Молниезащита и заземление зданий и сооружений: СО 153-34.21.122-2003 — Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций

Содержание

Контур молниезащиты

Контур молниезащиты — это комплексная система защиты объекта от прямых ударов молнии: молниеприемник, токоотвод, заземление. Классическая схема, предложенная Бенджамином Франклином еще в далеком 1752 году, лежит в основе всех современных систем молниезащиты. Проверенная технология в сочетании с новейшим оборудованием, профессиональным проектированием и монтажом дают практически стопроцентную защиту от поражения молнии!

Контур молниезащиты зданий и сооружений

Молниеприемники

Различают 3 вида молниеприемников:

  • Стержневый молниеприемник. Металлические стержни устанавливаются на крыше или в самых высоких точках. Для увеличения высоты конструкции используются специальные металлические мачты. Для крупных объектов рекомендуется устраивать несколько отдельно стоящих стержней по периметру с автономными токоотводами.
  • Тросовый молниеприемник. Молния ударяет в трос, натянутый между опорами. Технология уместна для протяженных объектов. Типичный пример — линии электропередач, которые защищают именно тросовыми громоотводами.
  • Молниеприемная сетка. Система используется преимущественно на плоских кровлях: по всей площади устраивается металлическая сетка с шагом до 5х5 м. Стоит отметить, что сетка не защищает выступающие объекты, например, антенны или дымоходы. Именно поэтому в схему молниезащиты также включают стержни, включая их в общую цепь.

Помимо классических решений, используются активные молниеприемники. Устройства ионизируют воздух, провоцируют удар молнии. Благодаря этому допускается уменьшение количества молниеотводов и общей высоты контура молниезащиты.

Токоотводы

Алюминиевый или стальной проводник, основная задача которого — передать ток от молниеприемника к заземлителю. Как правило, на зданиях устраиваются внешние токоотводы, но в некоторых случаях, согласно инструкции РД, допускается использование строительных конструкций, например, арматуры в железобетонных блоках. Однако это недопустимо, при наличии высокочувствительной электроники: создаваемое электромагнитное поле при прохождении разряда может вывести из строя оборудование.

Для токоотвода используется проводник сечением 6 мм, все соединения — сварные. В местах, где возможен контакт с человеком, трос необходимо изолировать. Кроме того, должен быть прямой доступ к токоотводу для регулярных осмотров.

Заземление

Итак, молниеприемник принял разряд и передал его по токоотводу к заземлителю или контуру заземления — несколько вертикальных электродов, установленных в грунте и соединенных между собой горизонтальным проводником. Единственная цель заземляющего устройства — рассеять полученный ток в земле. Для экономии пространства контур обычно формируется по периметру объекта, но не ближе 1 м к фундаменту. Инструкция РД требует наличие не менее 3 электродов в контуре, однако, современные технологии предлагают наиболее эффективное решение: монтаж составного глубинного электрода. Благодаря погружению на глубину до 30 метров для достижения необходимого порога сопротивления достаточно установки одного заземлителя.

Расчет контура молниезащиты

Правильно рассчитать и спроектировать молниезащиту — ключевые задачи для обеспечения безопасности здания от прямых попаданий молнии. Для сложных объектов, а также систем, превышающих 150 м в высоту, расчет выполняется с помощью специальных компьютерных программ. Для всех прочих зданий и сооружений в инструкции СО 153-34.21.122-2003 приведены стандартные формулы для расчетов.

Зона защиты для контура со стержневыми молниеприемниками — это конус, в котором наивысшая точка совпадает с вершиной молниеприемника. Подзащитный объект должен полностью умещаться в защитный конус. Таким образом, зона защиты может быть увеличена при подъеме молниеприемника или установке дополнительных стержней.

По схожему принципу рассчитывается и контур тросовой молниезащиты. В этом случае получается защитная трапеция, высота которой — расстояние между тросом и землей.

Сопротивление контура заземления

Сопротивление заземления измеряется в Ом, и в идеальном случае должно равняться 0. Однако на практике значение недостижимо, поэтому для молниезащиты установлен максимальный порог — не более 10 Ом. Однако величина зависит от удельного сопротивления почвы, поэтому для песчаных грунтов, где этот параметр достигает 500 Ом/м, сопротивление увеличивается до 40 Ом.

Объединение контура заземления и молниезащиты

В соответствии с пунктом 1.7.55 ПУЭ для оборудования и молниезащиты зданий II и III категории в большинстве случаев устраивается общий контур заземления. Однако следует различать виды заземления:

  • Защитное — для электробезопасности оборудования.
  • Функциональное — необходимое условие для корректной работы спецоборудования.

Запрещено совмещать функциональное заземление с защитным или заземлителем молниеприемника: есть риск заноса высоких потенциалов и выхода из строя чувствительного оборудования.

При этом можно объединять заземление для молниеприемника и защиты электрооборудования или устраивать отдельно, но соединять между собой через специальный зажим для уравнивания потенциалов.

Проектирование молниезащиты — задача ответственная и сложная. Доверьте профессионалам защиту вашего дома или офиса, обращайтесь к опытным специалистам нашей компании! Получить консультации можно на сайте или по телефону.

типовые схемы, расчет и монтаж

Сначала разберемся в сути понятия. Молниеотвод обозначает одно и тоже, что Грозозащита или Молниезащита и отличается от Громоотвода, которым называют чаще только молниеприемную часть системы защиты зданий и сооружений. То есть молниеотвод – это «молниеприемник + токоотвод + заземление», или внешняя составляющая системы. Если посмотреть на схему любой комплексной молниезащиты, будь то частный дом или здание промышленного, офисно-административного назначения, то это ее часть, которая предназначена именно для защиты от прямых ударов молнии.

Конструкции (виды) молниеотводов

Всего существует 3-и базовые схемы: стержневой (рисунки а, б), тросовый (в) и молниеотвод в виде молниеприемной сетки (или сетчатый) (г). Комбинированная схема предполагает сочетание базовых вариантов.

По количеству одинаковых молниеприемных частей – одиночный, двойной и т.д.

По характеру и месту установки стержневые делятся на молниеприемные стержни, сборные стержневые, которые могут устанавливаться на фланцах, кронштейнах, специальных опорах или быть отдельно стоящими. Молниеприемные мачты как правило имеют телескопическую конструкцию и метод установки на или в грунт.

  

Тросовый – это трос, натянутый между опорами. Контур может быть любым, в том числе замкнутым. К нему по сути относится и самый простой и дешевый вариант молниеотвода для частного дома или дачи, когда вместо троса на небольшом расстоянии от конька кровли натягивают проводник радиусом 8-10 мм (алюминиевый, стальной или медный в зависимости от материала и цвета кровли) на расстоянии не менее 20 мм от самого конька, выводят его концы за крайние точки на расстояние  примерно 30 мм и загибают немного вверх.

 

Молниеприемная сетка используется на плоских или крышах с незначительным уклоном.

 

Итак, как мы сказали, система внешней молниезащиты может быть изолирована от сооружения (отдельно стоящие молниеотводы – стержневые или тросовые, а также соседние сооружения, выполняющие роль естественных молниеотводов), или может быть установлена на защищаемом здании и даже быть его частью.

Расчет молниеотвода

Выбор молниеотводов рекомендуют производить при помощи специальных компьютерных программ, способных на основании габаритов зданий, планов кровли и конструктивных элементов на ней вычислять вероятности прорыва молнии и зоны защиты. Вот почему надежнее обращаться в специализированные организации, которые быстро выдадут Вам различные варианты и конфигурации молниеотводов.

Хотя, если конфигурация защищаемого объекта позволяет обойтись простейшими молниеотводами (одиночным стержневым, одиночным тросовым, двойным стержневым, двойным тросовым, замкнутым тросовым), размеры их можно определить самостоятельно, пользуясь заданными в Инструкциях СО 153-343.21.122-2003 и РД 34.21.122-87 зонами защиты.

Объект считается защищенным, если он целиком попадет в зону защиты молниеприемного устройства, которой присвоен требуемый уровень надежности.

Зона защиты одиночного стержневого молниеприемника (согласно СО 153-34.21.122-2003)

Стандартной зоной защиты в этом случае является круговой конус с вершиной, которая совпадает с вертикальной осью молниеотвода. Размеры зоны в этом случае определены 2-мя параметрами: высотой конуса h0 и радиусом его основания r0.

В таблице ниже указаны их значения в зависимости от требуемой надежности защиты для молниеотводов высотой до 150 м от уровня земли. Для больших высот необходимо применение специальных программ и методик расчета.

Для других типов и комбинаций молниеотводов вариации расчета зон защиты смотрите в главе 3.3.2 СО 153-343.21.122-2003 и Приложении 3 РД 34.21.122-87.

Теперь, чтобы определить попадает ли ваш объект Х в зону защиты рассчитываем радиус горизонтального сечения rx на высоте hx и откладываем его от оси молниеприемника до крайней точки объекта.

Правила определения зон защиты для объектов высотой до 60 м (согласно МЭК 1024-1-1)

В Инструкции СО есть методика проектирования молниеотводов для обычных сооружений по стандарту МЭК 1024-1-1, которая может быть принята только, если расчеты по ней получаются более «жесткие», чем требования указанной Инструкции.

По ней могут быть применены следующие 3-и способа для разных случаев:

  • метод защитного угла для простых по форме или маленьких частей больших сооружений
  • метод фиктивной сферы для сооружений сложной формы
  • защитная сетка в общем случае и в особенности для защиты поверхностей

В таблице для разных категорий (уровней) молниезащиты (подробнее о категориях или классах здесь) приведены соответствующие значения параметров каждого из методов (радиус фиктивной сферы, предельно допустимые угол защиты и шаг ячейки сетки).

Метод угла защиты для кровельных надстроек

Величина угла выбирается по графику на диаграмме для соответствующей высоты молниеотвода, которая отсчитывается от защищаемой поверхности, и класса молниезащиты здания.

Зона защиты, как уже было сказано выше, – это круговой конус с вершиной в верхней точке стержня молниепремника.

Метод фиктивной сферы

Применяется, когда сложно определить размеры зоны защиты для отдельных конструкций или частей здания по методу защитного угла. Ее границей является воображаемая поверхность, которую очерчивает сфера выбранного радиуса r (см. таблицу выше), если бы ее прокатили по вершине сооружения, обходя молниеотводы. Соответственно объект считается защищенным, если эта поверхность не имеет с ним общих точек пересечения или касания.

Молниеприемная сетка

Это проводник, уложенный сверху на кровлю с выбранным в зависимости от класса молниезащиты здания шагом ячейки. При этом все металлические элементы на крыше (зенитные фонари, вентиляционные шахты, воздухозаборники, трубы и т.п.) обязательно должны быть соединены с сеткой. Иначе для них необходимо смонтировать дополнительные молниеприемники. Более подробно о конструктивных особенностях и вариантах монтажа можно прочитать в материале «Молниезащита на плоской кровле».

Шаг ячейки по российским нормам выбирают исходя из категории молниезащиты здания (может быть меньше, но никак не больше).

Молниеприемная сетка монтируется с соблюдением ряда условий:

  • проводники прокладывают наикратчайшими путями
  • при ударе молнии у тока для отвода к заземлению должна быть возможность выбора хотя бы 2-х разных путей
  • при наличии конька и наклоне кровли более, чем 1 к 10, проводник нужно обязательно проложить по нему
  • никакие части и элементы, выполненные из металла, не должны выступать за внешний контур сетки
  • обязателен внешний контур сетки из проводника, смонтированный по краю периметра крыши, а край крыши должен выступать за габариты здания

Материалы и сечения проводников молниеотвода

В качестве материалов, используемых для производства молниеприемного оборудования и токоотводов используются оцинкованная и нержавеющая сталь, медь и алюминий. К ним предъявляются требования коррозионной стойкости и механической прочности, если используется защитное покрытие, то оно должно иметь хорошую адгезию с основным материалом.

В таблице указаны требования к профилю проводников и стержней по минимальной площади сечения и диаметра (согласно ГОСТ 62561.2-2014)

Монтаж молниеотвода для частного дома и промышленного здания

Рассмотрим какие же элементы монтажа включают в себя обычно система внешней молниезащиты. На рисунках ниже показаны примеры молниеотвода частного дома и промышленного здания.

Соответсвующими номерами здесь обозначены следующие изделия и их наименования:

Круглые и плоские проводники, тросы

 

 

Компоненты молниезащиты на плоских кровлях, перемычки и компенсаторы

 

Компоненты молниезащиты на скатных кровлях, кровельные держатели проводника

 

Компоненты молниезащиты на металлических кровлях, кровельные держатели проводника

 

Токоотводы, держатели токоотводов

 

Стержни земляного ввода, соединительные проводники, смотровые колодцы, держатели проводников

 

Клеммы для водосточных желобов, клеммы, соединительные компоненты

 

Молниеприемники, компоненты

 

 

Изолированная молниезащита

 

 

Монтаж можно разделить на три этапа: устройство молниеприемной части внешней молниезащитной системы (молниеприемники и их элементы крепления), прокладка токоотводов (кровельная и фасадная часть здания) и земляные работы по устройству заземления. Как правило у всех компаний стоимость работ составляет некоторый процент от цены материалов.

 Купить молниеотвод, цены на комплектующие

Компания МЗК-Электро предлагает отличные цены на молниеотводы и комплектующие. Ассортимент изделий на нашем складе составляет более 1.500 позиций, закупка осуществляется напрямую по дилерским контрактам у прямых производителей, что предполагает обязательную сертификацию и гарантию. Все изделия имеют необходимые сертификаты качества и гарантию. Мы также занимаемся проектированием и монтажом любых систем молниезащиты зданий и сооружений, как для частных домовладельцев, так и промышленных предприятий. Познакомиться с нашими ценами можно в соответствующем разделе.

Основные принципы заземления молниеотводов

Зачем нужно заземление молниеотводов? В первую очередь, чтобы отвести опасное напряжение. Однако, причина кроется не только в этом. Оно делается и для того, чтобы обеспечить безопасное растекание тока в земле.

Дело в том, что при ударе ток молнии может превысить 150 кА. Это рискует стать причиной большого напряжения и соприкосновения тока с металлическими конструкциями в земле, например с водопроводными трубами. В результате это приведет к их пробоям и трещинам. Чтобы избежать подобных ситуаций и оборудуется заземление молниеотводов.

Немного о молниеотводах

Не допускаются оголенные молниеотводы. Также главным требованием является неподверженность металла, из которого он сделан, коррозии. Чаше всего для этого используют медь, алюминий, оцинкованную сталь, дюралюминий.

По расчётам специалистов, при установке молниеотводов под защитой оказывается территория, которую можно вписать в конус. Потому, чем выше это устройство, тем бОльшую площадь он может охватить. При этом высота его должна быть равна двум зонам безопасности.

Иными словами, если высота мачты молниеотвода – 20 метров, то в каждую сторону можно считать безопасным расстояние в 20 метров. Мачтой может выступать дерево на вашем участке, либо антенна (неокрашенная, металлическая). Помните, что молниеотвод нельзя прибивать гвоздями или металлическими хомутами. В последнее время все большую популярность приобретет крепление на магнитах, способствующее мобильности системы и сохранению целостности кровли.

Основные принципы

Заземлением называется система, которая надежно обеспечивает контакт земли с токоотводом и равномерное растекание заряда. Конструкция этого устройства достаточно проста и представляет собой три или больше электрода, которые связываются между собой и забиваются в землю. Заземление бытовой техники желательно делать общим с  молниезащитным.

Основные правила оборудования заземления молниеотводов:

  • Оно должно иметь большое сечение. Для этого можно использовать полосы, профили либо смешанную проволоку. Старайтесь избегать при этом изделий, покрытых лаком.
  • Чтобы устроенная система была действенной, ее стоит выполнять вместе с заземлением защитным и рабочим для электрических приборов.
  • Сопротивление устройства не может превышать 11 ОМ.
  • Помните, что чем больше заземлитель соприкасается с землей, тем больше места для того, чтобы ток перешел с этого заземлителя в землю. Зачастую, чтобы сделать больше эту площадь, достаточно просто увеличить количество электродов – для этого их можно соединить вместе. Или же можно увеличить их длину.
  • Для верного расчета необходимо определить особенности земли на вашем участке.
  • При оборудовании очень часто используют вертикальные электроды. Это происходит потому, что горизонтальные элементы сложно погрузить на необходимую глубину.
  • В качестве заземлителей не редко выбирают специальные штыри либо стальные трубы.
  • Заземлитель сам должен располагаться не далее, чем 5 метров от крыльца и дорожек, но не ближе, чем 1 метр от стен 

 

Это может быть интересно:

Видео о заземлении

Сопротивление заземления молниезщиты — нормативы, периодичность замеров

Принцип действия громоотвода — перехват молнии и перенаправление разряда в землю для нейтрализации. Но эффективность всей системы зависит от величины сопротивления заземления молниезащиты, то есть от способности грунта поглощать электрический ток. Параметр измеряется в Ом, должен стремиться к нулю, однако, структура почв не позволяет достичь идеального значения.

Нормы для сопротивления заземления молниезащиты

В Инструкции по устройству молниезащиты РД 34.21.122-87 регламентированы максимальные значения противодействия растеканию тока для различных категорий зданий и сооружений, с учетом удельного сопротивления грунта:

  • I и II категория — 10 Ом;
  • III категория — 20 Ом;
  • Если электропроводность превышает 500 Ом*м — 40 Ом;
  • Наружные установки — 50 Ом.

Сопротивление падает в 2-5 раз при увеличении силы тока молнии.

Качество заземления молниезащиты

Ключевой параметр — сопротивление заземления — зависит от конфигурации заземлителя и удельного сопротивления почвы. Для вычисления значения существует специальная формула. Но для готовых заземлителей задача значительно упрощается: производитель предоставляет заранее подсчитанный коэффициент, который достаточно умножить на удельное сопротивление грунта, чтобы получить искомое значение.

Удельное сопротивление для различных грунтов

Значение прежде всего зависит от влажности и состава почвы, плотности прилегания пластов, наличия кислот, солей и щелочей. Вычисляется путем проведения геологических изысканий. Это комплекс сложных мероприятий, поэтому при расчетах принято использовать справочные величины:

  • Песчаный грунт, увлажненный поземными водами — 10-60 Ом*м;
  • Песок сухой — 1500-4200 Ом*м;
  • Бетон — 40-1000 Ом*м;
  • Чернозем — 60 Ом*м;
  • Глина — 20-60 Ом*м;
  • Илистая почва — 30 Ом*м;
  • Садовая земля — 40 Ом*м;
  • Супесь — 150 Ом*м;
  • Суглинок полутвердый — 100 Ом*м;
  • Солончак — 20 Ом*м.

На практике сопротивление молниезащиты всегда будет ниже расчетного значения: при погружении электрода в землю значительно снижается удельное сопротивление из-за уплотнения и увлажнения почвы грунтовыми водами.

Требования к заземлителю

Согласно РД 34.21.122-87 для заземления необходимо не менее трех электродов вертикального типа. Расстояние между ними — как минимум в два раза больше, чем глубина погружения. Кроме того, СО 153-34.21.122-2003 требует, чтобы расстояние от стен здания до электродов было не менее 1 метра.

Уменьшение сопротивления заземления

Поскольку удельное сопротивление почвы — величина относительно постоянная, для увеличения электропроводности необходимо изменять конфигурацию заземлителя: увеличивать площадь соприкосновения электродов с грунтом. Можно удлинить проводник или создать контур заземления: несколько отдельно стоящих электродов соединяются в единую сеть. В расчет берется сумма площадей.

Современные заземлители — эффективны и просты в установке. Электроды заглубляются до 30 метров. Благодаря этому удается значительно уменьшить общую площадь, компактно разместить заземлитель молниезащиты в условиях ограниченного пространства. Для монтажа не нужны специальные инструменты, штыри стыкуются между собой муфтой с резьбовым соединением. Медное покрытие электродов обеспечивает защиту от коррозии, увеличивая срок службы до 100 лет!

Измерение сопротивления заземления и периодичность проверок

Производятся с помощью специальных приборов (измерительных комплексов) по заданной схеме измерений в нескольким точках смонтированного контура молниезащиты. Данные показаний заносятся в специальную форму — протокол проверки сопротивлений заземлителей и  заземляющих устройств.

Замеры производят всегда по окончании монтажа системы молниезащиты и заземления, а также после выполнения ремонтных работ как на устройствах молниезащиты, так и на самих защищаемых объектах и вблизи них. Полученные данные заносят в акты (протоколы проверок), паспорта заземляющих устройств и журналы учета.

Примеры протоколов и паспортов можно посмотреть по этой ссылке.

Кроме внеочередных мероприятий существует регламент проведения измерения значений сопротивления, которые осуществляют для разных категорий зданий и сооружений с следующей периодичностью: для категории I II — 1 раз в год перед сезоном гроз, для III категории — не реже 1 раза в 3 года, для взрывоопасных объектов и производств — не реже 1 раза в год.

Важно использовать при этом приборы, поверенные должным образом, а также правильно выбрать точки измерений. Вот почему необходимо обращаться при этом в специализированные организации, которые имеют в своем распоряжении квалифицированный персонал и необходимые приборы, а также могут гарантировать вам качество работ на определенное время.

Компания «МЗК-Электро» предлагает квалифицированный монтаж заземления. Опытные специалисты проведут необходимые расчеты, подберут оптимальное по стоимости и эффективности решение для конкретного объекта. В работе используем сертифицированное оборудование от ведущих производителей. Доверьте проектирование громоотвода профессионалам — вы гарантированно получите надежную молниезащиту!

Какие бывают категории молниезащиты зданий и сооружений

Что такое категории молниезащиты зданий и сооружений

Все здания и сооружения принято делить на три группы в соответствии с РД 34.21.122-87 по необходимым мерам молниезащиты. Причисление к одной либо другой категории зависит от значимости сооружения, наличия в нем взрыво- либо пожароопасных веществ, от частоты попадания молнии в здание и от некоторых других критериев.

Первая категория

Самый высокий уровень молниезащиты – первый. Он применим для зданий со взрывоопасными зонами. Молниезащита таких зданий выполняется при помощи тросовых или стержневых молниеотводов, которые стоят отдельно друг от друга. Учтите, что вместе с этим необходимо верно подобрать заземлитель. С этой целью используются следующие варианты:

  • Один подножник из железобетона, длина которого не менее 1,8 метров. И вместе с ним одна железобетонная свая, длина которой должна достигать порядка 6 метров.
  • Одна опора диаметром не менее 0,5 м, сделанная из железобетона. При этом ее следует заглубить в землю не менее чем на 6 метров.
  • Фундамент из железобетона, площадь поверхности контакта с землей которого довольно обширна. При этом фундамент может быть различенной формы.
  • Искусственный заземлитель, который будет состоять из нескольких объединенных электродов.

Вторая категория

Ко второй категории относят здания, которые тоже содержат в себе взрывоопасные вещества. Сюда же можно отнести и  наружные технологические установки, открытые склады с горючими либо взрывоопасными смесями и жидкостями, которые легко воспламеняются.

Вторая категория молниезащиты зданий и сооружений призвана обеспечить защиту от непосредственного попадания разряда, от заноса потенциалов через надземные либо подземные коммуникации, а также от электромагнитной индукции.

Молниезащита по второй категории выполняется в виде молниеприемной сетки с определенным шагом ячейки, а также отдельно стоящими или установленными на защищаемом объекте тросовых или стержневых молниеприемников.

Третья категория

Этот уровень предназначен для зданий, которые расположены на территории, где грозы длятся более 20 часов в год.

Данная категория молниезащиты направлена на то, чтобы защитить от прямого попадания молнии, а также от заноса высокого потенциала.

Защита сооружений, относящихся к третьей категории молниезащиты, выполняется аналогично второй категории.

Другие случаи

В некоторых случаях устройство молниезащиты не требуется. Например, если кровля является естественным молниеприемником. Сама кровля может являться естественным молниеприемником в следующих случаях:

  1. Толщина металлической кровли ≥ 4 мм;
  2. Толщина медной кровли ≥ 5 мм;
  3. Толщина алюминиевой кровли ≥ 7 мм
Вам это может быть интересно:

Внешняя молниезащита: назначение, состав, применяемые материалы, регламентирующие документы, классификация зданий и сооружений по степени молниезащиты

В статье Вы узнаете о том, из каких элементов состоит система и для чего нужен каждый из них, какие материалы используются и как они совместимы друг с другом, на киких стандартах и нормах базируется монтаж, по каким категориям классифицируются объекты в соответствии с базовыми инструкциями СО 153-343.21.122-2003 и РД 34.21-122-87.

Промышленная грозозащита

Читайте на какие типы в зависимости от степени взрыво- и пожаробезопасности делятся объекты, что необходимо учитывать при проектировании, монтаже и обслуживании систем молниезащиты промышленных сооружений и коммуникаций.

Молниезащита котельных

Молниезащита АЗС и складов ГСМ

Комплексная грозозащита церквей и памятников архитектуры

Заземление и молниезащита

Введение

Это дополнение к Руководству по установке на крыше, где мы обсуждаем установку антенны на крыше. Конечно, устанавливая на крышу металлический столб, вы создаете громоотвод! Молния может быть очень опасной, поэтому мы должны быть уверены, что защитили ее. Важно отметить, что если ваш дом или строение 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 распространенная проблема — накопление статического электричества 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 мы поговорим 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, которым вы управляете 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 заходят в дом над землей, чтобы предотвратить замерзание 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 небольшой кувалда.) Если у вас нет других вариантов, вам нужно будет вбить 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, 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, в которую вы собираетесь положить стержень. Когда 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 удочки 5-фунтовым молотком или небольшой кувалдой. Поскольку штанга опущена 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, верить нельзя.

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

  • Металлические балки или открытая металлическая арматура.

Обычно они сделаны из железа или стали, и очень трудно 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.

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 перенапряжения, этот разрядник необходимо заземлить. Обычно это проще, так как это можно сделать на уровне земли и рядом с существующим заземлением, чтобы упростить электромонтаж.

Установка ограничителя перенапряжения

Вероятно, 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 штырь на сетевой вилке (в случае удлинителя), либо с помощью медного или алюминиевого провода, если вы заземляете наружное оборудование. Вам нужно будет установить разрядник на кабель Ethernet, который соединяет беспроводной маршрутизатор на крыше с вашей внутренней точкой доступа или компьютером. Для этого нам фактически нужно создать два кабеля Ethernet: один, который проходит от маршрутизатора на крыше к разряднику для защиты от перенапряжения, а другой — от разрядника к внутреннему блоку.Разрядник для защиты от перенапряжений заземляется путем пропуска медного или алюминиевого провода №10 AWG от металлического наконечника внутри ОПН к одному из заземляющих соединений, упомянутых выше. Доступно множество моделей разрядников для защиты от перенапряжений, но, к сожалению, они вряд ли доступны в местных магазинах бытовой техники. Нам нужны специальные ограничители перенапряжения, которые устанавливаются на открытом воздухе 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 шурупами к деревянному, бетонному или кирпичному основанию здания.

.

Специальная электрическая защита | Институт молниезащиты

РЕКОМЕНДУЕМЫЕ РУКОВОДСТВА ПО ЗАЩИТЕ
ОБОРУДОВАНИЯ И ПЕРСОНАЛА ОТ МОЛНИИ


Реферат:
Действующие специальные методы защиты для предотвращения поражения молнией
представлено оборудование и возможные повреждения связанного с ним рабочего персонала. Этот документ
охватывает: методы защиты от повышения потенциала земли (GPR), изоляцию, экранирование и
заземление от молнии. Предупреждение: Защита конструкции от молнии
абсолютно ничего, что могло бы защитить оборудование внутри этой конструкции, а размещенные
оборудование обычно стоит во много раз дороже конструкции.

Предисловие

Повреждение оборудования молнией приводит к убыткам, превышающим
двадцать шесть миллиардов долларов в год в Северной Америке, что почти в три раза больше
во всем мире с более чем 150 ударами в секунду.Страховая выплата в результате удара молнии
ущерб, составляет примерно 6,5% всех имущественных исков и возмещений ущерба. Как ни странно
Повреждение оборудования молнией можно почти полностью предотвратить.

Специальные методы защиты для предотвращения поражения молнией просты,
очень надежно и недорого, особенно по сравнению со стоимостью ремонта оборудования
и замена, а также возможные последствия причинения вреда персоналу. Однако,
методы специальной молниезащиты нельзя найти в кодовых книгах, т.е.е .; Национальный
Электрический кодекс (NEC) или Национальный кодекс электробезопасности (NESC). По объемам
эти два хорошо известных кода, молнии вообще не покрываются, но они полагаются на
практически для всего общего строительства в США.

Не ожидайте, что стандарт защиты от молний (NFPA 780) будет
предоставить рекомендации по предотвращению повреждения оборудования молнией. Это не так
также в рамках этого документа.Объем, если этот документ охватывает защиту
только конструкций.

Таким образом, документально подтвержденные методы специальной защиты оборудования
от молнии нельзя найти в двух основных кодах или Стандарте молниезащиты
которые систематически используются практически для всего общего строительства в США.
Состояния. Отчасти это причина того, что существует так много ненужных повреждений от молнии. Эта
руководство посвящено специальным методам защиты от молний для оборудования и
заполняя вакуум, который существует в настоящее время.

— 1 —


Содержание

Раздел

Страница

1.
Сфера…………………………………………. ……………………………………… 2

2.
Вступление…………………………………………. ……………………………… 2

3.
Ссылки…………………………………………. ……………………………….. 3

4.
Определения …………………………………………. ……………………………….. 3

5. Молния — основной источник повышения потенциала земли ……………………… 4

6. Разделить и
Контроль …………………………………………. …………………….. 5

7. Башня
Место расположения…………………………………………. ………………………… 5

8. Единая точка
Заземление …………………………………………. ……………….. 5

9. Панель переборки или волновод
Люк …………………………………………. 5

10. Изолировать провод
Связь ………………………………………….. 6

11. Скачок напряжения переменного тока
Защита …………………………………………. ……….. 7

-2 —


1. Сфера действия

В этом документе представлены рекомендуемые методы инженерного проектирования.
для предотвращения поражения молнией оборудования внутри конструкций. Отсюда следует, что если
оборудование защищено от повреждения молнией, тогда персонал, использующий или связанный с
оборудование также будет защищено.Защита обслуживающего персонала не распространяется
в этом руководстве. В этот документ включены следующие темы:

1) Молниезаземленные башни, здания, оборудование

2) Разделение и контроль энергии удара молнии

3) Расположение вышки по отношению к зданию оборудования,
электромагнитное излучение, потребность в клетке Фарадея

4) Согласуйте ввод коаксиального кабеля со строительным оборудованием
заземление

5) Схема делителя напряжения от молнии, идущей вниз по вышке

6) Молния — основной источник повышения потенциала земли

7) Люк переборки или волновода

8) Одноточечное заземление

9) Изолируйте проводную связь от удаленной земли

10) Защита от перенапряжения переменного тока и ИБП на вводе питания
объект

11) Стандартная защита телефонной пары бесполезна в GPR

2.Введение

Повреждение электрооборудования от удара молнии можно разделить на два
основные категории: (1) неправильное или недостаточное заземление и (2) отсутствие специальной защиты
от повышения потенциала земли (GPR). Неправильное или недостаточное заземление приведет к
оборудование, находящееся под нагрузкой и / или поврежденное (разность потенциалов) от соседнего оборудования,
металлические предметы, неверно направленный ток и т. д. Никакой специальной защиты от георадара не будет.
в оборудовании, подвергающемся нагрузке из-за его прикрепления к удаленной земле на некотором удалении
размещение по проводам связи или электропроводке.

Стандартная защита в промышленности для прекращения
связь проводная — газовые трубы. Газовые трубки являются маневровыми устройствами и могут быть
можно найти практически на каждой телефонной паре, оконечной в домах, зданиях и т. д., в
страна. Они предназначены для шунтирования (подключения к земле) «входящей энергии» и
защитить оборудование и персонал от повреждений.

Однако ни одно из когда-либо изготовленных шунтирующих устройств не защитит электронные
оборудование от георадара или «исходящая энергия», вызванная молнией или
от неисправной линии электропередачи.Маневровые устройства, которые теперь подключены к возвышенности
(исходящая энергия) во время георадара, просто предложите дополнительный путь тока от площадки к
удаленная земля (другой конец). Таким образом, эти устройства гарантируют подключение
канал связи в обратном направлении, с которого они должны были работать, если
есть георадар.

-3 —


Этот единственный факт (исходящая энергия от георадара) ставит большинство
телефонных и силовых установок при опасности повреждения оборудования и причинения вреда персоналу
молния.Одно из самых опасных мест для персонала — служба 911 PSAP. Типичный
Центр 911 (PSAP) — это относительно небольшое здание под очень большой радиомачтой. Эта
высокая башня предназначена для отправки экстренных служб, а также является очень вероятной целью для
молния. Персонал, принимающий экстренные вызовы, поступающие в PSAP, должен быть у телефонов по адресу
всегда и не позволяйте себе оставаться без телефона во время грозы,
как рекомендовано практически в каждой телефонной книге страны!

Будь то 911 PSAP или антенна сотового телефона на
горы, доступны специальные методы защиты для предотвращения поражения молнией
оборудование и связанный с ним рабочий персонал.Будут представлены методы, позволяющие инженерам
включить их в общий строительный проект.

3. Справочные материалы

1) IEEE Std 487-2000, Рекомендуемая практика IEEE для защиты
объектов проводной связи, обслуживающих электрические станции

2) «Основания» для защиты от молний и ЭМИ, автор
Роджер Р. Блок, PolyPhaser Corporation

3) Параметры молнии для инженерных приложений, автор:
Андерсон-Эрикссон

4.Определения

1) Молния: ток приблизительно 30 кА (вероятность 50%),
который имеет приблизительный диапазон частот от постоянного тока до 1 МГц, с минимальным значением тока
приблизительно 9 кА и максимальное значение тока приблизительно 400 кА.

2) Повышение потенциала земли (GPR): напряжение, возникающее на
система заземления от электрического тока, протекающего через полное сопротивление этого заземления
система. Одним из источников этого тока является разряд молнии в землю.
система.

3) Lightning GPR: минимальное напряжение приблизительно 7,5 кВ в
земля в точке удара молнии 30 кА.

4) Сеть заземления или заземляющее кольцо: система заземления, построенная под
здание, антенная площадка и т. д., в которых все металлическое оборудование, заводские конструкции и
оборудование скреплено.

5) Удаленное заземление: удаленный конец проводной связи.
цепь, которая находится на другом заземлении относительно ближнего конца.

6) Интерфейс высокого напряжения (HVI): физическое разделение и
изоляция токопроводящих путей проводной связи с помощью оптической развязки или
магнитная муфта.

-4 —


5. Молния — основной источник потенциала земли
Подъем

Вероятность удара молнии составляет 50%.
примерно 30кА.Если самоиндукция земли оценивается очень консервативно
при 0,5×10 -6 H, и молния принимает форму импульса с типичным нарастанием
время 2×10 -6 S, затем от V = Ldi / dt; расчетный георадар удара 30 кА будет
7,5кВ. Значения GPR могут легко утроиться при ударах молнии с более высоким током.
проходя через более высокую индуктивность.

Если индуктивность системы заземления 10 -6 Гн, то
GPR 15 кВ может привести к повреждению системы заземления от удара молнии 30 кА.Таким образом, любой
заземленное оборудование, подключенное к парам проводной связи, находится под угрозой из-за
исходящие токи ищут удаленную землю.

Если мы рассматриваем очень большую структуру с большим количеством (1000+)
пары связи, такие как центральный офис, эффект будет значительно снижен с
много множественных путей к удаленной земле из-за текущего разделения. Однако если мы
учитывая небольшую структуру с относительно небольшим количеством пар связи с удаленной землей
тогда мы должны рассмотреть возможность изоляции всех проводящих линий.

Как обсуждалось во введении, газовые трубки, MOV, SCR, SAS,
и т. д. являются наземными шунтирующими устройствами и, следовательно, не защищают оборудование от георадара. Также,
скорость стрельбы этих устройств не имеет значения. Эти устройства просто предлагают
дополнительный путь к удаленной земле через пары связи для всех исходящих
токи. Фактически они гарантируют подключение к каналу связи в обратном порядке.
направление, с которого они должны были действовать!

Единственное георадарное решение для защиты оборудования, подключенного к
проводная связь осуществляется через изоляцию с использованием оптических изоляторов или изоляции
трансформаторы.Эти устройства изолируют и таким образом предотвращают прохождение тока. Если нет пути для
исходящие токи протекать, протекания тока не будет. Если нет тока
оборудование и связанный с ним рабочий персонал не пострадают.

6. Разделение и контроль

Контроль рассеивания энергии удара молнии требует разделения.
Это абсолютно необходимо для успеха из-за силы тока и
результирующее импульсное сопротивление любого отдельного пути рассеяния.Десять радиалов, подключенных к
заземляющее кольцо, подключенное к антенне, разделит ток молнии на десять меньших
сегменты. Это поможет гарантировать, что молния с большей вероятностью будет следовать за обозначенным
пути для рассеивания в землю и опускания полученного георадара на соседнее оборудование
система заземления здания.

Оптимальная длина этих десяти радиалов составляет примерно 80 футов каждый с
соединяющие 10-футовые заземляющие стержни, расположенные через каждые 20 футов.Радиалы большей длины будут
предложить небольшое улучшение рассеивания, потому что энергия удара молнии не останется
на радиалах более 80 футов. В очень ограниченном пространстве рекомендуемый минимум
Система заземления — это не менее 200 футов подземного проводящего провода, состоящего из
пять радиальных стержней, каждая длиной 40 футов, с соединенными между собой заземляющими стержнями 10 футов, разнесенными
каждые 20 футов.

Значительно улучшенная система заземления из медных проводов может быть легко достигнута за счет использования
проводящего цемента, размещенного вокруг радиалов во время установки.Цемент
затвердеет в бетон, защищая систему заземления (давая ей долгие годы
дополнительный срок службы), и значительно улучшив (более низкое) сопротивление заземления в системе.

7. Расположение башни

Инженеры-конструкторы пытаются снизить потери передачи
вместе с группой по недвижимости обычно требуют, чтобы соответствующее здание оборудования было
как можно ближе к антенной вышке. Эта нынешняя практика не может быть больше
ошибся в конструкции надежного и надежного оборудования системы молнии.

— 5 —


Во-первых, здания с оборудованием, связанные с ближайшими антенными вышками
должно быть достаточно далеко (минимум тридцать футов), чтобы минимизировать магнитное поле, связанное с
с молнией и последующим (микроволновая печь) повреждением цепей оборудования. Магнитный
напряженность поля уменьшается как квадрат расстояния. Если недвижимость запрещает
здание находится на расстоянии более тридцати футов от его антенной башни, необходимо учитывать
дано для создания клетки Фарадея (проволочной сетки) вокруг внутренней части здания.Без клетки Фарадея невозможно предотвратить повреждение оборудования, независимо от того, насколько хорошо
оборудование заземлено или изолировано от удаленного заземления.

Во-вторых, здания с оборудованием, связанные с антеннами ближайших вышек, должны
также быть достаточно далеко (минимум тридцать футов), чтобы георадар с молнией находился у основания башни
от насыщения системы заземления здания до того, как большая ее часть рассеется.
Эти две системы заземления должны быть соединены вместе в одной точке.Однако связь
тридцати футов или более значительно снизит результирующий георадарный сигнал на оборудовании
здание из-за сопротивления этой длинной связи. Это одно из тех редких исключений
в котором длительное соединение является преимуществом в поддержке надежной системы заземления для
молния.

8. Одноточечное заземление

Одноточечное заземление (окно заземления) абсолютно необходимо
предотвратить повреждение оборудования от удара молнии.Одноточечное заземление абсолютно необходимо,
потому что в результате георадара от молнии возникает волна повышения напряжения или скачка энергии,
проходит через систему заземления. Это требует, чтобы все оборудование было подключено к
система заземления в одном месте (одна точка), чтобы гарантировать, что каждый металлический объект
потенциал растет и падает вместе.

Персонал, работающий с оборудованием, подверженным георадиолокации, должен быть
защищен системой одноточечного заземления, чтобы гарантировать, что они в безопасности
на разный потенциал оборудования.Это также известно как сенсорный потенциал.

9. Панель переборки или люк волновода

Земляное окно, где коаксиальные кабели, волновод, антенные провода,
и т. д. проникают в стену здания оборудования, называется переборкой или волноводом
люк, и это абсолютно необходимо для предотвращения повреждения оборудования молнией. Переборка есть
изготовлен из твердой меди. Монтаж и инженерное проектирование переборки
гарантирует, что молния не попадет в здание оборудования по входным кабелям
идущий от антенной вышки.

Переборка должна быть соединена с системой заземления здания на
одноточечное заземление. Это то же самое одноточечное заземление, на котором
Система заземления башни связана с системой заземления здания.

Высота над землей, на которой опорные кабели проходят в
строительство через переборку можно сравнить со схемой делителя напряжения. Примерный
Напряжение на высоте башни, пораженной молнией, составляет примерно 250 кВ.Таким образом, в
на одну десятую высоты опоры напряжение на кабелях опоры будет 25 кВ.

— 6 —


Лучшее место для входа в переборку — на уровне основания башни.
обеспечить минимальное напряжение на входных кабелях. Этот кабельный вход в
Уровень земли также позволяет заземлить все оборудование в здании на основании или
уровень пола. Это приводит к минимальному напряжению оборудования и максимальной безопасности для
персонал.

Если переборка спроектирована высоко над основанием башни (от 15 до 20
футов), то все оборудование в здании должно быть заземлено на этой высоте. Таким образом,
стойки для оборудования должны быть изолированы от пола и заземлены на уровне потолка (переборки)
для предотвращения прохождения тока молнии через оборудование, чтобы попасть на землю.
Для заземления перегородки на землю требуется широкая медная полоса.

10.Изолировать проводную связь

Удар молнии в систему заземления вызывает повышенное
грунт или георадар. Любое оборудование, подключенное к этой системе заземления, а также подключенное к
проводная связь, скорее всего, будет повреждена исходящим током, ищущим удаленные
земля. Персонал, работающий на этом оборудовании, подвержен травмам, потому что он будет
в текущем пути этого исходящего тока.

Повреждение оборудования в результате удара молнии может произойти не сразу.Иногда оборудование ослабляется из-за стресса и готово к отказу в будущем. Эта
называется скрытым повреждением и приводит к преждевременному «среднему времени до отказа» (MTBF)
оборудования.

Лучший инженерный проект для неограниченных бюджетов — это использование
полностью диэлектрический оптоволоконный кабель для всех коммуникаций. Очевидно, что волоконно-оптический кабель
непроводящий, при условии, что это полностью диэлектрический кабель без металлической прочности
члены или щит, и изоляция больше не является требованием.Это очевидно потому, что
физическая изоляция присуща самому волоконно-оптическому продукту. Это все диэлектрик
оптоволоконный кабель необходимо поместить в ПВХ-канал для защиты от грызунов.

Однако, если бюджеты не ограничены, инженерный проект
решением для защиты этого оборудования является изоляция проводной связи от удаленных
земля. Это достигается с помощью оптических изоляторов и / или изолирующих трансформаторов. Эта
оборудование размещается вместе, устанавливается на непроводящей поверхности в непроводящей
шкаф и называется интерфейсом высокого напряжения (HVI).

HVI изолирует оборудование во время георадара и предотвращает любые
ток от системы заземления с более высоким потенциалом к ​​заземлению с более низким потенциалом
система. Это полностью защищает любое оборудование от повреждений или связанный с ним рабочий персонал.
от вреда.

Как упоминалось во введении, ни одно заземляющее шунтирующее устройство никогда не производилось,
независимо от того, насколько быстро они действуют, когда-либо защитит оборудование от георадара. Наземные маневровые устройства
подключены к приподнятому грунту во время георадара и обеспечивают дополнительный путь тока в
обратное направление, с которого они должны были действовать.Очевидно, этот поток
ток, даже вдали от оборудования, немедленно вызовет повреждение оборудования и повреждение
рабочий персонал.

— 7 —


11. Защита от скачков напряжения переменного тока

Электроснабжение здания переменного тока также подвержено воздействию
георадар. Так как нейтральный и заземляющий провод силового ввода должны быть соединены (
код) к заземлению здания, повышение потенциала системы заземления вызовет скачок
на нейтральный и заземляющий провод.Этот выброс будет излучаться не только по всему зданию,
но также и вдали от здания на входящих кабелях питания. В некоторых случаях повышенный
потенциал нейтрали и заземляющего провода может быть больше, чем потенциал
силовые (фазные) провода.

Результирующий скачок напряжения на проводах питания может повредить здание.
блоки питания оборудования, другие части оборудования с питанием или ослабляют части оборудования для
будущая неудача. Это известно как скрытое повреждение и обсуждалось в разделе 10.Однако,
Электроснабжение на входе в объект намного более надежная система, чем система коммуникаций
система, и ее защита с помощью маневровой системы очень эффективна (в большинстве ситуаций)
в защите связанного строительного оборудования. Очевидно, лучшей защитой будет
для питания здания с помощью оптоволоконных кабелей, но этой технологии пока нет, поэтому
Второе лучшее (маневровое устройство) придется делать.

В дополнение к охраняемому подъезду электропитания могут также
быть необходимостью защиты вторичных силовых панелей по всему зданию.Это для минимизации
величина скачка напряжения, который может пройти через главную силовую панель.

— 8 — .

Все о молниезащите

Все
about Молниезащита

Заземление
ремни установлены на WX3K.


внешняя система заземления (IV)

После
создали нашу единую наземную панель SPGP в hamshack
и прикрепил к нему наши сетевые фильтры, а также все кабели,
взгляд снаружи.Теперь нам нужно разработать хороший внешний
система заземления.

Довольно
регулярно мы читаем на форумах, что внешнюю систему заземления можно
сделано в том, чтобы просто закопать медный пруток в землю рядом с
хамшак. Но если вы читаете другие статьи, вы знаете, как тонко
могут быть свойствами проводников и электромагнитных полей.
Я хотел бы узнать, как такая легкая установка может быть эффективной
в рассеивании энергии молнии и ее побочных эффектов, а не
укажите любую разницу в напряжении, создаваемую мачтой.Я не ставлю
наименьшее давление на эту защиту, недостаточное для защиты вашего радио
оборудование.

Действительно,
прочитав эту статью, вы знаете, что внешний эффективный
Основная цель системы заземления — рассеивать максимальное
как можно больше энергии молнии, прежде чем она найдет путь к вашему
любительская станция … Хорошие новости, в
лучшие установки для ветчины, используя преимущества расширенного поместья,
высокопроводящая почва и большие деньги, до 90%
энергия молнии может рассеиваться в земле, если она правильно
установлен.Это высокая ценность, которую делают даже некоторые коммерческие сайты.
небогатый ! Однако
таких результатов трудно достичь радиолюбителю, который не
необходимо готов потратить более 5000 долларов на свою молнию
охрана!

Земля
радиалы и стержни

Давай
Возьмем, к примеру, вашего счастливого любителя, собравшего
антенна наверху башни размещена рядом с вашей хижиной, зная, что более простая установка не
требуют такой же защиты, как та, которую мы собираемся описать.

как
его название гласит, что внешняя система заземления — это … система. Который
означает, что заземляющий стержень не является системой! Чтобы получить эффективную энергию
рассеивания и хорошей защиты, которые нам нужны для создания новой
соединенные стержни и радиалы. Его следует разделить на несколько
частей:


По периметру земли


Шлифованные радиалы


Стержни

От
чисто электрическая точка зрения там
может быть только одна система заземления для объекта (дома или здания).В
факт наличия более одного, например, домашнего
от радио земли, позволит току течь между
разные основания, и это обычно проходит через ваше радио
оборудование, поскольку оно, скорее всего, будет соединять несколько
основания.

Кому
получить лучшее рассеивание энергии молнии, это
рекомендуется строить внешнюю систему заземления в виде толстой сети в форме гусиной лапки
(X) вдали от дома, как у основания башни, так и у якорной стоянки
базы.Все
Для радиальных линий и линий заземления по периметру используется медный неизолированный кабель
или, желательно, широкий медный ремешок (38 мм
или 1,5 дюйма или больше). Ремешок
менее индуктивен, чем # 4/0
Кабель AWG, а также дешевле. Стержни заземления должны быть толщиной
палец, 16 мм или
Минимальный диаметр 5/8 дюйма и длина 2,4 м или 8 футов, медное покрытие.
Каждый заземляющий стержень должен иметь цилиндрическую форму, острые углы.
обеспечение площади потенциальных дуг.Также можно заменить стержни на землю
стальная рама, которая
вы бы затонули в бетонном основании вашей башни.
Наконец-то дешевое решение, которое мы не рекомендуем, должно заключаться в подключении вашего
медной лентой к заземленному металлическому каркасу
здания или к системе водопровода, хотя внешний канал
намного безопаснее.

Все
стержни должны соединяться с медной лентой
экзотермически связанный.Среди производителей, поставляющих формы
и материал для плавления, в США название Erico,
Inc и Alltec Corp. Если
у вас нет оборудования для этой операции, система блокировки сделана из
зажимы можно использовать как шкафчики, предоставленные Tyco
Электроника.

при
слева, способ привязать растяжку к земле с помощью
коннектор от Petuniaco.В центре — стандартный рулон медной ленты (2,2 м x 38
мм или 75 футов x 1,5 дюйма), продаваемых PolyPhaser.
Справа, если нельзя въехать в землю более 30
см глубиной, единственная альтернатива — делать лучше,
вбейте, например, стержень как можно глубже и прикрепите
ремень на уровне земли с помощью Tyco
Разъем электроники «Shear-Lok».

Кому
рассредоточить как можно больше энергии молнии нам нужно сначала связать
бытовая техника и площадка для хижины / башни вместе создают
земля по периметру, закопанная вокруг дома и соединяющая коммунальную землю с землей панели / башни.
Это заземление по периметру решает две проблемы: оно соединяет
в противном случае разделите территорию коммунального обслуживания и радиостанции, и это
сводит к минимуму энергетический потенциал под домом, так что
структура не вынуждена нести часть энергии удара.

Тогда
вам нужно рассеять энергию от дома и заземления
ваша башня. Для этого в идеале башня должна быть
отделены от дома минимумом от 6 до 15 м (20-50 футов). За
из соображений безопасности, если он может стоять независимо от дома
(самостоятельно стоять в поле или использовать растяжку) башня должна быть
возводится в 1,5 раза выше его высоты от любого жилого или общественного помещения.
инфраструктуры, как описано на этих
страницы, посвященные этому вопросу.

факт перемещения башни подальше от дома снижает также магнитное
энергия, протекающая в башне, которая может соединяться с проводкой
дом. Кроме того, вы уменьшаете индуктивность коаксиальной линии в
ограничение скачка энергии, направляемой к вашему оборудованию.

Как
собрать внешнюю систему заземления? Вам нужно много меди
ремни, стержни и либо большие зажимы, либо другие средства для соединения
разные части вместе, хорошие плоскогубцы и молоток для забивания стержней
(и полезно для борьбы с молотом Тора, привет!).

На основе
на Роджера Р. Блока
рекомендации, PolyPhaser Corp., вот общий вид
заземления радиалов, стержней и грунта по периметру. Клик
по рисунку увеличить.

От
два противоположных угла трубчатого основания вашей башни
разложите два набора из 4 радиалов в форме X, как показано на
оставил.В
длина радиалов должна быть больше 10 м без
превышение примерно 24 м (80 футов), значение, уравновешивающее стоимость
установка по сравнению с преимуществом системы с более низким импедансом. Однако, если вы находитесь на
грунт с низкой проводимостью, и если вы экспериментируете с слишком высоким грунтом
импеданс, в этом случае вы можете добавить больше радиалов. Как использование
наземные радиалы с вертикальными антеннами, предпочтительно
добавьте больше коротких радиалов, чем несколько длинных.

Если
у вас есть несколько башен или металлический корпус в пределах 30 м (100
ft) друг от друга, соедините их соответствующие радиальные
системы.

До
не забудьте заземлить каждый якорь оттяжек к системе заземления
тоже (3 стержня длиной 50 см и 1 м
ремень). Привязать центральную штангу к якорю или проще,
к растяжке чуть выше электрических изоляторов (выше
например, талреп) с помощью ремня.

Радиалы
не нужно идти по прямой; они могут объезжать препятствия
но делайте повороты как можно больше (радиус 30 см или 12 дюймов)
минимум).

земля по периметру должна охватывать весь дом, но есть препятствия
может быть непреодолимым (проход, подъезд и т. д.). В этом случае 3/4
Лучше обходить дом по периметру, чем по периметру.

г.
рекомендуется заземление с помощью медной ленты 38 мм (1.5 дюймов) широкое приклеивание к 16 мм
(5/8 «) стержень на N3RR.

Радиалы
должен быть закопан на глубину от 15 до 45 см (6-18 дюймов) и подключен к
вертикальные медные стержни. Расстояние между стержнями должно быть приблизительным.
вдвое больше их длины. Для стержня длиной 2,4 м (8 футов) пространство
будет таким образом 4,8 м (16 футов). Таким образом, если вы установите четыре 10м
длинные радиалы в основании вашей башни, вам придется проехать 12
стержней, по 3 на радиальную, и свяжите их хомутами.Если вы не можете въехать в
грунт глубже 30 см (1 фут) или около того из-за камней, забейте короткие штанги 30
см длиной и поместите их ближе, соблюдая правило двойной длины, таким образом, каждые 60 см.
друг от друга.

Бытие
учитывая, что стержень демонстрирует цилиндрическую область влияния вдоль своего
оси, расположенные слишком близко, их влияние начинает перекрываться и
способность заземляющего стержня рассеивать энергию удара будет
уменьшилось.Побочный эффект при попытке увеличить количество стержней
вы только увеличиваете стоимость своей установки без
преимущества.

Если
вбиваешь в землю длинную штангу, желательно бурить
отверстие механически, чтобы стержень достиг разумного
«связь» с землей. Заполнение ямы вручную
следует избегать по той же причине.

Это
сказал, есть много вещей, которые влияют на количество
и длина радиалов вроде эстетики, финансов, собственности
границы, растительность, тип почвы, установка
трудности, и это лишь некоторые из них.Например, у PolyPhaser есть целый сервис, предназначенный только для измерения и
выполнение расчетов, необходимых для проектирования эффективного грунта
система!
Однако общие рекомендации обычно
более чем приемлемо для любительской радиостанции, оба
с точки зрения РФ и безопасности.

Башня
и коаксиальное заземление

Кому
предотвратить создание конкретной внешней системы заземления, и если вы еще не начали
строительство вашей башни, вы должны воспользоваться связью башни
с землей как часть вашего внешнего заземления или Уфера
земля.Но
имейте в виду, что если земля Уфер построена неправильно, вы рискуете
взрывающиеся части бетона! Это сделано для предотвращения такого
случайность, что требуется , что части RE-стержней, которые
составляют каркас, электрически связанные друг с другом,
кто угодно может написать какой-нибудь радиолюбительский справочник на эту тему. В
в нашем примере это было достигнуто путем сварки
к горизонтальным стальным петлям.В
Кроме того, анкерные болты должны быть электрически подключены к
RE-стержни. Это немного сложнее, так как
многие производители не разрешают их сварку из-за
возможность изменения их механической прочности. Простой
механический зажим будет работать. Как мы сказали в башне
сборка, в дополнение
между ними должно быть не менее 10 см (4 «) бетона.
каркас и окружающую землю.

в
наконец, чтобы сохранить
выравнивание потенциалов, любой радиус в пределах 1,2 м (4 ‘) от
к этому должен быть прикреплен металлический предмет (якорь, столб, забор и т. д.)
объект для предотвращения искрения в случае удара. Только проверьте, что
Свойства металла совместимы при соединении двух предметов.

At Tift
Радиостанция шерифа воспользовалась башней Уфер
земля, чтобы связать опоры башни и радиалы вместе.В
соединение было покрыто цинком для предотвращения коррозии стали

Без
знайте, вы, вероятно, столкнетесь с некоторыми проблемами, пытаясь
привяжите концы радиалов к опорам башни.

Большинство стальных башен
оцинкованные при погружении в ванну с жидким цинком. Это покрытие
предотвратить окисление стали. При привязке медного ремня к ногам
с помощью зажима вы разрушите цинк, позволяя стали окисляться
и заржавели.Со временем это вызовет изменение
механическая прочность башни и изменит ее сопротивление.
Существует риск, что при сильном ветре, превышающем 120 км / ч (75 миль / ч)
в течение десятка лет ноги башни гнутся. Вы
может предотвратить окисление стали при вставке слоя нержавеющей
сталь между цинком и медью. Среди других брендов, Brite
продукты помогут защитить сталь от холода
цинкование, покрытие металла цинком для защиты от ржавчины.

коаксиально идущий по вышке от антенного излучателя к
трансивер также необходимо заземлить, как показано на предыдущем рисунке.
Первая точка заземления находится наверху антенны, где
коаксиал питает антенну. Вторая точка — у башни
кормить, как раз перед тем, как он покинет башню в хижину.

точку заземления необходимо снять как можно ближе к основанию вышки
насколько возможно.Если вы установили очень высокую башню, дополнительная земля
точки должны сниматься каждые 25 м или 75 футов при измерении от
Топ.

Срок
на высоту башни, которая может превышать 33 м или 100 футов при радиосвязи
соревновательные станции, может быть разница напряжения между
верх и база, превышающая 100 кВ! На 10% от этой высоты, таким образом,
немного выше роста человека, есть еще 10% от этого
энергии или 10 кВ, которые могут легко пройти по коаксиальному кабелю к вашему
лачуга.Поэтому очень важно, чтобы это заземление было
устанавливается как можно ближе к базе физически; На 10 см больше
база — хорошее расстояние для нашей башни 33 м высотой, так как мы получаем
перепад напряжения всего 30В. Для башни высотой 10 м (33 фута)
точка взлета может находиться на высоте 30 см (1 фут) или около того над базой.

комплект заземления для коаксиального кабеля отличается от устройства защиты от перенапряжения для коаксиального кабеля.
Это совершенно другой продукт.Его можно купить любому
производитель комплекта заземления. Не забудьте защитить интерфейс
с погодоустойчивым продуктом. Как с якорями при соединении
комплект заземления для башни имейте в виду, что разнородные металлы могут корродировать
сталь башни. Покройте их подходящими продуктами, такими как
один продан Anchor Guard.

я
выживет

Что
про самые легкие инсталляции? Я знаю, что не у всех любителей есть башня в саду.Если
это вас беспокоит, вы, вероятно, будете искать внешнее заземление
система рядом с вашим домом. Но не выбирайте никакой поддержки. Не надо
не использовать ни электрическую систему, ни металлическую обшивку здания, ни
любая труба (металлическая холодная вода или стоячая труба) для создания вашего внешнего
земля. В худшем случае используйте строительную сталь, но даже этот каркас
не лучшее ВЧ заземление и очень индуктивный по сравнению с истинным
внешняя система заземления.

цель системы молниезащиты — выжить
удар молнии, убедившись, что ток не будет течь к вашему
оборудование, использующее провода ввода / вывода и кабельную систему. Это в основном
завершено создание единой наземной панели, чтобы
уровень потенциала во время забастовки независимо от того, как
СПГП заземлено.

Нет
не забывай ни покидать хамшак во время угрозы
гроза, если вы установили SPGP.Даже если нет тока
поток между вашим оборудованием и SPGP, статические
потому что вы находитесь выше уровня земли по сравнению с
внешняя система заземления. Если вы рискнете удержать
металлический микрофон в руке или касаться шасси металлического
снаряжение во время забастовки, для дамы Природы вы будете
объект с наименьшим сопротивлением. Во время забастовки
нет сомнений в том, что текущая вилла течет через вас со всех
защищенные устройства, в том числе шасси трансивера для
земля.

An
Контроллер освещения Obo Bettermann для размещения в вашем
щит распределения электроэнергии.

Грозы
детекторы, которые могут предупредить вас о грозе
в пределах 15 км от радиостанции, лучше оставить
комнату, как только вы увидите или услышите гром.Как ваше оборудование
заземлены, вы можете оставить их включенными. Это практика, которая
следить за всеми радиовещательными станциями и оборудованием, управляемым удаленно, как
репитеры, излучатели и усилители которых нельзя выключить при
каждое забастовочное событие.

Оф
конечно, как и я, вы, наверное, слышали, что многие люди говорят это,
хотя они были защищены, они были поражены прямой молнией
ударить и не раз возвращаться по наземной тропе.Иногда тоже был коаксиал или другой
устройство, которое не было защищено … Чтобы усилить вашу безопасность, я
Предлагаем вам вставить вторую ступень защиты в размещение
устройства защиты от перенапряжения в каждой отдельной розеточной системе, а также
контроллер молнии в вашем главном распределительном щите.

Искусственный
наземный тюнер

в
наконец, если вы живете в здании, хорошее заземление
быть трудным в лучшем случае.Однако хорошая новость заключается в том, что большинство
установки не обязательно требуют такой защиты. если ты
иметь хорошо сбалансированную систему антенны / фидера, ваша установка
наверное безопасно. Если вы установили луч или вертикальную антенну на
крыша, то конечно вам нужно защитить вашу систему. Если вы используете
проводная антенна, и у вас относительно плохой радиочастотный противовес или
наземная система, вы можете заглянуть в «искусственную землю»,
как тюнер MFJ-931 от MFJ
Предприятия.Это устройство может успешно резонировать со случайным
длины заземляющего провода и сделать так, чтобы станция «увидела» эффективный
противовес.

в
последний совет. Если вы живете в квартире, убедитесь, что ваш
станция имеет хотя бы заземление постоянного тока (заземлите все шасси оборудования
к общей точке, а затем к надежному заземлению постоянного тока) и держите
молния вне дома.

Автор
способ вывода

Там
нужно запомнить несколько очень важных понятий:


Невозможно подавить молнию


Практически невозможно построить систему, достаточно сильную, чтобы компенсировать
эффекты молнии.

Так
наша единственная альтернатива — поиск решений для снижения этого риска
(прямой удар или индукция) в применении тех же правил, что и
те, что используются для водопровода: построить дренажную систему для эвакуации и
рассеять
энергия молнии вдали от наших электрических устройств.

Установка
такой электрической системы или модификации молниеотвода
должны быть выполнены квалифицированными специалистами или поручены специализированному предприятию, специалисту в
ВЧ установки.Эта работа
должен нависать над всеми элементами для защиты. Эта
это очень важная, сложная тема, требующая глубоких
знания.

Если
вы новичок в этой области, прежде чем вкладывать средства в эту
оборудование Предлагаю вам прочитать несколько технических книг
о предмете, возможно, пройти несколько курсов, задать вопрос
специалистов и спланировать на бумаге всю установку.Если
вы считаете, что справитесь с проектом в одиночку, если вы
готовы инвестировать запрошенную цену как в срок, так и
деньги, вперед, иначе уменьшите объем и телефон, возможно
эксперт.

Когда
Ваш план выполнен, попросите специалиста проверить ваш проект перед тем, как приступить к реальной установке в полевых условиях. Это многого стоит
больше, чем опасности для вас при выполнении этой работы «на
Лучший»,
может быть, без ноу-хау, и вы увидите, как ваш хамшак изменится
в раковине и сжечь
событие первого удара! Береги себя.

Хорошо
удачи!

Для
больше информации о молниезащите

Технический
поддержка

ARRL,
Раздел

Технологии, Безопасность

PolyPhaser
Технический
инфо

WR
Block and Associates, Inc., KB2UYT

Приложение
Примечания, решение для массива

Молния
Институт защиты

Национальный
Институт молниезащиты

Заземление
и молниезащита, K4ABT

ERI
решения для молниезащиты и заземления

Мощность
& System Innovations, Inc.

Петуния
Заземление

Ассоциация
Защита Фоудре (н)

Книги

«Молния
Решения по защите и заземлению коммуникационных сайтов »,
К.А. Ранд, PolyPhaser Corp., 2000

»
Основания для защиты от молний и ЭМИ »,
Р.Р. Блок, PolyPhaser Corp., 1993

«Все
О молнии », М.А.Умань, Дувр, 1986

Ветчина
установки и комментарии

Счет
Hider, N3RR

Счет
Оттен, KC9CS

Стефани
Колес, WX3K

Джека
заземление станции

Любительский
радио ассоциации

ARRL,
ДАРК, ЯРЛ,
RAC, REF,

RSGB, UBA,
USKA, WIA,

Скачок
протекторы и фурнитура (США)

Брайт

Comm-Omni
Международный

ERI

Эрико,
Inc.

Glen
Комплект защиты от молний Martin

Харгер
Lightning Protection, Inc.

Промышленное
Инженеры связи

MFJ
Предприятия

Nextek
молния

PolyPhaser

Грозовой

Tel-Part,
Inc

Tyco
Электроника

Ноль
Surge, Inc

Скачок
протекторы и фурнитура (
Европа)

CITEL
(F)

DomoFoudre-Soul
(F)

Galvatech
2000

Глобусы
Elektronik (дистрибьютор PolyPhaser в DL)

Хубер + Зунер
(Великобритания)

OBO
Беттерман (Ж, DL)

Томас
Глобальный регистр Европы

Молния
трекер

Болтек
Системы обнаружения молний

The
суть статьи была опубликована в 2002 году в журнале ARRL QST.
(Июнь, июль, август) и адаптированы для этого сайта.я
сердечно благодарю Рона В. Блока,
KB2UYT за обзор этой новой версии и предоставил мне дополнительные
объяснения. Рон был дистрибьютором и консультантом
PolyPhaser, поставщик систем молниезащиты, с 1989 г.
и прошел курс молниезащиты этой компании
тоже. Он является председателем форума по заземлению любительских радиостанций в
Dayton Hamvention и опубликовал три подробные статьи об этом
предмет.

Назад
в Меню

.

Заземление Заземляющий стержень | Система молниезащиты

Заземляющий стержень

Заземление

Заземляющий стержень

Для успешного внедрения системы молниезащиты заземляющие электроды играют значительную роль. Правильное заземление — важная мера безопасности, обеспечивающая бесперебойную работу. Система заземления помогает безопасно отводить электричество от молнии на землю. Заземляющие провода обычно представляют собой медные провода и могут быть неизолированными или изолированными.
Для успешной реализации системы молниезащиты заземляющие электроды играют важную роль. Правильное заземление — важная мера безопасности, обеспечивающая бесперебойную работу. Система заземления помогает безопасно отводить электричество от молнии на землю. Заземляющие провода обычно представляют собой медные провода и могут быть неизолированными или изолированными.

Назначение стержней заземления
стержень заземления предназначен для стабилизации избыточного напряжения и передачи его на землю от сети стержней заземления.Мало того, эти стержни также помогают сбрасывать статический заряд (обычно от молнии) на землю. Избыток статического электричества в электронном оборудовании, таком как домашние компьютеры, может вызвать проблемы в работе. Провода заземления также помогают защитить оборудование.

Где заканчивается система заземления?
Основная цель системы заземления — обеспечить подачу электричества на землю. Это достигается подключением заземляющего провода к заземляющим электродам в земле.Сделать это можно с помощью металлических водопроводных труб или через металлические стержни, вбитые в землю.

На протяжении более 45 лет команда экспертов Lightning Eliminators помогает корпорациям по всему миру повышать свою безопасность и надежность, используя различные передовые услуги по тестированию и высококачественные заземляющие устройства, разработанные с учетом защиты от молний. Некоторые из этих продуктов включают:

1. Уравнитель потенциала в резервуаре (IPE) разработан специально для борьбы с проблемой внутренних электрических разрядов и последующего возгорания паров внутри резервуаров.
2. Выдвижной узел заземления (RGA® 750) для резервуаров с плавающей крышей
3. Заземляющий электрод с химическим стержнем для достижения заданного сопротивления с использованием меньшего количества электродов и меньшего пространства.
4. Smart Ground Testing Service — передовая система наземного аудита.
5. Заливка для увеличения заземления
Дополнительные компоненты
Помимо стандартного продукта компания также предлагает дополнительные компоненты:
Эти компоненты необходимы для установки или обслуживания многих заземляющих устройств.
Компоненты для экзотермической сварки: рекомендуется для использования при установке и обслуживании стержней Chem-Rod и других заземляющих стержней.
Проволока и трубки: необходимы для разнообразного обслуживания.

В дополнение к превосходным продуктам и услугам Lightning Eliminators также предлагают стандартные услуги наземных испытаний. Для заказа продуктов или любого вопроса обращайтесь к Lightning Eliminators прямо сейчас!

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *