Elektrosafe privat bostadshus och stuga. Del 3. Blixtskydd

Artikelens början:

Elektrosafe privat bostadshus och stuga. Del 1

Elektrosafe privat bostadshus och stuga. Del 2

Externt blixtskydd

Låt oss börja med det enklaste. Anta att vi har ett bostadshus (stuga) som drivs av en kraftledning (luftledning) och där metallkommunikation (gas, vattenförsörjning etc.) inte är anslutna. Vi listar de faror som kan vänta oss i det här fallet och sedan hur vi ska hantera dem.

1. Direkt blixtnedslag i huset.

2. Direkt blixtnedslag i antennen.

3. Direkt blixtnedslag i luftledningarna.

4. Blixtnedslag i marken nära huset.

5. En blixtnedslag i marken nära luftledningen.

I fall nr 1 kan en direkt blixtnedslag förstöra själva byggnaden, orsaka brand i den, skada husets elektriska utrustning och elektriska apparater som ingår i utloppen. I detta fall finns det bara en skyddsåtgärd - installation av yttre blixtskydd på huset.

I fall nr 2 kommer TV: n att misslyckas, antingen antändas av den. Skyddsåtgärder: - Installation av antennen i den yttre blixtskyddszonen och / eller koppla bort antennkabeln från TV: n.

I fall nr 3 bringas en överspänning på tiotals kilovolt in i huset, vilket kommer att orsaka skador på den elektriska ledningsisoleringen och skador på elektriska apparater anslutna till uttag. Skyddsåtgärder: - koppla bort strömförsörjningen vid ingången till huset vid tidpunkten för avresa eller åskväder ELLER - installera en SPD (arrester) vid kraftuttaget till huset.

I fall nr 4 är inducerad spänning (tiotals volt) i ledningarna möjlig, vilket kan orsaka skador på känslig elektronisk utrustning (dator etc.) ansluten till uttag. Skyddsåtgärder: - vid avresa eller under åskväder, koppla bort sådan utrustning från uttagen ELLER - installera en SPD för att skydda sådan utrustning.

Ärende nr 5 liknar fall nr 3.

Fig. 1. Farliga händelser under åskväder

Först måste du förstå det blixtskyddet är uppdelat i externt och internt. Externt blixtskydd skyddar vårt hus från utsidan mot direkta blixtnedslag i huset, och inre blixtskydd skyddar vårt hus från blixtnedslag nära huset, från blixtnedslag i och nära kraftledningar. I den här delen kommer vi att prata om yttre blixtskydd, det vill säga skydd mot en direkt blixtnedslag i ett hus.

Uppgiften för yttre blixtskydd är att ta blixtnedslaget och det är säkert för människor och huset att leda sin ström till marken. Samtidigt måste du förstå att allt modernt blixtskydd inte garanterar hundra procent.

Den ideala lösningen skulle vara att skydda vårt hem i analogi med den berömda buren Faraday, men av uppenbara skäl är detta inte lämpligt för oss. Vilken nästa lösning är nästan perfekt möjlig? Det finns två alternativ: - Installera en hög blixtstång långt från vårt hem. Då kommer hela vårt hus att vara i dess skyddszon och blixtströmmen som strömmar från det till marken "når inte" vårt hus.

- Dra blixtskyddskabeln över vårt hus och gör också åtkomst till marken för blixtström så långt som möjligt från huset. Den allmänna principen här är denna: att skydda huset från direkt blixt och att avleda sin ström så långt som möjligt från vårt hus. Tyvärr är dessa två alternativ inte heller lämpliga för oss på grund av de enorma kostnaderna. Men jag beskrev dem så att det fanns något att ledas av (som ett ideal).

Så vad ska man göra om ett ideal inte kan uppnås? Det återstår att göra ett "enkelt" externt blixtskydd. Vad betyder perfekt, nästan perfekt och enkelt yttre blixtskydd? Perfekt, hundra procent är det Faraday bur. Nästan perfekt - detta innebär att sannolikheten för skydd kommer att vara 0,9 (en av tio blixtar kommer att spricka in i huset, eller 0,99 - en av hundra blixtar kommer att spricka).

Enkelt - det är femtio till femtio - eller skydda, eller inte. Vad återstår ju i det här fallet för oss? Dra kabeln över takkanten och jorden.Anslut små vertikala blixtstänger till denna kabel för att skydda antennen, skorstenarna etc. Sannolikheten för att ett blixtnedslag bryter igenom ett sådant skydd kvarstår, men det som borde glädja oss är att de mest sårbara platserna på husets tak fortfarande kommer att vara tillförlitliga skyddade (detta gäller främst antenner, skorstensrör etc.).

Efter alla ovanstående kan du bli förvirrad - vad ska man göra? Personligen är min åsikt - du måste titta på omständigheterna. Om till exempel åskväder inträffar i ditt område varje dag, är det dumt att sitta utan ljus, utan en TV nästan varje dag (varför, under en åskväder, måste du stänga av strömmen till huset och ta bort antennkabeln från TV: n, sade jag ovan).

Då måste du se vad som är byggt runt ditt hem. Om det finns höga byggnader nära ditt hem, etc. - du kan hoppas att dessa höghus skyddar ditt hem. Om ingenting som detta observeras runt ditt hus, är det bättre att skapa ditt eget blixtskydd (både externt och internt). Om det finns en åskväder två till tre gånger per år i ditt område kan du inte göra det, även om risken fortfarande kvarstår. Så, ändå bestämde du dig för att göra ditt blixtskydd.

Först, låt oss ta itu med jorden. Enligt PUE 1.7.55 bör jordningsanordningen för skyddande jordning av elektriska byggnadsinstallationer och blixtskydd i kategorierna 2 och 3 som regel vara vanligt.

Vad är 1,2,3 och till och med nu har en ny 4-kategori dykt upp? Kategori 1 - detta är blixtskydd gjord av en fristående stång eller kabeluttag. Om blixtskydd utförs på själva byggnaden och inte är isolerat från det, är detta blixtskydd i kategori 2.3. Som standard tillhör vår bostadshus 3 (4) kategorier, men ingenting hindrar oss från att göra blixtskydd i en kategori.

I det här dokumentet kommer vi att fokusera på kategori 3, som det billigaste alternativet. Då måste vi göra en gemensam jordningsanordning för elektrisk installation i hemmet och blixtskydd.

Varför är detta nödvändigt? Föreställ dig att i vårt hus finns det två olika "länder". För det första är det inte bekvämt, eftersom det inte finns någon enda referenspunkt "jord", men "jord №1" och "jord №2" kommer att visas. För det andra är det helt enkelt livshotande, eftersom en person som berör till exempel med markhand nr 1 och med sin andra hand land nr 2 kan få en elektrisk spårvagn när den plötsligt dyker upp, till exempel, på jorden nr 2 med hög potential (låt det bli en blixtnedslag i mark nummer 2). Vidare, med en oacceptabel tillnärmning mellan marken nr 1 och nr 2 och med ett blixtnedslag i en av dem - är en gnistutladdning mellan dem möjlig, etc.

Externt blixtskydd

Tänk på Fig. 2, som visar 6 farliga fall med en direkt blixtnedslag (PUM).

Fig. 2. Fara för direkt blixtnedslag

Fall nr 1 är när blixt genomtränger vårt yttre blixtskydd och träffar huset. Det finns bara ett motåtgärd - förstärkning av blixtskyddet (till exempel istället för en kabel, dra två osv.).

Ärende nr 2. Med PUM flyter en blixtström in i blixtstången genom blixtstången in i minnet. Genom att strömma genom en blixtstång kommer en sådan ström att inducera (inducera) en hög potential på alla öppna kretsar (som bildar ledande delar, såsom metallvattenledningar, etc.), med den högsta potentialen i ändarna på sådana öppna kretsar (i stängda kretsar, potentialskillnaden mellan varje två punkter på kretsen är noll). Med oacceptabel närhet mellan blixtstången och sådana kretsar är en gnistnedbrytning möjlig (vilket naturligtvis är dåligt).

I fig. 2 framgår att ett metallrör går parallellt med blixtstången i huset. Sedan, med PUM, induceras hög potential på det. Vi utjämnade potentialen i rörets nedre ände med en blixtstång genom att ansluta dem till en PE-buss. Vid rörets övre ände är potentialen för blixtledaren och röret inte utjämnade och gnistnedbrytning mellan dem är möjlig vid denna punkt. Vad kan göras här?

Följande alternativ är möjliga:

1. Observera det minsta avstånd som krävs mellan åskledaren och en sådan ledande del.

2. Utjämna deras potential.

3.Isolera blixtledaren med ett polyetenrör (det mest lämpliga alternativet).

För tydlighetens skull, låt oss räkna lite. Anta att vi har ett tegelhus (Km = 0,5), skyddsnivå 3 eller 4 (Ki = 0,05) och en blixtledare (Ks = 1). Längden på de parallella blixtstängerna och rören är 10 meter. Sedan D = Кi х Кс хL / Км = 0,05 х1 х10 /0,5 = 1 meter, dvs det minsta tillåtna avståndet i detta fall bör vara 1 meter.

Nu isolerar vi blixtledaren med ett polyetenrör (Km = 60). I detta fall är D = 0,0008 meter vad vi behöver. En ytterligare fördel med denna lösning är det faktum att vi vid en oavsiktlig beröring av en sådan blixtstång inte kommer under beröringsspänningen, se fall nr 5.

Ärende nr 3. Här måste vi förstå att under PUM kommer endast 50% av blixtströmmen att rinna ut i vårt minne. De återstående 50% genom PE-bussen kommer att spridas över hela huset längs PE-ledarna (till allt som är kopplat till dem). Om vårt hus inte är anslutet till någon extern kommunikation, kommer de återstående 50% efter en tid att flyta tillbaka till minnet. Om extern kommunikation förs till huset, kommer de återstående 50% att gå längs dem, fördelade lika mellan dem. Eftersom det finns hög potential på RE-bussen i denna situation, måste vi installera arrester, och för s.TN-C-S och TT kommer omkopplingskretsarna för en sådan arresterare att vara annorlunda.

Ärende nr 4. Med PUM faller en person under stegspänningen. För vårt hus är det bästa alternativet konstruktion av en blixtstång och en laddare på en fotgängare.

Ärende nr 5. En person kommer under stressen av beröring. För vårt hus är det bästa alternativet, som i fall nr 4, och fördelen med detta är att isolera blixtledaren med ett polyetenrör.

Ärende nr 6. Som jag beskrev i Sl. Nr 3, på alla ledande delar anslutna till PE-ledare under PUM kommer någon hög potential att finnas under en tid. Att installera arresterare för att begränsa denna potential hjälper bara kabeldragning och elektriska apparater, men inte personen som står på det ledande golvet har rört de ledande delarna (till exempel vattenledningen). Det finns bara en väg ut ur denna situation - att ha god jordning och att inte röra sådana ledande delar under åskväder.

OBS till fig. 2. I figuren rörde jag mig inte bort från PUE och angav platsen för åskiltning av blixtstången på husets vägg. Om du gör en avskiljning på denna plats måste du öka trådens tvärsnitt som går från denna punkt till minnet minst två gånger. Min åsikt är att detta inte bör göras. Det är bättre att nå laddaren med en blixtstång och först sedan ansluta laddaren och PE-bussen från laddaren med en annan tråd. I detta fall kommer markpotentialen och PE-däcken att vara lika stora som möjligt.

För att fortsätta.

Elingenjör S. Mironov

Fortsättning av artikeln: Elektrosafe privat bostadshus och stuga. Del 4. Överspänningsskydd