Electrosafe privé woningbouw en cottage. Deel 3. Bliksembeveiliging

Begin van het artikel:

Electrosafe privé woningbouw en cottage. Deel 1

Electrosafe privé woningbouw en cottage. Deel 2

Externe bliksembeveiliging

Laten we beginnen met de eenvoudigste. Stel dat we een woongebouw (cottage) hebben dat wordt gevoed door een elektriciteitsleiding (bovenleiding) en waarin geen metalen communicatie (gas, watertoevoer, enz.) Is aangesloten. We geven een overzicht van de gevaren die ons in dit geval te wachten staan ​​en hoe we daarmee kunnen omgaan.

1. Directe blikseminslag in het huis.

2. Directe blikseminslag in de antenne.

3. Directe blikseminslag in de bovenleidingen.

4. Blikseminslag in de grond bij het huis.

5. Een blikseminslag in de grond nabij de bovenleiding.

In geval 1 kan een directe blikseminslag het gebouw zelf vernietigen, brand veroorzaken, de elektrische apparatuur van het huis en elektrische apparaten in de stopcontacten beschadigen. In dit geval is er slechts één beschermende maatregel: de installatie van externe bliksembeveiliging op het huis.

In geval 2 zal de tv falen en mogelijk ontsteken. Beschermingsmaatregelen: - installatie van de antenne in de externe bliksembeveiligingszone en / of ontkoppel de antennekabel van de tv.

In geval nr. 3 wordt een overspanning van tientallen kilovolt in het huis gebracht, die schade aan de isolatie van de elektrische bedrading en schade aan elektrische apparaten die op stopcontacten zijn aangesloten, zal veroorzaken. Beschermingsmaatregelen: - verbreek de stroomvoorziening bij de ingang van het huis op het moment van vertrek of onweer OF - installeer een SPD (afleider) op de stroomingang naar het huis.

In geval 4 is geïnduceerde spanning (tientallen volt) in de bedrading mogelijk, wat schade kan veroorzaken aan gevoelige elektronische apparatuur (computer, enz.) Die op stopcontacten is aangesloten. Beschermingsmaatregelen: - koppel dergelijke apparatuur bij vertrek of tijdens onweer los van de contactdozen OF - installeer een SPD om dergelijke apparatuur te beschermen.

Geval nr. 5 is vergelijkbaar met geval nr. 3.

Fig. 1. Gevaarlijke gebeurtenissen tijdens een onweersbui

Eerst moet je dat begrijpen bliksembeveiliging is verdeeld in externe en interne. Externe bliksembeveiliging beschermt ons huis van buitenaf tegen directe blikseminslagen in het huis, en interne bliksembeveiliging beschermt ons huis tegen blikseminslagen in de buurt van het huis, tegen blikseminslagen in en nabij stroomkabels. In dit deel zullen we het hebben over externe bliksembeveiliging, dat wil zeggen bescherming tegen een directe blikseminslag in een huis.

De taak van externe bliksembeveiliging is om de blikseminslag te nemen en het is veilig voor mensen en het huis om zijn stroom naar de grond te leiden. Tegelijkertijd moet u begrijpen dat alle moderne bliksembeveiliging geen honderd procent garantie geeft.

De ideale oplossing zou zijn om ons huis te beschermen naar analogie met de beroemde kooi van Faraday, maar om voor de hand liggende redenen is dit niet geschikt voor ons. Welke volgende oplossing is bijna perfect mogelijk? Er zijn twee opties: - Installeer een hoge bliksemafleider ver van ons huis. Dan zal ons hele huis in zijn beschermingszone zijn en zal de bliksemstroom die van daar naar de grond stroomt ons huis niet bereiken.

- Trek de bliksembeveiligingskabel over ons huis en maak ook toegang tot de grond voor bliksemstroom zo ver mogelijk van het huis. Het algemene principe hier is dit: het huis beschermen tegen directe bliksem en de stroom zo ver mogelijk van ons huis afleiden. Helaas zijn deze twee opties ook niet geschikt voor ons vanwege de enorme kosten. Maar ik beschreef ze zodat er iets was om door te worden geleid (als een ideaal).

Dus wat moet men doen als een ideaal onbereikbaar is? Het blijft om een ​​"eenvoudige" externe bliksembeveiliging te doen. Wat betekent perfecte, bijna perfecte en eenvoudige externe bliksembeveiliging? Perfect, honderd procent is Kooi van Faraday. Bijna ideaal - dit betekent dat de waarschijnlijkheid van bescherming 0,9 is (een op de tien bliksemstralen zal het huis binnenkomen, of 0,99 - een op de honderd bliksemstralen zal barsten).

Eenvoudig - het is vijftig tot vijftig - of bescherm, of niet. Wat blijft er immers voor ons in dit geval over? Trek de kabel over de nok en aard deze.Sluit kleine verticale bliksemafleiders op deze kabel aan om de antenne, schoorstenen enz. Te beschermen. De kans dat een bliksem door dergelijke bescherming breekt, blijft nog steeds bestaan, maar wat ons wel moet behagen is dat de meest kwetsbare plaatsen op het dak van het huis nog steeds betrouwbaar worden beschermd (dit geldt vooral voor antennes, schoorsteenpijpen, enz.).

Na al het bovenstaande kunt u in de war raken - wat te doen? Persoonlijk ben ik van mening - je moet naar de omstandigheden kijken. Als er bijvoorbeeld elke dag onweersbuien in uw omgeving optreden, dan is het dom om bijna elke dag zonder licht te zitten, zonder tv (waarom u tijdens een onweer de stroom naar het huis moet uitschakelen en de antennekabel van de tv moet verwijderen, zei ik hierboven).

Dan moet je zien wat er rondom je huis is gebouwd. Als er hoge gebouwen in de buurt van uw huis zijn, enz. - je kunt hopen dat deze hoge gebouwen je huis beschermen. Als zoiets rond uw huis niet wordt waargenomen, is het beter om uw eigen bliksembeveiliging te maken (zowel extern als intern). Als er in uw omgeving twee tot drie keer per jaar onweer is, kunt u dit niet doen, hoewel het risico nog steeds bestaat. Dus toch besloot je om je bliksembeveiliging te maken.

Laten we eerst eens kijken naar aarding. Volgens PUE 1.7.55 moet het aardingsapparaat voor de beschermende aarding van elektrische installaties in gebouwen en de bliksembeveiliging van categorieën 2 en 3 in de regel gebruikelijk zijn.

Wat is 1,2,3 en zelfs nu is er een nieuwe 4-categorie verschenen? Categorie 1 - dit is bliksembeveiliging gemaakt door een op zichzelf staande staaf of kabelbliksemafleiders. Als bliksembeveiliging wordt uitgevoerd op het gebouw zelf en er niet van wordt geïsoleerd, is dit de bliksembeveiliging van categorie 2.3. Standaard behoort ons woongebouw tot 3 (4) categorieën, hoewel niets ons belet om bliksembeveiliging in 1 categorie te maken.

In dit artikel zullen we ons richten op categorie 3, als de goedkoopste optie. Dan moeten we één gemeenschappelijk aardingsapparaat maken voor elektrische thuisinstallatie en bliksembeveiliging.

Waarom is dit nodig? Stel je voor dat er in ons huis twee verschillende "landen" zijn. Ten eerste is het niet handig, omdat er geen enkel referentiepunt "aarde" is, maar "aarde №1" en "aarde №2" zullen verschijnen. Ten tweede is het gewoon levensbedreigend, omdat een persoon die bijvoorbeeld met grondhand nr. 1 en met zijn andere hand land nr. 2 aanraakt, een elektrische tram kan krijgen wanneer deze plotseling verschijnt, bijvoorbeeld op aarde nr. 2 met een hoog potentieel (laat het een blikseminslag zijn in land nummer 2). Verder, met een onacceptabele toenadering tussen de grond nr. 1 en nr. 2 en met een blikseminslag in een van hen - een vonkontlading tussen hen is mogelijk, enz.

Externe bliksembeveiliging

Overweeg figuur 2, die 6 gevaarlijke gevallen met een directe blikseminslag (PUM) toont.

Fig. 2. Gevaar voor directe blikseminslag

Geval nr. 1 is wanneer de bliksem onze externe bliksembeveiliging doorboort en het huis raakt. Er is slechts één tegenmaatregel - versterking van de bliksembeveiliging (trek bijvoorbeeld in plaats van één kabel twee, enz.).

Zaak nr. 2. Met PUM stroomt een bliksemstroom door de bliksemafleider in de herinnering. Door een bliksemafleider stroomt een dergelijke stroom een ​​hoog potentieel op alle open circuits (die geleidende delen vormen, zoals metalen waterleidingen, enz.), Met het hoogste potentieel aan de uiteinden van dergelijke open circuits (in gesloten circuits is het potentiaalverschil tussen twee punten op het circuit zijn nul). Met een onaanvaardbare nabijheid tussen de bliksemafleider en dergelijke circuits is een vonkafbraak mogelijk (wat natuurlijk slecht is).

In figuur 2 is te zien dat een metalen buis evenwijdig loopt aan de bliksemafleider in het huis. Dan zal met PUM er een hoog potentieel op worden opgewekt. We hebben het potentieel aan de onderkant van de buis gelijkgemaakt met een bliksemafleider door ze aan te sluiten op een PE-bus. Aan het bovenste uiteinde van de buis zijn de potentialen van de bliksemafleider en de buis niet gelijkgemaakt en is een vonkafbraak daartussen mogelijk. Wat kan hier worden gedaan?

De volgende opties zijn mogelijk:

1. Let op de minimaal vereiste afstanden tussen de bliksemafleider en een dergelijk geleidend onderdeel.

2. Maak hun potentieel gelijk.

3.Isoleer de bliksemafleider met een polyethyleen buis (de meest geschikte optie).

Laten we voor de duidelijkheid een beetje tellen. Stel dat we een stenen huis (Km = 0,5), beschermingsniveau 3 of 4 (Ki = 0,05) en één bliksemafleider (Ks = 1) hebben. De lengte van de parallelle bliksemafleiders en buizen is 10 meter. Dan is D = Кi х Кс хL / Км = 0.05 х1 х10 /0.5 = 1 meter, d.w.z. de minimaal toegestane afstand moet in dit geval 1 meter zijn.

Nu isoleren we de bliksemafleider met een polyethyleenpijp (Km = 60). In dit geval hebben we D = 0.0008 meter nodig. Een bijkomend voordeel van deze oplossing is het feit dat we per ongeluk zo'n bliksemafleider niet onder de aanrakingsspanning raken, zie geval nr. 5.

Zaak nr. 3. Hier moeten we goed begrijpen dat tijdens PUM slechts 50% van de bliksemstroom in ons geheugen zal weglopen. De resterende 50% via de PE-bus zal zich door het hele huis verspreiden langs de PE-geleiders (naar alles wat ermee is verbonden). Als ons huis niet is aangesloten op externe communicatie, zal na enige tijd de resterende 50% terugvloeien naar het geheugen. Als externe communicatie naar het huis wordt gebracht, loopt de resterende 50% langs hen, gelijkelijk verdeeld tussen hen. Omdat in deze situatie veel potentieel op de RE-bus verschijnt, moeten we afleider installeren en voor de s.TN-C-S en TT zullen de schakelkringen van een dergelijke afleider anders zijn.

Zaak nr. 4. Met PUM valt een persoon onder de stapspanning. Voor ons huis is de beste optie de constructie van een bliksemafleider en een lader in een voetgangersgebied.

Zaak nr. 5. Een persoon komt onder de stress van aanraking. Voor ons huis zou de beste optie zijn, zoals in geval nr. 4, en het voordeel hiervan is om de bliksemafleider te isoleren met een polyethyleen buis.

Zaak nr. 6. Zoals ik in Sl. 3 heb beschreven, zal op alle geleidende delen die tijdens PUM met PE-geleiders zijn verbonden enige tijd een hoog potentieel worden gevonden. Het installeren van afleiders om dit potentieel te beperken, helpt alleen de bedrading en elektrische apparaten, maar niet de persoon die op de geleidende vloer staat, heeft de geleidende delen (bijvoorbeeld de waterleiding) aangeraakt. Er is maar één uitweg uit deze situatie: een goede aarding hebben en dergelijke geleidende delen niet aanraken tijdens een onweersbui.

OPMERKING bij Fig. 2. In de figuur ging ik niet weg van de PUE en gaf ik de locatie aan van de scheiding van de bliksemafleider op de muur van het huis. Als u op deze plaats een scheiding maakt, moet u de dwarsdoorsnede van de draad die vanaf dit punt naar het geheugen gaat, ten minste tweemaal vergroten. Mijn mening is dat dit niet moet worden gedaan. Het is beter om de lader met een bliksemafleider te bereiken en pas daarna de lader en de PE-bus van de lader met een andere draad te verbinden. In dit geval zullen het grondpotentieel en PE-banden zo gelijk mogelijk zijn.

Wordt vervolgd.

Elektrotechnisch ingenieur S. Mironov

Vervolg van het artikel: Electrosafe privé woningbouw en cottage. Deel 4. Overspanningsbeveiliging