫТАЯ ПРОВОДЯЩАЯ ЧАСТЬ

Проводящая часть оборудования, к которой можно прикоснуться и которая не является токоведущей частью, но которая может оказаться под напряжением в условиях неисправности .

Определение: ВНЕШНЯЯ ПРОВОДЯЩАЯ ЧАСТЬ

Проводящая часть, способная создавать потенциал, как правило, потенциал земли, и не являющаяся частью электроустановки .

Заземленная эквипотенциальная зона - это зона, в которой открытые проводящие части и посторонние проводящие части поддерживаются практически на одном и том же потенциале посредством соединения, так что в условиях повреждения разница потенциалов между одновременно доступными открытыми и сторонними проводящими частями не будет поражение электрическим током.В случае оборудования, которое управляет как силовыми, так и сигнальными цепями, относительный потенциал, который может возникнуть в таких условиях, сводится к минимуму, что позволяет избежать выхода из строя чувствительных компонентов.

Соединение - это практика соединения всех доступных металлических конструкций, связанных с электрической установкой (известных как открытые металлические конструкции) или нет (внешние металлические конструкции), к заземлению системы. В здании, как правило, существует ряд других служб, помимо электроснабжения, в конструкции которых используются металлические соединения.К ним относятся водопроводные и газовые трубопроводы, системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, сигнальные цепи, цепи связи, молниезащитные проводники и т. Д. Здание может также содержать в своей конструкции стальные конструкции.

Таким образом, существует вероятность возникновения опасного потенциала между токопроводящими частями неэлектрических систем, включая строительные конструкции, и внешними токопроводящими частями электрических установок, а также окружающей землей. Это может вызвать нежелательное протекание тока по путям, которые обычно не предназначены для прохождения тока (например, соединения в строительных конструкциях), а также вызвать опасные ситуации непрямого удара.Следовательно, необходимо, чтобы все такие части были подключены к точке электрического заземления здания для обеспечения безопасности людей. Это называется уравниванием потенциалов. Такое соединение, особенно при включении молниеотводов, должно выполняться осторожно. В случае конструкции с несколькими этажами падение напряжения вдоль молниеотводов может быть довольно высоким из-за крутого фронта волны грозового перенапряжения и может создавать опасные напряжения. Следовательно, выравнивание потенциалов необходимо выполнять на каждом уровне здания, покрывая все доступные металлические поверхности.Такое множественное соединение может быть необходимо и в других случаях, о чем мы поговорим ниже.

У выравнивания потенциалов есть два аспекта; основное соединение, где услуги входят в здание, и дополнительное соединение внутри помещений, особенно кухонь и ванных комнат. Основное соединение должно соединять входящие газ, воду и электричество, если они металлические, но его можно не выполнять, если трубопроводы выполнены из пластика, как это часто бывает в наши дни. Внутренне соединение должно связывать любые предметы, которые могут иметь потенциал земли или могут оказаться под напряжением в случае неисправности, и которые достаточно велики, чтобы они могли касаться значительной части тела или их можно было захватить.Мелкие детали, кроме тех, которые могут быть захвачены, игнорируются, потому что инстинктивной реакцией на удар является мышечное сокращение, которое разрывает цепь.

В каждой электрической установке основные проводники уравнивания потенциалов (заземляющие провода) требуются для подключения к главной клемме заземления для установки следующего:

  • Металлические водопроводные трубы
  • Металлические газовые трубы
  • Другие металлические трубы и воздуховоды
  • Металлические системы центрального отопления и кондиционирования воздуха
  • Открытые металлические конструкции здания
  • Системы молниезащиты
  • Оболочки коммуникационных и сигнальных кабелей

Важно отметить, что приведенная выше ссылка всегда относится к компонентам металлических труб .Если трубы / компоненты изготовлены из пластика, их склеивать не нужно.

Если входящие трубы сделаны из пластика, а трубы внутри электроустановки - из металла, то необходимо выполнить основное соединение; приклеивание применяется на стороне потребителя любого счетчика, главного запорного крана или изоляционной вставки и, конечно же, на металлических трубах установки.

Такое соединение также необходимо между заземляющими проводниками электрических систем и проводниками отдельно созданных компьютерных систем электроснабжения, систем связи, сигналов и данных и заземления молниезащиты здания.Многие отказы оборудования в чувствительном вычислительном и коммуникационном оборудовании объясняются тем, что поставщики настаивают на том, чтобы они были отделены от электрического заземления. Помимо отказов оборудования, такая практика также создает угрозу безопасности, особенно когда поблизости происходят грозовые разряды. В таких случаях может возникать большая разница потенциалов в течение очень коротких периодов времени между металлическими частями различных служб, если они не соединены должным образом. Некоторые тематические исследования в следующей главе посвящены этому вопросу.

Если подводящие трубопроводы сделаны из пластика, а трубы внутри здания из пластика, то основное соединение не требуется. Если некоторые из элементов выполнены из металла, а некоторые из пластика, то те, которые выполнены из металла, должны быть соединены в основном.

Дополнительное или дополнительное уравнивание потенциалов (заземление) требуется в местах с повышенным риском поражения электрическим током. В жилых помещениях местами с повышенным риском поражения электрическим током являются помещения с ванной или душем (ванные комнаты) и территории, прилегающие к бассейнам.

Нет особых требований к выполнению дополнительной склейки на домашних кухнях, ванных комнатах и ​​туалетах, в которых нет ванны или душа. Это не означает, что дополнительное склеивание на кухне или в ванной неправильное, но это не обязательно.

При прокладке пластиковых труб в ванной комнате пластиковые трубы не требуют дополнительного скрепления, а металлические фитинги, прикрепленные к этим пластиковым трубам, также не требуют дополнительного скрепления. Тем не менее, электрическое оборудование все же необходимо подключить, и если установлен электрический душ или лучистый обогреватель, их также необходимо будет дополнительно подключить.

Дополнительное соединение выполняется с клеммой заземления оборудования в ванной с открытой проводящей частью. Дополнительная связь не возвращается к основной земле. Металлические ванны, снабженные металлическими трубами, не требуют дополнительной склейки, если все трубы скреплены и нет другого соединения ванны с землей. Все соединения должны быть доступны и иметь маркировку: « БЕЗОПАСНОСТЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СОЕДИНЕНИЯ - НЕ УДАЛЯЙТЕ ».

6.5 Прокладка заземляющих проводов

Прокладка заземляющих проводов в целом и проводов системы молниезащиты в частности должна выполняться с осторожностью.В предыдущей главе мы видели необходимость избегать резких изгибов молниеотводов. В этом контексте необходимо упомянуть два аспекта.

Прокладка любого проводника, несущего импульсные токи, должна быть как можно короче. Это снижает импеданс проводника и, следовательно, падение напряжения на проводнике. Это также применимо к заземляющим проводам, подключенным к устройствам защиты от перенапряжения. Когда ограничители перенапряжения проводят скачки напряжения в линии на землю, волна тока с крутым фронтом проходит через устройство на землю.Напряжение заземляющего вывода будет зависеть от индуктивности заземляющего проводника, которая, в свою очередь, зависит от его длины. Для типичного грозового перенапряжения со скоростью нарастания обычно 10 кА / микросекунда падение напряжения на длине заземляющего проводника является значительным. Напряжение на выводах оборудования, которое должно быть защищено, складывается из напряжения пробоя ограничителя грозовых перенапряжений и падения напряжения в заземляющем проводе. Рисунок 6.6 иллюстрирует этот принцип.

Рисунок 6.6
Заземление ограничителя перенапряжения трансформатора

Другой аспект заключается в заключении заземляющих проводов в металлические защитные трубки для механической защиты. Это может вызвать следующую проблему. В случае разряда молнии ток течет только в одном направлении, поскольку он течет, чтобы уравнять уже имеющиеся заряды. Использование стальной защитной втулки из магнитного материала, такого как сталь, вокруг этого проводника приводит к увеличению реактивного сопротивления проводника примерно в 40 раз.

Возьмем, например, катушку, намотанную на трансформатор без сердечника, подключенную к источнику переменного тока. Теперь поместите магнитный сердечник внутрь первого. Вы заметите, что ток резко падает из-за увеличения индуктивности. Гильза трубы ведет себя аналогично сердечнику. См. Рисунок 6.7.

Чтобы избежать этой проблемы, необходимо соединить заземляющий провод в точках входа и выхода с каждой цельной частью металлического корпуса. Это приводит к уменьшению индуктивности и, как следствие, падению напряжения.Одновременно металлическая гильза также действует как параллельный заземляющий провод и вызывает дальнейшее уменьшение падения напряжения (см. Рисунок 6.8). Это обсуждение также в равной степени применимо к заземляющим проводам, которые переносят токи перенапряжения или токи грозового разряда от устройств защиты от перенапряжения, описанных ранее в этом разделе.

Рисунок 6.7
Катушка с сердечником и без него Рисунок 6.8
Соединение заземляющего проводника внутри трубной муфты

Мы узнаем о конструкции системы заземления и материалах, используемых для этой цели.Практика, принятая в разных странах, соответствует национальным стандартам / кодексам, установленным соответствующими органами, и может значительно отличаться. Мы ограничимся обсуждением общих принципов, используемых при проектировании системы заземляющих электродов.

6.6 Заземляющие электроды

Последним звеном в системе заземления является заземляющий электрод. Система заземления любого типа, будь то заземление энергосистемы, заземление для молниезащиты или опорное заземление связи, должна заканчиваться на заземляющий электрод (или электроды), который находится в прямом контакте с массой почвы.В случае системы молниезащиты он направляет энергию молнии, захваченную молниеприемниками и передающуюся по токоотводам к массе земли. Конструкция и методы установки заземляющих электродов, принятые в разных странах, соответствуют национальным стандартам / кодексам, установленным соответствующими органами, и могут значительно отличаться. Поэтому мы ограничимся обсуждением общих принципов, используемых при проектировании системы заземляющих электродов.

Конструкция заземляющих электродов зависит от применимых местных норм.Однако цель общая. Он должен установить путь с низким сопротивлением (и предпочтительно с низким сопротивлением) к массиву почвы. Это может быть выполнено с использованием проводников, предназначенных исключительно для этой функции, или конструкций / проводников, используемых для других функций, но которые по существу контактируют с почвой. Однако при использовании последней категории необходимо убедиться, что заземление не будет случайно потеряно во время ремонтных работ или по любой другой причине.

Факторы, влияющие на сопротивление заземляющего электрода

Сопротивление заземляющего электрода складывается из следующих компонентов:

  • Сопротивление материала электрода
  • Сопротивление контакта электрода с почвой
  • Сопротивление самой почвы .

Значения первых двух довольно низкие по сравнению с последним, и им можно пренебречь. Мы обсудим третий, а именно. сопротивление почвы, более подробно.

6.7 Сопротивление почвы

Хотя сама земля, будучи очень большим телом, которое может действовать как бесконечный сток для текущих в нее токов, может считаться имеющим очень низкое сопротивление току, сопротивление слоев почвы сразу же рядом с электродом значительно.

Почва имеет определенное сопротивление, определяемое ее удельным сопротивлением, которое изменяется в зависимости от типа почвы, наличия влаги, проводящих солей в почве и температуры почвы. Таким образом, составляющая сопротивления грунта сопротивления заземляющего электрода определяется удельным сопротивлением грунта и геометрией электрода. Удельное сопротивление грунта можно определить как сопротивление куба грунта размером 1 м, измеренное между любыми двумя противоположными гранями. Обычно его выражают в омметрах.

Рисунок 6.9
Удельное сопротивление грунта

Сопротивление образца грунта, показанного на рисунке 6.9, можно рассчитать по формуле:

Где

R - сопротивление между гранями P и Q в Ом

A - площадь граней P и Q в м 2

L - длина образца в метрах и

ρ - удельное сопротивление грунта в Ом метрах

Удельное сопротивление грунта для данного типа грунта может варьироваться широко зависит от:

  • Наличие проводящих солей
  • Содержание влаги
  • Температура
  • Уровень уплотнения

Проводящие соли могут присутствовать в почве естественным образом или добавляться извне для снижения удельного сопротивления.Хлориды, нитраты и сульфаты натрия, калия, магния или кальция обычно используются в качестве почвенных добавок. Однако добавление таких солей может вызывать коррозию и в некоторых случаях нежелательно с экологической точки зрения. В частности, присутствие сульфата кальция в почве вредно для бетонных оснований, и в случае его использования для улучшения качества электродов его следует ограничивать электродами, расположенными на значительном удалении от таких оснований. Кроме того, с течением времени они имеют тенденцию вымываться вдали от электрода.Более того, эти аддитивные соли должны сначала раствориться во влаге, присутствующей в почве, чтобы снизить удельное сопротивление, и необходимо предусмотреть добавление воды в почву, окружающую электрод, для ускорения этого процесса, особенно в сухих местах.

Влага - необходимое условие для хорошей проводимости почвы. Влагосодержание почвы может меняться в зависимости от сезона, и по этой причине рекомендуется размещать электроды на такой глубине, на которой влага будет присутствовать в течение всего года, чтобы удельное сопротивление почвы не менялось слишком сильно в течение годового погодного цикла.Также существует возможность испарения влаги при крупных нарушениях грунта (в долгосрочной перспективе). Конструкция электродов должна учитывать этот аспект. Мы рассмотрим это более подробно позже в этой главе.

Температура также влияет на удельное сопротивление почвы, но ее влияние преобладает при 0 ° C или около него, когда удельное сопротивление резко возрастает. Точно так же состояние уплотнения почвы влияет на удельное сопротивление. Рыхлый грунт более устойчив по сравнению с уплотненным грунтом.Каменистая почва очень устойчива, и там, где встречаются камни, следует проявлять особую осторожность. Один из методов увеличения проводимости почвы - окружение электрода бентонитовой глиной, которая обладает способностью удерживать воду, а также обеспечивает слой с высокой проводимостью. В отличие от солей, упомянутых ранее, бентонит - это природная глина, которая содержит минерал мономриллионит, образовавшийся в результате вулканического воздействия. Он не вызывает коррозии и не вымывается, поскольку электролит является частью самой глины.К тому же он очень стабилен. Низкое удельное сопротивление бентонита в основном является результатом электролитического процесса между водой и оксидами натрия, калия и кальция, присутствующими в этом материале. Когда к бентониту добавляют воду, он набухает в 13 раз по сравнению с его первоначальным объемом и прилипает к любой поверхности, с которой соприкасается. Кроме того, под воздействием солнечных лучей он герметизируется и предотвращает высыхание нижних слоев.

Любые такие меры по улучшению необходимо периодически повторять, чтобы поддерживать качество заземляющего электрода.В следующем разделе этой главы описываются электроды, в которых эти принципы используются для значительного снижения сопротивления отдельных электродов в экстремальных почвенных условиях. Такие электроды обычно известны как «химические электроды».

IEEE 142 дает несколько полезных таблиц, которые позволяют нам определять удельное сопротивление почвы для часто встречающихся почв в различных условиях; они могут служить руководством для разработчиков систем заземления. Таблицы воспроизводятся ниже:

905 67140
Таблица 6.1
Влияние влажности на удельное сопротивление почвы
Влагосодержание% Удельное сопротивление в Ом M
Верхний слой почвы Суглинок Красная глина
68 267 1850 ***
4 *** 600 ***
6 1350 380 ***
8 9005 280 ***
10 600 220 ***
12 360 170 1800
14
14 550
16 200 120 200
18 150 100
20 120 90 100
22 100 80 90
24 100
Таблица 6.2
Влияние температуры на удельное сопротивление грунта
Температура Градус. C Сопротивление Ом M
-5 700
0 300
0 100
10 905 905 905 905 905 905 905 905 80 30 60
40 50
50 40

6.8 Измерение удельного сопротивления грунта

Удельное сопротивление грунта можно измерить с помощью тестера сопротивления грунта или других аналогичных инструментов с использованием 4-контактного метода Веннера. Два внешних контакта используются для подачи тока в землю (называемые токовыми электродами), а потенциал, возникающий в результате этого протекания тока, измеряется двумя внутренними контактами (потенциальными электродами). См. Рисунок 6.10.

Рисунок 6.10
Измерение удельного сопротивления грунта

Общие требования к приборам для измерения сопротивления заземления следующие:

  • Прибор должен подходить для 4-контактного метода Веннера.Он должен давать прямые показания в омах после обработки измеренных значений тока, введенного в почву, и напряжения на потенциальных электродах.
  • Прибор должен иметь собственный источник питания с ручным генератором или напряжение, генерируемое с помощью батарей. Для измерения прибор будет использовать переменный ток.
  • Предпочтительнее использовать ЖК-дисплей с прямым считыванием. Диапазон сопротивления должен составлять от 0,01 до 1999 Ом с возможностью выбора диапазона 20, 200 и 2000 Ом для большей точности.
  • Желательно наличие индикаторов для предупреждения о сильном токе через датчики, высоком сопротивлении потенциальных датчиков, низком напряжении источника и чрезмерном уровне шума в почве.
  • Минимум четыре (4) стальных испытательных зонда длиной 0,5 м и площадью поперечного сечения 140 кв. Мм. вместе с необходимыми изолированными проводами (пара 30 м и другая пара 50 м) должны быть поставлены с прибором.

Все штыри должны быть расположены по прямой линии с равным разделительным расстоянием между ними и штырями, вбитыми в глубина не более 10% от этого расстояния.Следует позаботиться о том, чтобы соединения между контактами и прибором были выполнены изолированными проводами и что изоляция не была повреждена.

Сопротивление почвы между потенциальными электродами определяется по закону Ома (R = V / I) и вычисляется и отображается непосредственно прибором. Удельное сопротивление грунта определяется по формуле:

ρ = 2π S R

Где

ρ - удельное сопротивление грунта в Ом метрах

S - расстояние между штырями в метрах, как показано на рис.6.4 и

R - сопротивление, измеренное в Ом

Поскольку почва обычно не очень однородна, особенно вблизи поверхности, глубина, на которую вбиваются штифты, и расстояние между штифтами приводят к изменению значений удельного сопротивления и могут указывать на тип почвы на разной глубине. Рассчитанное значение удельного сопротивления можно принять для представления значения на глубине 0,8S, где S - расстояние между электродами. Тест повторяется при различных значениях S, а именно. 1, 2, 3, 5 10 и 15 метров и в виде таблицы.Их также можно построить в виде графика. Изучение значений даст некоторое представление о типе почвы. Быстрый рост удельного сопротивления при увеличении значений D показывает слои почвы с более высоким удельным сопротивлением. Очень быстрое увеличение может указывать на присутствие породы и, возможно, не позволит использовать вертикальный электрод. С другой стороны, уменьшение удельного сопротивления почвы по мере увеличения D будет указывать на более низкое удельное сопротивление почвы в более глубоких слоях, где вертикальные электроды могут быть установлены с преимуществом.

В случае отклонения от нормы в значениях, испытание можно повторить после перемещения штифтов в другом направлении.

Ошибки при этом измерении могут быть вызваны различными факторами. Они перечислены ниже.

6.8.1 Ошибки из-за блуждающих токов

Блуждающие токи в почве могут быть результатом одной или нескольких из следующих причин:

  • Дифференциальная засоленность
  • Дифференциальная аэрация почвы
  • Бактериологическое действие
  • Гальваническое воздействие (подробнее об этом позже в этой главе)
  • Обратные токи на землю из-за близлежащих систем электрической тяги
  • Токи от многократного заземления нейтрали распределительной системы

Эти паразитные токи проявляются как падение потенциала на электродах напряжения без соответствующего тока от текущего источника прибора.Таким образом, они приводят к завышенным измерениям удельного сопротивления. Этого можно избежать, выбрав частоту источника прибора, которая отличается от паразитных токов, и предоставив фильтры, которые отклоняют другие частоты.

6.8.2 Соединение между измерительными проводами

Неправильная изоляция может вызвать токи утечки между выводами, что приведет к ошибкам. Обеспечение хорошей изоляции и прокладка токовых и потенциальных проводов с зазором не менее 100 мм предотвратит ошибки из-за утечки.

6.8.3 Закопанные металлические предметы

Закопанные металлические предметы, такие как трубопроводы, заборы и т. Д., Могут вызвать проблемы с показаниями. Желательно ориентировать провода перпендикулярно к предмету, находящемуся под землей, если наличие таких предметов известно.

6.9 Сопротивление одностержневого электрода

Сопротивление заземляющего электрода можно рассчитать, если известно удельное сопротивление почвы. Для стержня, вбитого вертикально в землю, сопротивление электрода определяется по следующей формуле:

Где

R - сопротивление электрода в Ом

ρ? - удельное сопротивление грунта в Омметрах

L - длина заглубленной части электрода в метрах, а

D - внешний диаметр стержня в метрах

Упрощенная формула для электрода диаметром 5/8 дюйма (16 мм), вбиваемого на 10 футов (3 м) внутрь земля:

Где

R - сопротивление электрода в Ом, а

ρ - удельное сопротивление грунта в Ом-метрах

Таким образом, знание удельного сопротивления почвы достаточно для оценки сопротивления электрода. разумная степень точности.IEEE 142 предоставляет следующую таблицу для справки, и ее можно использовать для определения значения сопротивления стандартного заземляющего стержня для различных типов почвы.

глинистый песок глины высокой пластичности
Таблица 6.3
Удельное сопротивление грунта для различных типов грунта
Тип грунта Среднее удельное сопротивление Ом M Сопротивление стержня диам. 5/8 дюйма длиной 10 футов в Ом
Хорошо гранулированный гравий От 600 до 1000 180 до 300
Плохо гранулированный гравий от 1000 до 2500 от 300 до 750
Глина от 200 до 400 от 60 до 120
илистый песок от 100 до 800 от 30 до 150
глинистый песок от 50 до 200 от 15 до 60
небольшая пластичность от 30 до 80 от 9 до 24
Мелкозернистый песчаный грунт от 80 до 300 от 24 до 90
Гравийные глины от 20 до 60 17 до 18
от 10 до 55 от 3 до 16

6.9.1 Распределение сопротивления в почве вокруг одиночного электрода

Сопротивление слоев почвы непосредственно в непосредственной близости от почвы имеет большое значение для определения сопротивления электрода. Чтобы проиллюстрировать это, давайте посмотрим на рисунок 6.11 ниже.

Рисунок 6.11
Распределение сопротивления почвы вокруг электрода с вертикальным приводом

Ток, который течет в землю от заглубленного электрода, течет радиально наружу от электрода. Поэтому для целей расчета сопротивления почвы разумно предположить, что почва представляет собой концентрические оболочки одинаковой толщины с электродом в центре.Таким образом, общее сопротивление можно принять как сумму сопротивлений каждой оболочки, взятой в тандеме.

Сопротивление каждой оболочки определяется по формуле:

Где

R - сопротивление оболочки в Ом

L - толщина оболочки в метрах

A - площадь внутренней поверхности оболочки в квадратных метрах

А ρ - удельное сопротивление грунта в Ом метрах

Площадь оболочки продолжает увеличиваться по мере удаления от электрода.Таким образом, сопротивление снарядов продолжает снижаться. IEEE 142 представил это изменение в таблице 6.4.

9055 9055 9055 9055 905 905 905 67 905
Таблица 6.4
Радиальное изменение сопротивления почвы вокруг стержневого электрода
Расстояние от электрода в ногах Прил. % от общего сопротивления
0,1 25
0,2 38
0,3 46
0.5 52
1,0 68
5,0 86
10,0 94
15,0 97 100
100,0 104
10000,0 117

Из приведенной выше таблицы видно, что первые 0.1 ’составляет 25% значения сопротивления, а первая 1’ - 68%. На 10 ’(равном длине стержня) было достигнуто 94% значения сопротивления. По этой причине снижение удельного сопротивления почвы в непосредственной близости от электрода является ключом к снижению сопротивления электрода. Кроме того, размещение большего количества заземляющих электродов поблизости будет только мешать прохождению тока, поскольку ток от одного электрода увеличит потенциал заземления, что приведет к уменьшению тока, протекающего от другого соседнего электрода (и наоборот).

6.10 Допустимая нагрузка по току электрода

Когда ток, протекающий через (заземляющий) электрод в землю, невелик, тепло, генерируемое в заземляющих слоях, довольно быстро рассеивается и не приводит к какому-либо заметному повышению температуры. С другой стороны, при протекании большого тока, как это происходит при неисправностях в глухозаземленных системах, эффект будет совершенно другим. Как мы видели ранее, основная часть сопротивления сосредоточена в непосредственной близости от электрода.Без достаточного времени для отвода выделяемого тепла температура слоев грунта, окружающих заземляющий электрод, резко повышается и вызывает испарение влаги из почвы вокруг электрода. Если это будет продолжаться, почва вокруг может стать сухой, теряя всю влагу, присутствующую в ней, что приведет к образованию дуги в земле вокруг электрода. Таким образом, в результате получается коптильный или дымящийся электрод, и электрод оказывается неэффективным. Чтобы этого не произошло, необходимо ограничить ток, протекающий в землю через электрод, как показано следующей формулой:

Где

I - максимально допустимый ток в амперах

d внешний диаметр стержня в метрах

L - длина заглубленной части электрода в метрах,

ρ - удельное сопротивление грунта в Ом метрах и

t - время протекания тока повреждения в секундах

6.11 Использование нескольких заземляющих стержней параллельно

Когда невозможно получить требования к минимальному сопротивлению или ток замыкания на землю не может быть отведен в почву с помощью одного электрода, можно использовать несколько заземляющих стержней в параллельной конфигурации. . Стержни обычно расположены по прямой линии или в форме полого прямоугольника или круга с расстоянием между стержнями не менее длины одного стержня. Как мы видели ранее в этой главе, слои почвы, непосредственно окружающие электрод, вносят существенный вклад в сопротивление электрода.Более 98% сопротивления обусловлено грунтовым цилиндром-полусферой, длина которого в 1,1 раза превышает длину электрода. Это называется «критическим цилиндром». Таким образом, размещение электродов близко друг к другу мешает прохождению тока от каждого электрода и снижает эффективность.

Также интересно отметить, что суммарное сопротивление заземления нескольких стержней не имеет прямого отношения к количеству стержней. Вместо этого оно определяется по формуле:

Где

R N - это комбинированное сопротивление системы заземляющих электродов для N.электродов

R - сопротивление заземления одиночного электрода, а

F - коэффициент, показанный в таблице ниже для N. электродов

5 9055 9055 9055

0

9000 9 9000 9 Измерение сопротивления земли Сопротивление одного заземляющего электрода (а также небольших систем заземления с использованием нескольких стержней) можно измерить с помощью 3-точечного (или 3-контактного) метода. Аппарат для этой цели тот же, что используется для измерения удельного сопротивления грунта, а именно.измеритель сопротивления заземления. (См. Рис. 6.12 ниже.) Однако этот метод может не дать правильных результатов при применении к большим системам заземления с очень низким сопротивлением.

Измерение сопротивления электродов выполняется для того, чтобы:

  • Проверить правильность расчетов и допущений
  • Проверить соответствие после установки
  • Обнаружить изменения в существующей установке и
  • Выполнить обязательные требования
Рисунок 6 .12
Измерение сопротивления электродов трехточечным методом

В этом случае сам заземляющий электрод служит как токовым, так и потенциальным электродом. (Другой) электрод, находящийся дальше от этого электрода, является другим токовым электродом, а ближайший - вторым потенциальным электродом. Сопротивление можно непосредственно считывать с прибора. Чтобы получить правильные результаты, токовый электрод должен быть размещен на расстоянии, по крайней мере, в 10 раз превышающем длину измеряемого электрода, а потенциальный электрод - примерно на половине расстояния.Эти методы пытаются получить точное значение сопротивления, выполняя измерения с центральным (потенциальным) электродом, расположенным в различных точках, и вычисляя сопротивление на основе этих измерений.

Очень похожая процедура может быть принята для измерения заземляющих сетей, которые обычно используются на подстанциях высокого напряжения (обычно на открытых распределительных устройствах). См. Рисунок 6.13 ниже.

Рисунок 6.13
Измерение сопротивления заземляющей сети

Проблемы, упомянутые в разделе об измерении удельного сопротивления почвы, применимы и в этом случае, и для обеспечения точности необходимо принять соответствующие меры.Более подробный подход, представленный в южноафриканском стандарте SCSASAAL9, описан в Приложении-C, который можно использовать для получения лучших результатов.

6.13 Электроды в бетонном корпусе

Бетонные фундаменты ниже уровня земли являются отличным средством получения электродной системы с низким сопротивлением. Поскольку бетон имеет удельное сопротивление около 30 Ом · м. при 20 град. C, стержень, встроенный в бетонную оболочку, дает очень низкое сопротивление электрода по сравнению с большинством стержней, закопанных непосредственно в землю.Поскольку здания обычно строятся из стали, армированного бетоном, можно использовать стержень арматуры в качестве проводника электрода, обеспечивая возможность электрического соединения с основной арматурой каждого фундамента. Размер арматуры, а также соединение между стержнями различных бетонных элементов должны быть такими, чтобы гарантировать, что токи замыкания на землю могут обрабатываться без чрезмерного нагрева. Такой нагрев может вызвать ослабление и, в конечном итоге, выход из строя самого бетонного элемента.В качестве альтернативы также можно использовать медные стержни, залитые в бетон.

Бетонные электроды часто называют электродами «Уфер» в честь г-на Уфера, который провел обширные исследования электродов в бетонном корпусе. Используемая арматура должна быть либо голой, либо оцинкованной. Обычно к арматуре, используемой в качестве заземляющего электрода, относится следующее:

  • Минимальная длина 6 метров
  • Минимальный диаметр 13 мм

И установлено:

  • Минимум 50 мм в бетоне
  • Бетон, который находится в прямом контакте с землей
  • Находится внутри и около дна бетонного фундамента или фундамента
  • Разрешено соединять вместе стальной проволокой

Что касается последней точки, стальная стяжка не является лучший способ обеспечить хорошую целостность арматуры.На рынке доступны превосходные соединительные изделия, специально разработанные для соединения строительной арматуры на протяжении всего строительства. За счет правильного соединения арматуры в многоуровневых зданиях можно достичь исключительно хороших характеристик. Обеспечивается чрезвычайно низкий путь сопротивления к земле для токов молнии и замыкания на землю, поскольку масса здания поддерживает хороший контакт фундамента с почвой. Некоторые примеры изделий для соединения арматурных стержней, доступных на рынке, показаны на Рисунке 6.С 14 по 6.16 ниже.

Рисунок 6.14
Резьбовое сращивание с использованием муфты Рисунок 6.15
Сравнение сращивания внахлест с использованием стяжной проволоки и резьбового (механического) сращивания Рисунок 6.16
Сварное сращивание с втулкой

A Недавним достижением в решении сложных проблем с заземлением является использование проводящего бетона для образования хорошего заземления. Обычно эта форма бетона представляет собой особую смесь углерода и цемента, которая наносится на электроды из меди.

Обычно они устанавливаются в горизонтальном положении путем рытья траншеи шириной примерно полметра и глубиной 600 мм. Затем в центр траншеи устанавливают лыски (медные) или стержни. Затем проводящий бетон наносится в сухом виде на медь и распределяется по меди до краев траншеи до толщины примерно 4 см. Затем траншея засыпается, проводящий бетон впитывает влагу из почвы и затвердевает до 15 МПа.

Эти электроды также можно установить вертикально.Однако в этом случае проводящий бетон должен быть приготовлен в виде суспензии и закачан на дно скважины для вытеснения воды или грязи.

6.14 Химические электроды

Ранее в этой главе мы видели, что на сопротивление заземляющего электрода влияет почва, непосредственно окружающая электрод. На него также влияют окружающие условия почвы, такие как влажность и температура. Таким образом, трудно получить приемлемые значения сопротивления заземления в областях, где:

  • Естественная почва имеет очень высокое удельное сопротивление, например, каменистый материал, песок без растительности и т. Д.
  • В течение определенного периода времени сопротивление может стать чрезмерным из-за отсутствия влаги.
  • Температура почвы остается чрезвычайно низкой, как в случае полярных регионов или регионов, близких к полярному кругу (так называемые условия вечной мерзлоты, когда температура почвы ниже точки замерзания).

Из этого следует, что характеристики электрода можно улучшить, используя химически обработанный грунт для снижения удельного сопротивления грунта и контроля факторов окружающей среды. Хотя температуру почвы невозможно контролировать, можно обеспечить наличие влаги вокруг электрода.Обработка почвы путем добавления гигроскопичных материалов и механизмов добавления воды в почву вокруг электрода - обычные методы достижения этой цели. Кроме того, поведение удельного сопротивления в условиях вечной мерзлоты может быть улучшено за счет кондиционирования почвы, что значительно улучшает сопротивление электродов.

Испытания, проведенные Инженерным корпусом США на Аляске, доказали, что сопротивление простого обычного электрода можно снизить более чем в двадцать раз (т. Е. 1/20).Используемая обработка просто заменяет часть почвы в непосредственной близости от электрода кондиционированным материалом обратной засыпки. На Рис. 6.17 ниже приведены результаты испытаний, проведенных в Пойнт-Барроу, Аляска, которые показывают, что сопротивление электрода упало с 20000 Ом до максимального значения 1000 Ом в результате обработки почвы.

Рисунок 6.17
Результат обработки почвы по сопротивлению электродов

Принцип улучшения проводимости почвы долгое время применялся в конструкции заземляющих электродов.Примером может служить использование заглубленного в землю вертикального трубчатого электрода, окруженного древесным углем и поваренной солью, с возможностью добавления воды. В этом примере полая заземляющая трубка содержит хлорид натрия, который поглощает влагу из окружающего воздуха и вымывается в почву, чтобы снизить ее удельное сопротивление. Засыпка - это грунт, смешанный с древесным углем, а также хлоридом натрия. Поскольку для этой конструкции важна влажность воздуха, предусмотрены средства для добавления воды извне в сухую погоду.

Некоторые поставщики, которые производят электроды для приложений, затрагивающих проблемные области, используют эти основные принципы.В этих случаях выбор как материала заполнения электрода, так и дополнительной засыпки определяется в зависимости от свойств почвы, так что влага может поглощаться самой окружающей почвой и сохраняться в той части, которая непосредственно окружает электрод. В некоторых системах предусмотрены автоматические устройства добавления влаги для усиления этого эффекта. Типичная система от производителя, включающая механизм контроля влажности на солнечной энергии, показана на рисунках 6.18 и 6.19.

Рисунок 6.18
Расположение химического электрода с увлажняющим механизмом Рисунок 6.19
Система управления добавлением влаги

6.15 Проблемы с коррозией в системах электрического заземления

Системы скрытых электродов, подключенные к другим объектам, заделанным в землю, таким как трубопроводы / кабелепроводы, могут образовывать гальванические ячейки, если в них используются разнородные металлы с различным гальваническим потенциалом . Эти элементы, которые сформированы из разнородных металлов в качестве электродов и земли в качестве электролита, создают гальванический ток через соединительные соединения (см. Рисунок 6.20).

Рисунок 6.18
Гальваническое действие системы заземляющих электродов

Например, медные электроды и стальные трубы, используемые как часть системы заземления, могут вызвать разность потенциалов ячеек 0,38 В с медью в качестве положительного электрода. При этом циркулирует ток, как показано на рисунке, что вызывает коррозию металла в электроде, от которого ток течет в землю. Гальванический ток в 1 ампер постоянного тока, протекающий в течение одного года, может вызвать коррозию около 10 кг стали.

Этого можно избежать, используя материалы с таким же гальваническим потенциалом в конструкции систем заземляющих электродов. Другие методы, такие как использование расходных материалов в качестве анодов и введение постоянного тока, помогают контролировать этот тип коррозии.

6.16 Техническое обслуживание системы заземления

Правильно запланированный и выполненный план технического обслуживания необходим для поддержания системы заземления в надлежащем состоянии. Это важно, потому что на эффективность системы со временем может повлиять коррозия металлических электродов и соединений.Необходимо периодически измерять сопротивление заземляющих электродов и записывать их для последующего сравнения и анализа. В случае возникновения проблем необходимо провести ремонт или обработку почвы, чтобы вернуть сопротивление системы заземляющих электродов до допустимых значений.

6.17 Резюме

Заземление - это термин, который используется для обозначения соединения металлического объекта (который может включать электрический проводник) с землей. Заземление можно разделить на следующие основные категории.

  • Заземление электрической системы, которое включает заземление нейтрали системы и защитное заземление
  • Заземление системы молниезащиты
  • Заземление опорного сигнала

Основной целью электрического заземления является безопасность персонала. Целью заземления системы молниезащиты является обеспечение проводящего пути с низким сопротивлением для разряда молнии (привлекаемого молниеприемниками) в землю. Основная цель заземления опорного сигнала - управление шумом в сигнальных цепях, который, в свою очередь, возникает из-за помех от высокочастотных внешних сигналов, в том числе из-за молнии.

Напряжения прикосновения и ступенчатые напряжения, которые возникают, когда в электрической системе возникает замыкание на землю, обычно затрагивающее металлические корпуса оборудования, могут быть опасными. Подключение этих корпусов к земле повышает безопасность. Это также верно для

Соединение различных систем заземления важно для безопасности оборудования, поскольку оно ограничивает дифференциальный потенциал между различными частями оборудования. Точно так же эквипотенциальное соединение, соединяющее различные открытые проводящие части и внешние проводящие части, помогает поддерживать их практически на одном и том же потенциале и, таким образом, обеспечивает безопасность персонала, который может одновременно контактировать с этими частями.

Заземляющие провода необходимо прокладывать осторожно. При прокладке через металлические каналы они должны быть прикреплены к кабелепроводу с обоих концов. Заземляющие провода устройств защиты от перенапряжения требуют надлежащего ухода и должны выполняться с использованием проводов минимальной длины.

Последним звеном в системе заземления является заземляющий электрод. Система заземления любого типа, будь то заземление энергосистемы, заземление для молниезащиты или опорное заземление связи, должна заканчиваться на заземляющий электрод (или электроды), который находится в прямом контакте с массой почвы.Эффективность заземления зависит от получения как можно более низкого сопротивления между системой заземляющих электродов и массой земли. Сопротивление заземляющего электрода в значительной степени зависит от электрического сопротивления почвы вокруг электрода, которое, в свою очередь, определяется удельным сопротивлением почвы. Удельное сопротивление почвы для данного типа почвы зависит от наличия проводящих солей, содержания влаги, температуры и уровня уплотнения. IEEE 142 дает несколько полезных таблиц, которые позволяют нам определять удельное сопротивление почвы для часто встречающихся почв в различных условиях, которые могут служить руководством для разработчиков систем заземления.Удельное сопротивление почвы можно измерить с помощью измерителя сопротивления заземления или других подобных инструментов. Возможны различные конфигурации для измерения, такие как 4-контактный метод Веннера, матрица Шлюмберже и метод ведомого стержня. С помощью этих испытаний можно получить удельное сопротивление грунта на разной глубине, создав таким образом многослойную модель грунта.

Сопротивление слоев почвы непосредственно в непосредственной близости от почвы имеет большое значение при определении сопротивления электрода.Если для снижения сопротивления заземления используется несколько электродов, соседние электроды заземления должны быть разделены по крайней мере на одну длину электрода для эффективного снижения сопротивления. Сопротивление одиночного заземляющего электрода можно измерить трехточечным (или трехконтактным) методом. Аппарат для этой цели тот же, что используется для измерения удельного сопротивления грунта, а именно. измеритель сопротивления заземления.

Характеристики заземляющего электрода можно улучшить, используя химически обработанный грунт для снижения удельного сопротивления грунта и контроля факторов окружающей среды.Ряд химических электродов доступен от разных поставщиков с запатентованной конструкцией и материалами для засыпки, некоторые из них с автоматическим увлажнением почвы. Бетонные фундаменты ниже уровня земли являются отличным средством получения электродной системы с низким сопротивлением. За счет правильного соединения арматуры в многоуровневых зданиях можно достичь исключительно хороших характеристик. Обеспечивается чрезвычайно низкий путь сопротивления к земле для токов молнии и замыкания на землю, поскольку масса здания поддерживает хороший контакт фундамента с почвой.

Гальванической коррозии подземных заземляющих электродов и проводов можно избежать, используя материалы с таким же гальваническим потенциалом при строительстве подземных коммуникаций и систем заземляющих электродов. Другие методы, такие как использование расходных материалов в качестве анодов и введение постоянного тока, также могут помочь контролировать этот тип коррозии.

Промышленные / коммерческие системы защиты

  1. Услуги молниезащиты /
  2. Промышленные / коммерческие системы защиты

и здания класса II (более 75 футов)

Те же основные группы компонентов используются для установки молнии. системы защиты промышленных, коммерческих и государственных объекты и сооружения, используемые в жилых системах.

Однако, поскольку эти типы зданий более обширны и сложнее, чем жилое, так будет и молниезащита система. Кроме того, если высота здания превышает 75 футов, класса, необходимые кабели и компоненты становятся значительно больше и тяжелее.

Воздушные терминалы

Как и в жилых системах, эти компоненты также известны как «Устройства для прекращения удара» - это верхняя часть системы, в которой начальный контакт происходит между разрядом молнии и система молниезащиты.В последние годы Томпсон и промышленности в большинстве случаев перешли на тупой (округлый наконечник) воздушные терминалы в отличие от исторически традиционных острых наконечники пневмоостровов. Это основано на исследовании покойного доктора Чарльза. Б. Мур из Университета Нью-Мексико, где был обнаружен тупой наконечники стержней (диаметром до 1 дюйма) являются лучшими рецепторами молнии, чем очень остроконечные стержни.

Как упоминалось ранее, существует код, предписывающий увеличение количества воздуха размер терминала, когда конструкция превышает 75 футов в высоту.Конкретно, медные воздуховоды изменяются с минимального диаметра 3/8 дюйма для «Класса I» (менее 75 футов) система - vs- ½ дюйма минимальный диаметр для «класса II» (более 75 ’). Алюминиевые пневмоострова отличаются от минимального диаметра ½ дюйма «Класс I» до минимального диаметра «5/8» для второго сорта. Есть большое разнообразие Доступны пневмоостровы и монтажные основания, поэтому подходят для всех зданий конфигурации. Если нет, мы сделаем их подходящими.

Проводники

Как и в приложениях класса I, эти специальные кабели проводят «Удар молнии» безопасно от аэровокзалов до земли.Однажды Достигнута высота 75 футов, как и у аэровокзалов размеры увеличиваются значительно как для медных, так и для алюминиевых кабелей. Фактически они в основном удваивается по весу на 1000 футов и круговую мил.

Допускаются как медные, так и алюминиевые проводники. в зависимости от условий проекта и предпочтений спецификации.

Обратите внимание на то, что существуют очень конкретные критерии кода, указанные для предотвратить сочетание разнородных металлов. Медь и алюминий не может быть установлен на противоположном металле или соединен без специальных биметаллическая арматура.Также медь нельзя монтировать на оцинкованные или оцинкованные стальные поверхности.

Наконец, необходимо отметить, что кабели системы молниезащиты имеют особую многожильную конструкцию и не соответствуют нормам Размеры AWG. См. Коды и каталоги для получения дополнительной информации.

Подробнее о проводниках

Склеивание

склеивающее оборудование

Для применений класса II эти фитинги и сварочные аппараты, используемые для изготовления соединения, предотвращающие боковые зазоры, должны быть тяжелой литой конструкции (бронза, медь или алюминий) с болтовыми соединениями давления.Фитинги класса I с ручным обжимом не используются для систем класса II. Очень особые и обширные критерии соединения вступают в игру для зданий, превышающих 200 футов высотой.

Земля

Помимо одинарных приводных штанг, описанных для использования в классе I, Промышленные, коммерческие и строительные системы класса II часто используют много более сложные и обширные методы заземления. Они могут включать заглубленные плиты и кабельные решетки в дополнение или вместо ведомые стержни.Также в некоторых случаях химическая засыпка или инкапсуляция продукты используются для уменьшения общего сопротивления системы относительно земли.

Ограничители перенапряжения

По мере увеличения высоты здания, его размеров и эксплуатационных нагрузок потребность в возникает для более крупных и надежных устройств защиты от перенапряжения на всех входящие службы для безопасного шунтирования перенапряжения на этих линиях земля. Электротехнический проектировщик должен быть вовлечен и нести ответственность за выбор и указание подходящего разрядника для каждого здания система.

Особые предметы

В дополнение к защите соседних деревьев и т. Д., Класс II / Коммерческие промышленные здания также могут включать в систему такие такие предметы, как спутниковые антенны, а также специальные или негабаритные крыши механическое оборудование, поручни, площадки и др.

Посмотреть продукты для молниезащиты

Ветчины с верхней лентой - Надлежащее заземление для безопасности и защиты от молний

Правильное заземление для безопасности и защиты от молний

Кен Поллок, WB3JOB и Джерри Сильверстайн, K3FKI

Введение;

Надлежащие методы заземления используются для устранения нескольких потенциальных проблем, электробезопасности и защиты оборудования от ударов молнии.Возникает вопрос: «Что подразумевается под наземной системой?» Простой ответ - хорошее соединение с землей, чтобы обеспечить путь с низким сопротивлением для нежелательных токов или напряжений, которые могут присутствовать. Нормы NEC требуют заземления для защиты от поражения электрическим током и для снижения воздействия разряда молнии. В этом документе обсуждаются методы заземления, которые используются в коммерческой сфере, и то, как они могут быть использованы средним оператором «ветчины» для эффективной защиты своего оборудования.

Требование хорошего грунта;

Требование хорошего заземления важно для безопасности любого, кто использует электрическое оборудование. Статья 250 Кодекса NEC 2005 (Национальный электротехнический кодекс) требует, чтобы электрическое заземление имело низкий импеданс и не превышало 25 Ом (раздел 250.56), в то время как Раздел 810.51 Кодовой книги NEC касается юридических требований для любительских радиостанций . Коды NEC написаны как минимальные требования, и их можно превзойти.Для стандартных электрических цепей в доме обычно используются два заземляющих стержня. Согласно нормативам, должно быть не менее двух 8-футовых заземляющих стержней, расположенных на расстоянии не менее 6 футов друг от друга (раздел 250.53 NEC). В некоторых местах это даст сопротивление около 15-20 Ом в нормальных условиях. Это нормально, пока не произойдет засуха или какое-либо другое изменение влажности почвы, когда сопротивление резко возрастет. Иногда в уравнение входит закон Морса: «Если немного - хорошо, больше - лучше, а слишком много - в самый раз».Другими словами, количество заземляющих стержней может быть увеличено, чтобы поддерживать низкий импеданс.

При наличии хорошей системы заземления не только повышается безопасность от поражения электрическим током, но и обеспечивается защита от неожиданного электрического разряда на подключенное электрическое оборудование. Что хорошее заземление НЕ обеспечит, так это более низкий КСВ или лучшую антенную систему! Но, если все сделано правильно, шум МОЖЕТ быть уменьшен из-за нынешней некачественной установки с помощью правильно спроектированной и реализованной системы.

Что можно использовать для заземляющих стержней?

В системе заземления можно использовать несколько устройств для электрического контакта с землей. Тип используемого устройства будет зависеть от условий в месте, которое необходимо заземлить. Например, если 8-футовый заземляющий стержень не может быть забит в землю из-за того, что коренная порода находится всего на 4 фута ниже, тогда необходимо использовать какое-то другое устройство. Вместо стержня можно использовать пластину или химические стержни.Ниже приведены некоторые из распространенных устройств, которые можно использовать в качестве заземляющего устройства.

Самый простой заземляющий стержень - это 8-футовый стальной стержень с медным покрытием диаметром не менее 5/8 дюйма, вбитый в землю. Можно заменить твердый медный стержень или использовать стержень длиной 10 футов, но они стоят дороже. Штангу следует вбивать в землю вертикально или под углом 45 градусов к вертикали. Обратите внимание, что заземляющие стержни из нержавеющей стали разрешены, а алюминий - запрещен! (Раздел 250.52, Кодовая книга NEC, редакция 2005 г.)

Металлические подземные трубы могут использоваться, если они не являются газопроводами, они должны поддерживать прямой контакт с землей на расстоянии не менее 10 футов и не иметь изолированных рукавов, стыков или изолированных секций в пределах этих 10 футов. Кроме того, электрическое соединение должно находиться в пределах 5 футов от стены или поверхности, через которую выходит труба, но ни в коем случае не на стороне, противоположной метру от поверхности земли. Могут использоваться обсадные трубы, если они имеют длину не менее 10 футов и соединение выполняется ниже поверхности земли.

Металлическая пластина из стали или железа с площадью поверхности не менее 2 квадратных футов и толщиной не менее дюйма или пластинчатые электроды из меди и других цветных металлов толщиной не менее 0,06 дюйма могут использоваться вместо заземляющего стержня. Пластины не могут быть покрыты или защищены каким-либо образом.

В основном это отрезки медной трубы диаметром 1 ½ дюйма, образованные в форме буквы «L» с отверстиями 1/8 дюйма в горизонтальном участке. Трубы заполнены каким-то солевым составом (например, сульфатом меди), который вымывается из трубы при наличии влаги.Затем соль заметно снижает сопротивление заземления. Проблема с химическими стержнями в том, что они требуют технического обслуживания и периодически доливать соль.

Кольцо заземления - это петля из оголенного или луженого провода # 2 AWG, проложенная на 30 дюймов ниже поверхности земли. Это даст большую площадь поверхности и обеспечит хорошее заземление системы. Кольцо заземления должно состоять как минимум из 20 футов или более неизолированного медного провода №2.

Обратите внимание, что Кодекс допускает использование двух или более заземляющих электродов, но каждое устройство должно быть отделено от других минимум на 6 футов.

Как насчет сечения заземляющего провода?

Провод, используемый для заземления между электродами, должен быть как можно большего диаметра. Минимально допустимый размер - # 6 AWG (с исключениями), и он должен проходить между всеми электродами в непрерывном режиме. Если будут какие-либо обрывы, их необходимо соединить «ручной сваркой». Проволока может быть соединена с заземляющими электродами при помощи гусеничной сварки или зажима. Более крупный провод используется по нескольким причинам, в первую очередь, чем крупнее провод, тем меньше сопротивление и меньше повреждения в случае удара молнии.Далее, у более крупного провода гораздо меньшая индуктивность, и это действительно важно при молнии, поскольку изменение тока во времени (dV / dT) очень велико, и в течение небольшого периода времени кажется, что земля даже не подключена! Катушка индуктивности препятствует изменению тока, и большое напряжение будет появляться на катушке индуктивности до тех пор, пока ток не начнет течь из-за самоиндукции. По всем веским причинам лучше иметь наименьшую индуктивность.

По возможности используйте многожильный провод с тонкими жилами.Хороший пример - сварочная проволока. Это довольно дорого, но он разработан, чтобы давать большой ток с низкими потерями и низкой индуктивностью. Луженый входной провод тоже годится, но он не такой гибкий, зато дешевле и доступнее. Этот провод есть даже в магазинах Lowe’s и Home Depot.

Провод, соединяющий заземляющие стержни вместе, обычно называют заземляющим проводом, и он должен быть не менее №6 или больше, допускается использование алюминия, но должно быть не менее №4 калибра.Подключения к медному заземляющему устройству необходимо защитить с помощью ингибитора коррозии, такого как «NoAlOx» или аналогичного вещества.

Установка основания

Стержни заземления и соединительный провод образуют то, что называется «заземляющим слоем», и фактически является системой заземления для шунтирования нежелательных токов на землю. В первую очередь следует учитывать, где физически расположены защищаемые устройства. Например, для защиты хижины для ветчины заземляющий провод из комнаты к наземной кровати должен быть как можно более коротким и прямым.Основание заземления должно обеспечивать защиту радиооборудования, опоры вышки или антенны, электрической системы и зданий, содержащих систему. См. Рисунок 1 для объяснения системы.

Вокруг здания с радиооборудованием должно быть установлено заземляющее кольцо, а вокруг башни - второе кольцо. В заземляющем кольце необходимо установить ряд заземляющих стержней на расстоянии 8-10 футов друг от друга. Кольцо заземления будет расположено примерно в 3 футах от здания и в 6 футах от башни.Кольцо заземления вокруг башни будет соединено с кольцом заземления, окружающим здание, с помощью проводов выравнивания. Целью такой схемы является выравнивание напряжений, которые будут присутствовать в земле из-за сопротивления листа, если поблизости произойдет удар молнии. Хотя этот план кажется «чрезмерным», нужно понимать, что это идеальный дизайн, поскольку он выполняет следующие функции:

  1. Он выравнивает напряжения в земле, окружающей оборудование (так называемый градиент земли).
  2. Гарантирует, что сопротивление заземляющего основания будет менее 25 Ом.
  3. Это обеспечит удобную систему, позволяющую соединить все различные основания вместе (NEC, Раздел 250.50 и Раздел 250.53).

Эта система эффективно решает все эти проблемы и обеспечивает надежную систему заземления для требуемых услуг.

С практической точки зрения, большинство радиолюбителей не могут установить такую ​​хорошую систему из-за проезжей части, деревьев, кустов и т. Д., мешая. Вместо того, чтобы заземляющее кольцо окружало дом, можно было бы выбрать только часть заземляющего кольца на задней части дома или здания или, возможно, на задней части и только с одной стороны. Это нормально, так как это определенно лучше, чем заземление, устанавливаемое большинством электриков, для обеспечения электробезопасности электросети и для проверки. Кольцо вокруг башни является обязательным, и должно быть два заземляющих кабеля, идущих от каждой опоры башни к заземляющему кольцу. Сделайте все изгибы заземляющего провода плавными изгибами, чтобы минимизировать индуктивность, и расположите провода так, чтобы они были направлены друг от друга при подключении к заземляющему кольцу.

Стержни заземления должны быть полных 8 футов в длину и полностью вбиты в землю, так чтобы их вершины находились на 4-8 дюймов ниже вершины земли или почвенного покрова. Соединительный провод можно закрепить на заземляющих стержнях с помощью бронзовых зажимов. Соединительные провода должны быть проложены под землей на глубине не менее 18 дюймов.

См. Рисунок 2. в следующих пояснениях. Обратите внимание, что вершины заземляющих стержней находятся ниже поверхности земли и что заземляющий провод закреплен на заземляющем стержне , но не отрезан и не сломан .В противном случае склейка будет производиться каучуковой сваркой, чтобы сохранить как можно более низкое сопротивление и обеспечить надежное соединение. Также обратите внимание, что соединительный провод не изолирован, так как поверхность провода, контактирующая с почвой, способствует снижению сопротивления системы заземления. Поэтому кабель должен быть луженой медью и т. Д.

Одно предупреждение; если бы в качестве соединительного кабеля использовалась алюминиевая проволока, произошла бы химическая реакция с медным стержнем, и соединение бы очень быстро корродировало.Потребуется какой-либо тип защиты, такой как использование «NoAlOx», или какой-либо другой вид защиты от коррозии, смазки или покрытия. Кроме того, необходимо будет проводить периодические или ежегодные проверки для проверки целостности соединения.

Для этого потребуется выкопать верхнюю часть заземляющего стержня или установить смотровые окна, чтобы можно было проверить и при необходимости подтянуть соединение соединительного провода к заземляющему стержню.

Уловка состоит в том, чтобы спроектировать систему заземления, которая будет более чем адекватной, если ожидается, что она будет надежной, когда возникнет необходимость.Рассматривая ситуацию в перспективе, спроектируйте землю так, как если бы вы ожидали удара молнии или необходимости выдерживать большой ток на землю, как когда трансформатор замыкает свою первичную обмотку на землю! Если следовать этому совету, все будет готово на случай попадания по вам и урон будет минимальным. Плохие грунтовые системы могут нанести больше ущерба, чем предотвратить!

Одноточечное заземление

Целью одноточечного заземления является предотвращение протекания любых электрических разрядов или токов от одной части оборудования через другую и причинения ущерба.Проще говоря, это сводит все заземляющие соединения к одной общей точке, которая заземлена. Вызванные молнией токи будут течь от части оборудования к точке заземления, а затем к земле.

Промышленные и коммерческие пользователи тратят много денег на пластины заземления. Одна такая пластина сделана из твердой меди толщиной ¼ дюйма, высотой около 5 дюймов и длиной 20 дюймов. В этой пластине просверлены отверстия для болтов 3/8 дюйма или 1/2 дюйма, чтобы можно было прикрепить различные заземляющие провода с помощью обжимных соединителей.Пластина изолирована от здания и т. Д. И используется для всех заземляющих соединений только электронного оборудования. Электрооборудование заземлено через электрическую сервисную панель на землю, которая соединена с заземляющим основанием, но не через эту пластину. Это формирует так называемую спокойную почву.

Более дешевым вариантом будет установка 1-дюймовой медной водопроводной трубы позади скамейки. Убедитесь, что труба изолирована от скамейки и доступна.В коммерческих приложениях обычно используются два провода №2 AWG, которые соединяют пластину заземления с основанием заземления. Для большинства любительских работ будет достаточно одного заземляющего провода # 6 AWG или больше.

Просверлите отверстия в трубе и используйте обжимные соединители на проводах, идущих от подключаемого оборудования. Не подключайте заземление от одного устройства к другому! Выполните отдельное заземление для каждой единицы оборудования и надежно прикрепите каждый провод к одноточечной шине заземления.Используйте одно отверстие для одной клеммы и одной части оборудования, и оборудование будет заземлено, но все же разделено, так что никакие токи не будут течь от одной части к другой. Сделайте заземляющие провода, идущие от каждого элемента оборудования, как можно короче и избегайте изгибов под прямым углом, которые могут увеличить индуктивность провода.

См. Рисунок 3 на следующей странице. Так будет организована типичная одноточечная заземляющая планка. Вы заметите, что к каждой части оборудования прилагается заземляющий провод.Используйте как можно больший калибр проводов и достаточно короткий, чтобы просто выполнить соединение при использовании гибкого провода, чтобы его можно было перемещать. Обычно для этой цели используется сварочная проволока №2 зеленого цвета.

НЕ НАДЕРЖИВАЙТЕСЬ НА ВНЕШНЕМ ЭКРАНЕ СОЕДИНИТЕЛЬНОГО СОЕДИНИТЕЛЯ ДЛЯ ПОДКЛЮЧЕНИЯ ЗАЗЕМЛЕНИЯ, поскольку ЛЮБЫЕ ТОКИ, ПРОХОДЯЩИЕ ПО ЭКРАНУ, МОГУТ НАПРЯЖАТЬ НАПРЯЖЕНИЯ НА ЦЕНТРАЛЬНЫЙ ПРОВОДНИК И ПОВРЕЖДЕНИЕ ЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ ЦЕПЕЙ ИЗ-ЗА МАГНИТНОЙ ПРОВОДКИ! К сожалению, это основная причина поломки радиооборудования.Положитесь на коаксиальный кабель для передачи радиочастотных сигналов и провода заземления для защиты оборудования.

Заземление коаксиальных кабелей

Коаксиальные кабели должны быть заземлены как минимум в одной точке; это нахождение в месте до того, как коаксиальный кабель войдет в хижину для ветчины. Неразумно приносить молнию в здание, нужно останавливать ее до того, как она попадет в здание. Простой способ сделать это - установить разъемы с двойным гнездом на листе металла (алюминий, медь, даже кусок печатной платы хорошо подходят для этого), который затем заземляется на основание заземления.В этом случае заземляющий провод будет проложен от металлической пластины непосредственно к заземляющему основанию… а не к одноточечному заземлению.

Это также позволяет устанавливать устройства молниезащиты, такие как «Transi-Traps», «Trans-Sorbs» или любое из ряда других коммерческих устройств, доступных сегодня на рынке. Есть ряд производителей, у которых есть широкий ассортимент легко доступной продукции.

Другой способ заземления коаксиальных кабелей - это аккуратно разрезать внешнее покрытие и обнажить экран под ним.Затем заземляющий провод подключается к экрану либо зажимом, либо путем пайки заземляющего провода непосредственно к экрану. Заземление от каждого из коаксиальных проводов затем будет передано на вторую одноточечную шину заземления (а не шину заземления в ветчине), и шина заземления будет напрямую заземлена на круглое основание. Если используется вышка, такое же заземление может быть выполнено путем заземления экрана с помощью заземляющих выводов на шину заземления, установленную на вышке, но изолированную от нее. Эта шина заземления затем заземляется на кольцо заземления, которое проходит вокруг основания башни.

Несмотря на то, что этот тип заземления требует больших усилий, преимущества того стоит. Есть кое-что, что нужно сказать о наличии надежной системы заземления, которая не сообщает вам, что вас ударила молния, а оборудование, кажется, продолжает работать!

Нечеты и концовки

Есть несколько небольших, но важных вещей, о которых следует позаботиться, чтобы предотвратить повреждение от «скрытых путей». Прежде всего, эти незаметные пути исходят от такой проводки, как источник питания, аудиокабели, проводка периферийных устройств и т. Д.Чтобы предотвратить повреждение молнией из-за этих соединений, все выводы между двумя устройствами должны быть защищены, пропустив провода через ферритовый тороидальный сердечник с примерно 3-5 витками в катушке. Это увеличит индуктивность в проводке, так что любой статический разряд сначала попадет на шину заземления через провод заземления и будет отводиться, вместо того, чтобы течь между двумя устройствами, такими как источник питания для трансивера. У каждого кабеля или провода должна быть собственная жила для защиты.

Материал сердечника должен быть ферритовым, а размер сердечника должен быть достаточно большим, чтобы провода могли легко проходить через него.Практически любой из доступных на Hamfests подойдет для наших целей. Точное значение индуктивности, которое будет получено при намотке проводов через сердечник, не имеет значения. Что важно, так это то, что катушка и сердечник вносят некоторую индуктивность, чтобы кабели имели достаточно высокий импеданс, чтобы внезапное и быстрое повышение напряжения или изменения тока эффективно подавлялось, предотвращая протекание токов.

Еще нужно изолировать все от земли и полагаться на заземляющие провода для заземления.Это означает, что металлические столы должны быть изолированы от бетонного пола и т. Д. Это устраняет другой возможный путь, который может привести к повреждению.

Наконец, когда станция не используется, заземлите центральные клеммы антенны, чтобы РЧ-соединения с радиостанциями были закорочены. Большинство радиолюбителей уже делают это, но важно подкрепить этот совет.

Сводка

Эти меры работают? В Уилкинсбурге есть микроволновая печь, где были приняты эти меры.Это место обычно принимает прямые удары молнии около 4 раз в год. До того, как эти меры были приняты, можно было ожидать, что с каждым ударом будут выниматься около 4 или 5 плат, два или три модема, электросчетчик и другие устройства. В прошлом году (2005) было 5 разных забастовок, и единственное повреждение заключалось в том, что компьютер пришлось перезагружать и перезагружать.

Изображения

Ниже приведены фотографии, сделанные в микроволновой печи для иллюстрации того, что только что обсуждалось.Прежде всего, как мы защитим следующий громоотвод?

Это изображение 250-футовой самонесущей башни, расположенной в Уилкинсбурге. Самый высокий предмет на башне находится наверху и представляет собой громоотвод длиной 4 фута. Ниже находится сборка маяка, а затем - различные антенны. Обратите внимание, что есть двухсторонние антенны, а также тарелки для микроволновой печи.

К чему подключены антенны?

Это небольшая часть оборудования у основания башни.Показаны микроволновые передатчики, банки каналов, двусторонние радиоприемники и другое радиооборудование. Хотя это трудно увидеть на этом рисунке, присмотритесь внимательно, и вы сможете найти провода заземления 4/0 (они зеленого цвета и находятся в верхнем левом углу изображения). Обратите внимание, что провода питания (красный и черный провода в правой части рисунка) сделаны из сварочного кабеля 2/0 и проложены отдельно от сигнальных проводов. Волноводный и коаксиальный кабели для входа в приемники прокладываются отдельно и пересекаются под прямым углом к ​​сигнальным проводам.Это предотвращает статический разряд на стороне антенны и вдали от путей прохождения сигнала.

Желтые провода на самом деле являются оптоволоконными кабелями, поскольку они не проводят электричество и способны обрабатывать обрабатываемые высокоскоростные сигналы. Эта станция обрабатывает нагрузку трафика из трех сигналов OS3 в каждом направлении, что составляет полосу пропускания сигнала выше 45 МГц. Если вы думаете, что видели высокоскоростной Интернет, вы еще ничего не видели! Этот «узел» обрабатывает 1024 телефонных звонка, 128 различных интернет-линий T1, сигнализацию и управление 512 контрольными точками для системы SCADA, а также измерения, проводимые вдоль 428 миль межгосударственного трубопровода, одновременно

На следующем рисунке показано, что одноточечное заземление используется с каждой стойкой оборудования, имеющей собственный кабель заземления №4 / 0, идущий к общему заземлению.

К этому заземляющему блоку все кабели прикручены болтами, и все они направлены к заземляющему соединению. Это снижает любую индуктивность и высокий импеданс статического разряда. При размещении одноточечного заземления вдали от оборудования, как показано, электрический разряд, который обычно перетекает от одной части оборудования к другой, теперь должен течь к блоку заземления, а затем обратно к другой части оборудования.Поскольку это путь с высоким импедансом, (по сравнению с землей) разряд течет на землю. Провода между стойками оборудования имеют соединительные кабели, пропущенные через ферритовый сердечник для предотвращения проводимости по этому маршруту.

Затем все кабели от вышки заземляются с помощью изолированного заземляющего блока снаружи здания. Здесь мы видим заземленные отдельные волноводы и коаксиальные кабели.

Толстый провод, идущий из центра медного заземляющего блока, подключается непосредственно к заземлению и подключается в той же точке, что и земля, внутри здания.

Да, вы видите, что заземляющий провод представляет собой посеребренный провод с покрытием, и все изгибы сделаны с широкими изгибами, чтобы поддерживать как можно более низкую индуктивность. Два провода Heliax имеют петлю, служащую двойному назначению. В первую очередь петли действуют как капли дождя. Во-вторых, дополнительная индуктивность, возникающая в результате этой петли, не позволяет молнии проникать в здание.

К каждой опоре башни выходят два заземляющих провода.Обратите внимание, что изгибы контуров, опять же, являются контурами качания, чтобы минимизировать индуктивность. Эти заземляющие провода изготовлены из сварочного кабеля №4 / 0 и приварены к пластинам опоры методом непрерывной сварки.

НИКОГДА НЕ ПРИВАРИВАЙТЕ НОЖКИ БАШНИ САПРОМ, поскольку это вызовет ВНУТРЕННЮЮ КОРРОЗИЮ И ОСЛАБЛЕНИЕ СТАЛИ!

На последнем рисунке показан метод, используемый для проверки сварных швов на кабеле заземления, соединительном кабеле и стержнях заземления.С коммерческой точки зрения необходимо, чтобы сопротивление заземления измерялось ежегодно, а соединения периодически проверялись. Для этого предусмотрены смотровые окна, позволяющие проводить эти проверки. Смотровые окна сделаны из кусков 4-дюймовой трубы из ПВХ и имеют крышки, которые можно снимать. Это просто, но эффективно!

Сопротивление заземляющих стержней, соединительных проводов и т. Д. Измеряется каждый год и каждый раз постоянно составляет менее 1 Ом.Сравните это с номинальным сопротивлением стандартного заземления, используемого в обычном доме, которое составляет от 10 до 20 Ом.

Системы молниезащиты (LPS) для вышек, антенн и мобильного оборудования на 2020 год



PLP - (*) Монтажные аксессуары

PB-1 - Переносное основание: PB-1 состоит из трех горизонтальных 4-футовых (914 мм) алюминиевых балок и крепежа для непосредственного размещения на земле с прикреплением к базовой секции PLP - (*).Для крепления между концом каждого горизонтального элемента и основной трубной секцией предусмотрены три распорные балки и крепежные детали. В горизонтальных балках предусмотрены отверстия для прижимных стоек, поставляемых заказчиком. В качестве альтернативы для крепления крепления можно использовать мешки с песком. С постоянными прижимными болтами PB-1 может также использоваться в качестве фиксированного крепления. Вес базовой сборки ПБ-1 составляет всего 15 фунтов (6,80 кг).

PBHD : PBHD такой же, как PB-1, с использованием трех горизонтальных и диагональных распорок с добавленными внешними распорками.Общая сумма составляет 34 фунта с добавлением 18 фунтов. Эти распорки связывают концы трех горизонтальных распорок вместе, чтобы добавить устойчивости, переставляя прижимные колья или добавляя дополнительные мешки с песком.

Фиксированное основание FB-1 : FB-1 включает квадратную опорную плиту 12 дюймов (305 мм) с отверстиями, предусмотренными для крепления к предоставленным заказчиком прижимным болтам ½ дюйма (12,7 мм). Обычно они могут быть заделаны бетоном или приварены к конструкционной опоре. FB-1 включает биметаллический фитинг для крепления системы заземления, предоставляемой заказчиком.Базовый вес FB-1 составляет всего 8 фунтов (3,6 кг).

Альтернативные варианты установки : PLP - (*) также может быть временно установлен в забойном и засыпанном отверстии или залит в бетон для более постоянной установки. В этих случаях длина PDP - (*) будет уменьшена на глубину заделки. За проблемы с загрязнением и коррозией отвечает пользователь, и при использовании этого подхода следует тщательно учитывать их.

ПРИМЕЧАНИЕ. Мачты PLP рассчитаны на устойчивость к ветру со скоростью 120 миль в час.Однако базовый балласт или прижимы должны быть соответствующим образом спроектированы (загружены) для предотвращения опрокидывания (см. Руководство по эксплуатации).

КОМПЛЕКТ PLP

Таблица 6.5
Коэффициент F для нескольких заземляющих стержней
Кол-во стержней F
2 1,16
3 3 1,36
8 1.68
12 1,80
16 1,92
20 2,00
24 2,16

Lightning Mast Цена (долл. США)

ПЛП-14 Рассеивающая мачта молнии P.U.R.
ПЛП-20 Рассеивающая мачта молнии P.U.R.
ПЛП-26 Рассеивающая мачта молнии с.U.R.
ПЛП-32 Рассеивающая мачта молнии P.U.R.
ПЛП-38 Рассеивающая мачта молнии P.U.R.
ПЛП-14ПК Портативная комплектная система P.U.R.
ПЛП-20ПК Портативная комплектная система P.U.R.
ПЛП-26ПК Портативная комплектная система с.U.R.
ПЛП-32ПК Портативная комплектная система P.U.R.
ПЛП-38ПК Портативная комплектная система P.U.R.
ПЛП-38ПК-МОБ (02) Портативная комплектная система 18 750 долл. США
PLP-PBHD Портативное основание для тяжелых условий эксплуатации P.U.R.
ПЛП-ПБ Переносное основание с.U.R.
PLP-FB Фиксированное основание P.U.R.
Все указанные выше продукты и опции предназначены для доставки UPS / FedEx наземным или воздушным транспортом, если требуется быстрое реагирование.
Показанные выше модели являются стандартными продуктами LBA Technology. Доступны индивидуальные конфигурации.

Чтобы указать ваши конкретные требования или сделать заказ, обратитесь к Джерри Брауну, Джерри[email protected] или 252-317-2128.


Массивы рассеивателей молний LBA

Замена громоотводов на башнях и сооружениях

Компания LBA предлагает широкий выбор молниеотводов в виде молниеотводов. Этот относительно новый и усовершенствованный молниеотвод, который иногда называют рассеивателем статического электричества или решеткой для рассеивания статического электричества, заменяет обычные молниеотводы в большинстве приложений.Он функционирует как воздушный терминал, задерживающий косу.

Матрица рассеивания статического электричества в общем описывает систему, использующую явление точечного разряда для защиты вышек, антенн и территории вокруг них от удара молнии. Массивы статического рассеяния работают, как следует из названия, путем рассеивания статического электрического заряда. Среди конструктивных факторов решающее значение имеет радиус поперечного сечения электрода рассеивателя, поскольку процесс, который позволяет рассеивать статический заряд заземления в атмосферу, связан с напряженностью электрического поля (и плотностью потока), окружающим светорассеиватель.Матрицы рассеяния статического электричества обеспечивают, по сути, путь «с низким сопротивлением», по которому статический заряд заземления достигает атмосферы, предотвращая накопление заряда заземления до величины, необходимой для того, чтобы вызвать удар по защищаемому объекту.

Поскольку система рассеивания статического электричества должна обеспечивать путь к атмосфере с низким сопротивлением, кажется логичным предусмотреть как можно больше точек разряда. Используя большое количество воздушных оконечных устройств, можно компенсировать любую потерю эффективности по сравнению с теоретическим максимумом и распределить рассеивающие элементы по большей площади поперечного сечения башни или конструкции антенны.

Все объекты имеют естественные точки рассеивания. В конструкции башни заряд имеет тенденцию собираться и рассеиваться на вершине башни, антеннах и креплениях антенн, а также в углах. Самый эффективный способ установки рассеивателя с точки зрения конструкции, веса, ветровой нагрузки, стоимости и эстетики - усилить это естественное рассеивание путем поддержки рассеивателя от самой конструкции в этих естественных точках рассеивания. Поскольку большинство антенных и опорных конструкций являются стальными, прямое присоединение обеспечивает отличную проводимость.На практике конфигурация рассеивателя должна соответствовать конструкции, а не наоборот.

Наши молниеотводы доступны в конфигурациях, которые могут защитить всю конструкцию вышки или только отдельные сотовые антенны. Для этого доступны рассеиватели линейного, точечного и канделябрового стилей. От наших собственных продуктов до продуктов поставщиков-партнеров LBA - наши продукты соответствуют высочайшим стандартам качества и надежности, сертифицированы организациями по стандартизации в соответствии с требованиями.Проконсультируйтесь с LBA, чтобы узнать точный состав продуктов, чтобы наиболее эффективно защитить вашу антенну или башенную систему.

Подробнее о: Как выбрать системы рассеивания молнии

Массивы линейных рассеивателей башни и конструкции

Описание:
Линейный рассеивающий массив (LDA) разработан для замедления образования кос и для улучшения характеристик естественного рассеивания в конструкции в соответствии с эстетическими соображениями. Линейный рассеивающий элемент состоит из центрального кабеля с рассеивающими электродами, непрерывно вставленными в виток кабеля.Каждый элемент имеет длину два фута. Конфигурация элементов LDA и несущей конструкции зависит от особенностей верхней части башни или другой защищаемой конструкции. Каждый массив специально разработан и процитирован.

Приложение:
Решетки линейного рассеяния подходят для больших открытых конструкций, где требуется высокий уровень рассеивания статического заряда. К таким сооружениям относятся башни радиовещания и связи, большие световые конструкции, пролеты мостов, факельные трубы, нефтяные вышки и производственное оборудование.


Канделябровые массивы рассеивателей


Описание:

Канделябровые системы рассеивания (CDA) обычно включают четыре отдельных щеточных рассеивателя на кронштейнах вокруг верхней части поддерживающего стержня с резьбой 1/2 "x 13". Доступны версии для 18, 24 и 48 дюймов. Нержавеющие стержни. Все CDA являются лабораториями Underwriter Laboratories, указанными как «воздушные терминалы» и могут использоваться как часть системы «Master Label». Эти CDA защищены патентом.

Применение:
CDA подходит для использования там, где требуется молниеотвод (молниеотвод) и требуются свойства рассеивания статического электричества. Добавление CDA, замедляющего движение кос, обеспечивает преимущества новейших технологий в области рассеивания статического электричества, сохраняя при этом проверенную защиту обычного воздушного терминала. Он особенно подходит для защиты авиационных сигнальных огней на мачтах электропередач и других конструкциях, поскольку его тонкий опорный стержень размещает рассеиватели над маяком, не загораживая его предупреждающий луч.CDA также идеально подходит для защиты таких конструкций, как небольшие башни, фонарные столбы и спутниковые антенны.

Точечные рассеиватели Описание:
Точечные рассеивающие элементы (SDE) представляют собой защищенные патентом щеточные рассеиватели. Они состоят из множества тонких проволок из нержавеющей стали, помещенных в нержавеющую трубу. Трубка имеет удобные монтажные отверстия. Конструкция из нержавеющей стали делает точечные рассеиватели очень устойчивыми к коррозии.Базовый SDE состоит из «щетки» из нержавеющей проволоки длиной 4 дюйма в трубке длиной 3 дюйма, общей длиной 7 дюймов. С соответствующей фурнитурой доступно несколько вариантов. Типичные:

SDE-1 SDE с креплением на трубе 3 дюйма (76,2 мм) и монтажным отверстием ¼ дюйма (6,35 мм)
SDE-2 SDE-1 с двумя монтажными отверстиями ¼ ”(6,35 мм)
SDE-22A Двойной рассеиватель SDE, в комплекте крепеж для 1 ”(25.4 мм) штанга
SDE-22B Двойной рассеиватель SDE, в комплекте крепеж для трубы на 2 ½ дюйма (63,5 мм)


Применение:
Точечные рассеиватели - это многоцелевые устройства. Их легкий и удобный монтаж облегчает защиту конструктивных элементов и устройств, которые не требуют больших рассеивателей LDA и CDA. Например, поручни, осветительные приборы, небольшие антенны, столбы, резервуары для хранения, укрытия, насосы и многие другие устройства могут быть защищены.По периметру резервуаров или аналогичных средств может быть прикреплено более одного SDE. Для этого использования типичное расстояние от 10 до 20 футов. SDE-22A специально разработан для установки на концы заземленных по постоянному току радиоантенн. SDE-22B предназначен для крепления к верхней части молниезащитных столбов и флагштоков.


Описание:
Эти воздушные терминалы включают «щетку» SDE на конце обычного стержня воздушного терминала. Эти блоки изготовлены из прочной меди, алюминия или нержавеющей стали и имеют стандартную резьбу с наружной резьбой ½ ”-13 на основании, подходящую для большинства оснований систем освещения и заземляющих устройств.Эти терминалы внесены в список Underwriter Laboratories. Здесь перечислены типичные варианты, а также множество других, доступных для удовлетворения потребностей клиентов:

DAT-118C Воздухораспределитель длиной 18 дюймов (457 мм) с сплошным медным стержнем диаметром ½ дюйма (12,7 мм), наружная резьба ½ дюйма -13
DAT-118A Воздухораспределитель длиной 18 дюймов (457 мм) со сплошным алюминиевым стержнем диаметром ½ дюйма (12,7 мм), наружная резьба ½ дюйма -13
DAT-124SS Воздушный терминал с 24 "(609.6 мм) длина со сплошным стержнем из нержавеющей стали диаметром 5/8 дюйма (15,9 мм), наружная резьба ½ ”-13
DAT-160SS Воздухораспределитель длиной 60 дюймов (1524 мм) с твердым стержнем из нержавеющей стали диаметром 5/8 дюйма (15,9 мм), наружная резьба ½ ”-13


Применение:
Типичное применение - строительные конструкции и оборудование. Их можно использовать вместо стандартного молниеприемника в системе молниезащиты, построенной в соответствии со спецификациями UL-96A и NFPA 780.

Используйте молниеотводы серии LRE для защиты чувствительных электронных, коммуникационных и механических средств. Серия удлинителей LRE добавляет критический шаг в поисках установки молнии там, где она должна, - на землю.

Традиционная практика заключалась в размещении молниеотводов или молниеотводов непосредственно на конструкции наружных вентиляционных установок, стеков, блоков управления, антенн, систем видеонаблюдения и осветительных мачт. Этот тип устройства позволяет зарядам от молнии проходить не только через мачту или конструкцию, но также и через подключенное чувствительное оборудование.

LRE-расширители решают проблему, удерживая воздушный терминал значительно выше и независимо под защищаемым оборудованием. Это более эффективно контролирует путь освещения. Заряды направляются непосредственно на землю, минуя открытое оборудование или кабельные трассы.

Выберите модели LRE-8 и LRE-14 для поднятия воздухозаборников на восемь и четырнадцать футов соответственно. Удлинители изготовлены из прочного алюминия и соответствуют требованиям NFPA. Их можно использовать с большинством пневмоостровов, внесенных в список UL.Удлинители серии LRE предназначены для установки с различными вариантами монтажа, включая непроникающее крепление на крышу.

LRE-8 Удлинитель воздушного терминала, алюминиевое основание 8 'x 1' (244 см x 30,5 см), для воздушного терминала ½ дюйма (12,7 мм) x 13
LRE-14 Удлинитель воздушного терминала, алюминиевая основа 14 футов x 1 ¼ "(4,27 м x 31,8), для пневмоострова ½" (12,7 мм) x 13
(Поставляется двумя частями, максимальная длина 96 дюймов)


Аппаратные средства молниезащиты LRE особенно эффективны в сочетании с воздушными терминалами с полевыми рассеивателями и канделябровыми рассеивателями серии LBA.В отличие от обычных пневмоостровов, эти пневмоостровы с отводом заряда отводят аккумулирующую электростатическую энергию, снижая вероятность реальных ударов молнии. Проконсультируйтесь с LBA для получения рекомендаций по правильному выбору.

Стоимость рассеивателя (долл. США):
Линейные рассеиватели:
LDA-3 (*) Линейный рассеивающий массив Башенная система по запросу

Рассеиватели канделябров:

CDA-0418 Канделябры, четырехэлементная решетка на 18-дюймовой нержавеющей стойке

395 долларов США.00

CDA-0424 Канделябр, четырехэлементный массив на 24-дюймовом нержавеющем столбе

420,00

CDA-0448 Канделябры, четырехэлементная решетка на 48-дюймовой стойке из нержавеющей стали 613,00 $

Точечные рассеиватели:

SDE-1 Точечный рассеивающий элемент, крепление на трубе 3 дюйма (76,2 мм) с отверстием ¼ ”(63,5 мм) 96 долларов.00
SDE-2 Точечный рассеиватель, крепление на трубе 3 дюйма (76,2 мм) с двумя отверстиями ¼ дюйма (63,5 мм) 96,00
SDE-22A Точечный рассеиватель, сдвоенный узел для заземляющих антенн постоянного тока 225,00
SDE-22B Точечный рассеиватель, сдвоенный узел для несущих мачт 260,00 $

Диссипаторы аэровокзала:

DAT-112A Воздухораспределитель, 1/2 "X 12" Алюминий 97 долларов.00
DAT-118C Воздухораспределитель, 1/2 "X 18" Медь

153,00 $

DAT-118A Воздухораспределитель, 1/2 "X 18" Алюминий

110,00 $

DAT-124SS Воздухораспределитель, 5/8 "X 24" Нержавеющая сталь

177,00 $

DAT-160SS Воздухораспределитель, 5/8 "X 60" Нержавеющая сталь

215 долларов.00

Удлинители воздушного терминала:

LRE-8 Удлинитель воздушного терминала, 96 дюймов, алюминий 298,00 $
LRE-14 Удлинитель воздушного терминала, 162 "Алюминий $ 529,00


Указанные номера заказов представляют наши самые популярные товары. Доступны дополнительные типы и индивидуальные конфигурации. Чтобы процитировать ваши конкретные требования или сделать заказ, обратитесь к Джерри Брауну, Джерри[email protected] или 252-317-2128.

Техническое примечание
LBA не утверждает, что эти продукты на 100% эффективны в предотвращении ударов молнии. На нынешнем коллективном уровне понимания явления молнии поведение молний до некоторой степени непредсказуемо. Эти изделия, однако, действительно влияют на ход ударов молнии и тем самым, как полагают, уменьшают частоту прямых ударов.

Правильное заземление семейства PLP и всех молниезащитных устройств очень важно. Замечания по заземлению LBA и аксессуары предлагаются только для удобства пользователя. Пользователь несет исключительную ответственность за определение и применение методов установки и заземления, соответствующих их области применения. Следует тщательно соблюдать стандарты лабораторий страховщика (UL), Национальной ассоциации пожарной безопасности (NFPA) и других соответствующих групп стандартов.

Материалы системы заземления из меди
LBA предлагает полный выбор медных неизолированных проводов и лент различной ширины и калибра для построения системы заземления.Наши предложения включают готовые концы медного заземляющего провода, заземляющие стержни Copperweld ™, химические заземляющие стержни, заземляющую сетку и материалы для экзотермической сварки, а также кабели и аксессуары для грозовых систем, соответствующие требованиям UL и NFPA.

Доступен широкий выбор изделий из меди и заземления. Из-за нестабильности стоимости металла цены указываются только по запросу. Чтобы процитировать ваши конкретные требования, обратитесь к Джерри Брауну , [email protected] или 252-317-2128.

Заземление и молниезащита

Введение

Это дополнение к Руководству по установке на крыше, где мы обсуждаем установку антенны на крыше. Конечно, когда вы устанавливаете на крышу металлический столб, вы создаете громоотвод! Молния может быть очень опасной, поэтому мы должны быть уверены, что защищаемся от нее. Важно отметить, что если ваш дом или здание не является самым высоким в этом районе - например, если рядом есть высокие деревья или есть другие более высокие здания вокруг, - ваш риск действительно быть пораженным молнией составляет чрезвычайно малый .Помните об этом и не паникуйте по поводу установки антенной мачты! Если вы выполните несколько из этих шагов, вы сможете защитить себя от повреждения дома или электроники. Хотя молния опасна, в нее вряд ли удастся поразить. Более распространенной проблемой является накопление статического электричества из-за электрического заряда в воздухе во время грозы. Этот статический заряд может привести к стеканию заряда по кабелям с крыши и повреждению оборудования в вашем доме. Мы хотим направить этот заряд на землю, а не на вашу электронику!

К чему заземлить?

Прежде чем говорить о том, что устанавливать, мы должны поговорить о том, что считается заземлением.Вариантов много, но есть три безопасных:

  • Существующий заземляющий стержень, привязанный к вашей электрической панели.
  • Водопроводная труба, которая входит в здание.
  • Новый стержень заземления, который вы водите самостоятельно.

Использование существующего заземляющего стержня

У вас уже должен быть заземляющий стержень внутри или снаружи вашего дома. Он будет очень близко к вашей электрической панели - либо под ним в полу подвала, либо за пределами дома, где электрический кабель входит от сети.Вы можете использовать этот заземляющий стержень, если он находится относительно близко к антенной мачте, которую вы устанавливаете. Если мачта находится на другой стороне дома или на расстоянии более 20 футов или около того от земли, другая точка заземления может быть лучше.

Использование трубы холодной воды

Если водопроводная труба в вашем доме сделана из меди или другого металла, вы можете использовать ее в качестве заземления. Скорее всего, единственный способ получить доступ к этой трубе - это в подвале или в подвале вашего дома.Обычно они не входят в дом над землей, чтобы предотвратить замерзание ваших труб. Обычно счетчик воды устанавливается сразу после того, как эта труба входит в дом - на ближайшей к улице стороне дома. Ваша электрическая панель может быть уже заземлена на эту трубу - вы можете проследить за медным проводом, выходящим из нижней части панели. Опять же, вы можете использовать эту трубу в качестве заземляющего проводника, если он находится рядом с антенной мачтой на крыше.Если он находится на другой стороне дома, это может не сработать.

Установка нового стержня заземления

(Примечание: для этого вам понадобятся два человека, небольшая лестница с А-образной рамой и небольшая кувалда.) Если у вас нет других вариантов, вам нужно будет забить новый стержень заземления. Выберите место на земле прямо под антенной мачтой. Чтобы вам было легче, это должна быть более мягкая почва, а не каменистая, и, конечно же, не бетон или асфальт. Убедитесь, что вы начали, по крайней мере, на фут или 18 дюймов от края дома - бетонный или кирпичный нижний колонтитул дома иногда может простираться почти так далеко.Если вы хотите, чтобы новый стержень заземления был скрыт от глаз, выкопайте небольшую яму, куда вы собираетесь положить стержень. Когда вы закончите, вы можете насыпать почву поверх стержня. Выберите место на земле, куда вы хотите поставить удочку, и попросите напарника держать удочку в вертикальном положении. Поскольку заземляющие стержни обычно имеют длину 8 футов, вам понадобится небольшая лестница, чтобы добраться до вершины стержня. Затем осторожно (чтобы не ударить партнера!) Забейте верхнюю часть удилища пятифунтовым молотком или небольшой кувалдой. Поскольку штанга опускается вниз, вам может потребоваться спуститься по лестнице под наилучшим углом для ее движения.Как только удочка окажется на расстоянии нескольких дюймов от земли, вы можете остановиться.

К чему НЕ заземляться?

Есть несколько вещей, к которым нельзя приставать дома:

  • Газовая труба, или счетчик газа.

Газопровод от электросети плохой грунт, доверять нельзя.

Даже если к счетчику идет медный провод, не используйте его - этот провод предназначен только для соединения его с реальной землей в другом месте здания.

  • Металлические балки или открытая металлическая арматура.

Обычно они сделаны из железа или стали, и очень сложно определить, обеспечивают ли они основу, поэтому им нельзя доверять.

Так что мне действительно нужно?

Существует несколько вариантов установки молниезащиты: провод от крепления антенны к источнику заземления (описан ниже) или разрядник для защиты от перенапряжений.

Как решить? Как правило, если у вас есть металлическое крепление для антенны на крыше высотой более 5 футов, вам нужно заземлить его с помощью длинного медного провода.Если крепление короче или не поднимается над линией крыши, можно просто использовать разрядник. Даже если вы не заземляете оборудование на крыше, а просто используете разрядник для защиты от перенапряжений, этот разрядник необходимо заземлить. Обычно это проще, так как это можно сделать на уровне земли и рядом с существующей землей, чтобы упростить электромонтаж.

Установка ограничителя перенапряжения

Скорее всего, вы уже использовали разрядник для защиты от перенапряжений - иногда он встраивается в несколько разветвителей питания.Они работают, предотвращая скачок (быстрое накопление) электрической энергии от попадания в ваши приборы. Вместо этого скачок напряжения шунтируется или направляется на землю - либо через большой круглый штифт на сетевой вилке (в случае удлинителя), либо с помощью медного или алюминиевого провода, если вы заземляете наружное оборудование. Вы захотите установить разрядник на кабель Ethernet, который соединяет беспроводной маршрутизатор на крыше с вашей внутренней точкой доступа или компьютером. Для этого нам на самом деле потребуется создать два кабеля Ethernet: один, который проходит от маршрутизатора на крыше к разряднику для защиты от перенапряжений, а другой - от разрядника к внутреннему блоку.Разрядник для защиты от перенапряжения заземляется путем пропуска медного или алюминиевого провода # 10 AWG от металлического наконечника внутри ОПН к одному из заземляющих соединений, упомянутых выше. Доступно множество моделей ограничителей перенапряжения, но, к сожалению, их вряд ли можно будет найти в местных магазинах бытовой техники. Нам нужны специальные ограничители перенапряжения, которые устанавливаются вне помещения и позволяют питанию от адаптера Power over Ethernet достигать маршрутизатора. L-Com - хороший источник для их покупки в Интернете:

  • http: //www.l-com.com - Найдите номер детали AL-CAT5EJW24 или AL-CAT6JW

Внешний разрядник должен быть установлен непосредственно под маршрутизатором на крыше, как можно ближе к земле. Это необходимо для минимизации длины провода между разрядником и заземляющим стержнем или заземляющим проводом, поскольку они должны быть установлены в земле или в подвале. Он должен крепиться двумя короткими винтами к деревянному, бетонному или кирпичному основанию здания.

Как заземлить усилитель сигнала на крыше или антенну DAS

В то время как усилители сотовых телефонов и распределенная антенная система (DAS) становятся все более распространенными аксессуарами для предприятий и домашних хозяйств, многие люди упускают из виду жизненно важный компонент своей установки, который защитит их инвестиции и обеспечит долговечность их оборудования: правильное заземление антенная система.

Заземление антенны защищает усилитель сигнала или DAS от повреждений в случае удара молнии. Молния может ударить по антенне и пройти по коаксиальному кабелю к вашему устройству, что не только повредит оборудование, усиливающее сигнал, но и может вызвать пожар или поражение окружающих. Молния не должна физически поражать саму антенну, чтобы вызвать повреждение: близлежащие удары молнии и накопление статического заряда во время шторма также могут создавать скачки напряжения, которые, хотя и меньше, могут повредить фильтры и усилители внутри усилителя или головной станции DAS.

Для полной защиты вашего устройства от молнии рекомендуется два уровня защиты: установка линейного грозового разрядника и заземление антенной мачты. Мы рассмотрим каждый из них ниже.

Установка коаксиального устройства защиты от перенапряжений

Установка коаксиального устройства защиты от перенапряжения на пути от внешней донорной антенны к усилителю сигнала защищает как усилитель, так и внутреннюю часть вашего дома, отключая цепь, если через кабель проходит слишком высокое напряжение.Согласно Национальному электротехническому кодексу (NEC), его следует устанавливать как можно ближе к точке, где кабель входит в дом, но не рядом с горючими материалами.

Поскольку многие чердаки содержат горючие материалы, мы рекомендуем устанавливать сетевой фильтр снаружи здания, рядом с входом.

Выбор правильного устройства защиты от перенапряжения имеет жизненно важное значение, поскольку неправильное устройство может ухудшить сигнал и снизить производительность усилителя сигнала или DAS.Важно, чтобы номинальное сопротивление вашего усилителя соответствовало номинальному сопротивлению устройства защиты от перенапряжения. Бустеры с разъемами F-типа имеют номинальное сопротивление 75 Ом, тогда как усилители с разъемами N-типа или SMA имеют номинальное сопротивление 50 Ом. На нашей странице «Устройства защиты от перенапряжения» мы предлагаем ряд устройств защиты от грозовых перенапряжений.

Заземление антенной мачты

В то время как коаксиальный сетевой фильтр защищает устройство от ударов молнии и переходных напряжений, заземление антенной мачты также важно - настолько, что это требуется Национальным электрическим кодексом (NEC).Заземление этой мачты абсолютно необходимо, если вы используете высокую антенную мачту, поскольку они являются основной целью для ударов молнии из-за их высоты и тенденции к накоплению статического электричества. Единственное оборудование, необходимое для заземления антенной мачты, - это заземляющий кабель. Если ваша антенная мачта окрашена, убедитесь, что вы соскребли всю краску, прежде чем присоединять заземляющий провод.

Выбор и установка заземляющего кабеля

NEC рекомендует использовать заземляющий кабель сечением 10 AWG или ниже.Сечения кабеля становятся толще по мере уменьшения калибра AWG, поэтому, если вы не уверены, какой из них использовать, выберите более толстый провод (более низкий калибр). Рекомендуется использовать многожильный кабель, поскольку он более гибкий.

Установить заземляющий кабель относительно просто; главное, о чем следует помнить, - не допускать резких изгибов кабеля.

Кабель можно подключить к любому из пяти подходящих мест заземления:

  1. Заземляющий стержень . Заземляющий стержень обычно устанавливается вне дома и представляет собой простой металлический стержень, закопанный в землю на глубину не менее 8 футов, при этом над землей виден только фут или около того.
  2. Щит металлический сервисный электрический . Эта панель обычно подключается к заземляющему стержню вашего дома или офиса.
  3. Металлический кабелепровод или кабелепровод. Кабелепровод и кабельный канал обычно заземлены, поэтому вы можете просто прикрепить ремень к существующему электрическому кабелепроводу или каналу.
  4. Водопровод . Это приемлемо, но только в пределах 5 футов от входа водопровода в строение, и если труба металлическая и находится в непосредственном контакте с грунтом, по крайней мере, на 10 футов перед входом на территорию.Не подключайте заземляющий провод к водяному клапану.
  5. Металлический каркас или конструкция здания . Если ни один из вышеперечисленных вариантов невозможен, вы можете заземлить, подключив его к металлической конструкции здания, при условии, что конструкция заземлена.

Хотя мы можем дать вам совет по заземлению донорской антенны, мы рекомендуем обратиться к подрядчику по электрике, если у вас возникнут трудности. Электротехнические подрядчики хорошо обучены прокладке заземляющих проводов и могут помочь убедиться в полной безопасности усилителя сотовой связи или распределенной антенной системы.

Сводка

При заземлении наружной антенны необходимо заземлить антенную мачту и установить заземленный грозозащитный фильтр. Используйте провод 10 AWG или более толстый для заземления мачты и устройства защиты от перенапряжения и убедитесь, что вы заземлены в подходящем месте. Это не только сохранит ваше оборудование в безопасности, но и потенциально спасет вас в случае грозы.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *