Electrosafe مبنى سكني خاص وكوخ. الجزء 3. الحماية من الصواعق

بداية المقال:

Electrosafe مبنى سكني خاص وكوخ. الجزء 1

Electrosafe مبنى سكني خاص وكوخ. الجزء 2

الحماية من الصواعق الخارجية

لنبدأ مع أبسط. لنفترض أن لدينا مبنى سكني (كوخ) يتم تشغيله بواسطة خط كهرباء (خط علوي) والذي لا يتم فيه توصيل الاتصالات المعدنية (الغاز ، إمدادات المياه ، إلخ). نحن ندرج الأخطار التي قد تنتظرنا في هذه الحالة ثم كيفية التعامل معها.

1. ضربة صاعقة مباشرة إلى المنزل.

2. ضربة صاعقة مباشرة في الهوائي.

3. ضربة صاعقة مباشرة في الخطوط العلوية.

4. ضربة صاعقة في الأرض بالقرب من المنزل.

5. ضرب البرق في الأرض بالقرب من الخط العلوي.

في الحالة رقم 1 ، يمكن لضربة صواعق مباشرة تدمير المبنى نفسه ، وإحداث حريق فيه ، وإلحاق أضرار بالمعدات الكهربائية للمنزل والأجهزة الكهربائية المدرجة في المخارج. في هذه الحالة ، لا يوجد سوى إجراء وقائي واحد - تثبيت الحماية من الصواعق الخارجية على المنزل.

في الحالة رقم 2 ، سوف يفشل التلفزيون ، وربما يشعله. تدابير الحماية: - تركيب الهوائي في منطقة الحماية من الصواعق الخارجية و / أو فصل كابل الهوائي عن التلفزيون.

في الحالة رقم 3 ، يتم إحضار جهد تصاعدي لعشرات الكيلوفولت إلى المنزل ، مما يتسبب في إتلاف عزل الأسلاك الكهربائية وإلحاق أضرار بالأجهزة الكهربائية المتصلة بالمنافذ. تدابير الحماية: - قطع التيار الكهربائي عند مدخل المنزل في وقت المغادرة أو العواصف الرعدية أو - تثبيت SPD (صواعق) في مدخلات الطاقة إلى المنزل.

في الحالة رقم 4 ، يكون الجهد المستحث (عشرات فولت) في الأسلاك ممكنًا ، مما قد يتسبب في تلف المعدات الإلكترونية الحساسة (الكمبيوتر ، إلخ) المتصل بالمنافذ. تدابير الحماية: - في وقت المغادرة أو أثناء العاصفة الرعدية ، افصل هذه المعدات من المقابس أو - قم بتثبيت SPD لحماية هذه المعدات.

تشبه القضية رقم 5 القضية رقم 3.

التين. 1. الأحداث الخطرة أثناء العواصف الرعدية

تحتاج أولا إلى فهم ذلك الحماية من الصواعق مقسمة إلى خارجية وداخلية. حماية الصواعق الخارجية تحمي منزلنا من الخارج من الصواعق المباشرة إلى المنزل ، وحماية الصواعق الداخلية تحمي منزلنا من الصواعق بالقرب من المنزل ، ومن صواعق الصواعق داخل أسلاك خط الكهرباء وبالقرب منها. في هذا الجزء ، سنتحدث عن الحماية من الصواعق الخارجية ، أي الحماية من الصواعق المباشرة في المنزل.

تتمثل مهمة الحماية من الصواعق الخارجية في أخذ ضربة الصواعق وهي آمنة للناس والمنزل لتحويل التيار إلى الأرض. في الوقت نفسه ، عليك أن تفهم أن كل الحماية من الصواعق الحديثة لا تمنح ضمانًا بنسبة 100٪.

الحل الأمثل هو حماية منزلنا عن طريق القياس مع قفص فاراداي الشهير ، ولكن لأسباب واضحة هذا ليس مناسبًا لنا. ما الحل التالي الممكن تقريبًا؟ هناك خياران: - تثبيت قضيب صاعقة بعيدًا عن منزلنا. عندئذ سيكون منزلنا بأكمله في منطقة الحماية الخاصة به ، ولن يصل تيار البرق الذي يتدفق من الأرض إلى الأرض إلى منزلنا.

- اسحب كابل الحماية من الصواعق فوق منزلنا ، وقم أيضًا بالوصول إلى الأرض للحصول على التيار الصاعق قدر الإمكان من المنزل. المبدأ العام هنا هو: حماية المنزل من الصواعق المباشرة وتحويل التيار إلى أقصى حد ممكن عن منزلنا. للأسف ، هذان الخياران غير مناسبين لنا أيضًا بسبب التكلفة الهائلة. لكني وصفتهم حتى يكون هناك شيء يجب الاسترشاد به (كمثال مثالي).

إذاً ما الذي يجب فعله إذا كان المثل الأعلى بعيد المنال؟ يبقى أن نفعل "البرق" حماية خارجية بسيطة. ماذا تعني الحماية من الصواعق الخارجية المثالية والكمال والبسيطة؟ الكمال ، مئة في المئة هو فاراداي قفص. مثالي تقريبًا - وهذا يعني أن احتمال الحماية سيكون 0.9 (واحد من كل عشرة صواعق سينفجر في المنزل ، أو 0.99 - سينفجر واحد من كل مائة من البرق).

بسيط - من خمسين إلى خمسين - أو يحمي ، أو لا. بعد كل شيء ، ما تبقى بالنسبة لنا في هذه الحالة؟ اسحب الكبل فوق سلسلة التلال والسقوف.قم بتوصيل قضبان البرق الرأسية الصغيرة بهذا الكبل لحماية الهوائي والمداخن وما إلى ذلك. لا يزال هناك احتمال لحدوث اختراق من هذه الحماية ، لكن ما ينبغي لنا هو أن الأماكن الأكثر ضعفا على سطح المنزل ستظل محمية بشكل موثوق (وهذا ينطبق في المقام الأول على الهوائيات ، وأنابيب المداخن ، وما إلى ذلك).

بعد كل ما سبق ، يمكنك الحصول على الخلط - ماذا تفعل؟ شخصيا ، رأيي هو - تحتاج إلى إلقاء نظرة على الظروف. على سبيل المثال ، إذا كانت العواصف الرعدية تحدث في منطقتك كل يوم ، فمن الغباء أن تجلس بدون إضاءة ، بدون تلفزيون كل يوم تقريبًا (لماذا ، خلال العاصفة الرعدية ، يجب عليك إيقاف تشغيل الطاقة إلى المنزل وإزالة كابل الهوائي من التلفزيون ، قلت أعلاه).

ثم تحتاج إلى معرفة ما هو مبني حول منزلك. إذا كانت هناك مبانٍ طويلة بالقرب من منزلك ، إلخ. - يمكنك أن تأمل أن تحمي هذه المباني الشاهقة منزلك. إذا لم يتم ملاحظة أي شيء كهذا حول منزلك ، فمن الأفضل أن تصنع الحماية من الصواعق (الخارجية والداخلية على حد سواء). إذا كانت هناك عاصفة رعدية في منطقتك مرتين إلى ثلاث مرات في السنة ، فلا يمكنك القيام بذلك ، على الرغم من أن الخطر لا يزال قائماً. لذلك ، ما زلت قررت جعل الحماية من الصواعق.

أولا ، دعونا نتعامل مع التأريض. وفقًا لـ PUE 1.7.55 ، يجب أن يكون جهاز التأريض للتأريض الوقائي للمباني الكهربائية وحماية الصواعق من الفئتين 2 و 3 ، أمرًا شائعًا.

ما هو 1،2،3 وحتى الآن ظهرت فئة 4 جديدة؟ الفئة 1 - وهذا هو الحماية من الصواعق التي أدلى بها قضيب مستقل أو قضبان البرق كابل. إذا تم إجراء الحماية من الصواعق في المبنى نفسه ولم يتم عزله عنه ، فهذا يمثل حماية من الصواعق من الفئة 2.3. وفقًا للمعايير ، ينتمي مبنىنا السكني إلى 3 (4) فئات ، رغم أن لا شيء يمنعنا من توفير الحماية من الصواعق في فئة واحدة.

في هذه الورقة ، سوف نركز على الفئة 3 ، باعتبارها الخيار الأرخص. ثم نحتاج إلى عمل جهاز تأريض مشترك واحد للتركيبات الكهربائية المنزلية وحماية البرق.

لماذا هذا ضروري؟ تخيل أنه في منزلنا هناك "أرضان" مختلفتان. أولاً ، ليست مريحة ، لأنه لا توجد نقطة مرجعية واحدة "الأرض" ، ولكن تظهر "الأرض №1" و "الأرض №2". ثانياً ، إنها ببساطة تهدد الحياة ، حيث يمكن للشخص الذي يلمس ، على سبيل المثال ، مع اليد الأرضية رقم 1 ، ومن ناحية أخرى رقم 2 ، الحصول على ترام كهربائي عندما يظهر فجأة ، على سبيل المثال ، على الأرض رقم 2 ذات الإمكانات العالية (فليكن هناك ضربة صاعقة في رقم الأرض 2). علاوة على ذلك ، مع التقارب غير المقبول بين الأرض رقم 1 ورقم 2 ومع ضربة صاعقة في أحدهما - من الممكن تفريغ شرارة بينهما ، إلخ.

الحماية من الصواعق الخارجية

النظر في الشكل 2 ، والذي يظهر 6 حالات خطيرة مع ضربة صاعقة مباشرة (PUM).

التين. 2. خطر الإضراب المباشر

الحالة رقم 1 هي عندما يخترق البرق حماية البرق الخارجية الخاصة بنا ويضرب المنزل. لا يوجد سوى إجراء مضاد واحد - تعزيز الحماية من الصواعق (على سبيل المثال ، بدلاً من كابل واحد ، اسحب اثنين ، إلخ).

القضية رقم 2. مع PUM ، سوف يتدفق تيار البرق إلى قضيب البرق عبر قضيب البرق في الذاكرة. بالتدفق عبر قضيب صاعق ، سيحث هذا التيار (يحفز) على إمكانية عالية في جميع الدوائر المفتوحة (التي تشكل أجزاء موصلة ، مثل أنابيب المياه المعدنية ، وما إلى ذلك) ، مع أعلى إمكانات في نهايات هذه الدوائر المفتوحة (في دوائر مغلقة ، والفرق المحتمل بين أي نقطتين على حلبة الصفر). بوجود قرب غير مقبول بين مانعة الصواعق ومثل هذه الدوائر ، يمكن حدوث شرارة شرارة (وهو أمر سيء بالطبع).

في الشكل 2 ، يتضح أنه في موازاة موصل البرق في المنزل يوجد أنبوب معدني. ثم ، مع PUM ، سيتم إحداث إمكانات عالية على ذلك. لقد قمنا بموازنة الإمكانات في الطرف السفلي من الأنبوب بقضيب البرق من خلال توصيلهم بحافلة PE. في الطرف العلوي من الأنبوب ، لا يتم معادلة إمكانات موصل البرق والأنبوب وفي هذا المكان ، يمكن حدوث انهيار شرارة بينهما. ما الذي يمكن عمله هنا؟

الخيارات التالية ممكنة:

1. مراقبة الحد الأدنى من المسافات المطلوبة بين موصل البرق ومثل هذا الجزء موصل.

2. تحقيق المساواة بين إمكاناتهم.

3.عزل موصل البرق باستخدام أنبوب البولي إيثيلين (الخيار الأنسب).

من أجل الوضوح ، دعنا نعول قليلاً. لنفترض أن لدينا منزلًا من الطوب (Km = 0.5) ومستوى الحماية 3 أو 4 (Ki = 0.05) وموصل صواعق واحد (Ks = 1). طول قضبان البرق الموازية والأنابيب 10 أمتار. ثم D = Кi х Кс хL / Км = 0.05 х1 х10 /0.5 = 1 متر ، أي الحد الأدنى للمسافة المسموح بها في هذه الحالة يجب أن يكون 1 متر.

الآن نقوم بعزل موصل البرق بواسطة أنبوب البولي إيثيلين (كم = 60). في هذه الحالة ، D = 0.0008 متر هو ما نحتاجه. ومن المزايا الإضافية لهذا الحل حقيقة أن لمس قضيب الصدفة هذا بطريق الخطأ ، لن نتعرض لجهد اللمس ، انظر الحالة رقم 5.

القضية رقم 3. هنا يجب أن نفهم تمامًا أنه خلال PUM ، لن يتم استنزاف سوى 50٪ من التيار الخفيف في ذاكرتنا. ال 50 ٪ المتبقية من خلال حافلة PE سوف تنتشر في جميع أنحاء المنزل على طول الموصلات PE (إلى كل ما يتعلق بها). إذا لم يكن المنزل متصلاً بأي اتصالات خارجية ، فحينئذٍ ستعود نسبة 50٪ المتبقية إلى الذاكرة بعد مرور بعض الوقت. إذا تم إحضار الاتصالات الخارجية إلى المنزل ، فسيتم تشغيل الـ 50٪ المتبقية على طولها ، موزعة بالتساوي بينها. نظرًا لوجود إمكانات عالية في حافلة الطاقة المتجددة في هذه الحالة ، نحتاج إلى تثبيت مانع الصواعق ، وبالنسبة إلى s.TN-C-S و TT ، ستختلف دوائر التبديل لمثل هذا الصواعق.

القضية رقم 4. مع PUM ، يقع الشخص تحت الجهد الخطوة. بالنسبة إلى منزلنا ، فإن الخيار الأفضل هو بناء قضيب البرق وشاحن في مكان للمشاة.

القضية رقم 5. يأتي الشخص تحت ضغط اللمس. بالنسبة لمنزلنا ، سيكون الخيار الأفضل ، كما في الحالة رقم 4 ، والميزة الإضافية لذلك هي عزل موصل الإضاءة بواسطة أنبوب البولي إيثيلين.

القضية رقم 6. كما وصفت في العدد 3 ، فإن جميع الأجزاء المحتملة المرتبطة بموصلات PE مع PUM سيكون لها إمكانات عالية لبعض الوقت. لن يساعد تثبيت مانعات الصواعق للحد من هذه الإمكانات إلا على توصيل الأسلاك الكهربائية والأجهزة الكهربائية ، ولكن الشخص الذي يقف على الأرضية الموصلة قد لمس الأجزاء الموصلة (على سبيل المثال ، أنبوب الماء). هناك طريقة واحدة فقط للخروج من هذا الموقف - أن يكون لديك أسس جيدة وعدم لمس هذه الأجزاء الموصلة أثناء عاصفة رعدية.

ملاحظة إلى الشكل 2. في الشكل ، لم أبتعد عن PUE وأشرت إلى موقع فصل قضيب البرق على جدار المنزل. إذا قمت بفصل في هذا المكان ، فأنت بحاجة إلى زيادة المقطع العرضي للسلك الذي ينتقل من هذه النقطة إلى الذاكرة مرتين على الأقل. رأيي هو أن هذا لا ينبغي القيام به. من الأفضل الوصول إلى الشاحن بقضيب البرق ، وعندئذٍ فقط قم بتوصيل الشاحن وحافلة PE من الشاحن بسلك آخر. في هذه الحالة ، فإن إمكانات الأرض وإطارات PE تكون متساوية قدر الإمكان.

أن تستمر.

المهندس الكهربائي س. ميرونوف

استمرار المقال: Electrosafe مبنى سكني خاص وكوخ. الجزء 4. حماية الطفرة