Kabel lynbeskyttelse

Hovedopgaven kan formuleres. Dette er for det første for at beskytte netværket mod tordenvejr (hovedsageligt atmosfæriske elektriske udladninger), og for det andet for at gøre dette uden at skade de eksisterende elektriske ledninger (og forbrugerne forbundet til det). I dette tilfælde er det ofte nødvendigt at løse "sikkerheds"-problemet med at bringe jordings- og potentialudligningsanordningerne til normal tilstand i et rigtigt distributionsnetværk.

Basale koncepter

Hvis vi taler om dokumenter, skal lynbeskyttelse overholde RD 34.21.122-87 "Instruktioner til lynbeskyttelsesanordning for bygninger og strukturer" og GOST R 50571.18-2000, GOST R 50571.19-2000, GOST R 50500-2000.

Her er betingelserne:

1. Direkte lynnedslag — lynaflederens direkte kontakt med en bygning eller struktur, ledsaget af lynstrømmen gennem den.
2. Den sekundære manifestation af lyn er induktionen af ​​potentialer på metalstrukturelementer, udstyr, i åbne metalkredsløb forårsaget af nærliggende lynudladninger og skaber risiko for gnister i den beskyttede genstand.
3. Højpotentialdrift er overførsel af elektriske potentialer til den beskyttede bygning eller struktur langs udvidede metalkommunikationer (underjordiske og jordiske rørledninger, kabler osv.), som opstår under direkte og tætte lynnedslag og skaber risiko for gnister i den beskyttede genstand .

Det er svært og dyrt at beskytte mod et direkte lynnedslag. En lynafleder kan ikke placeres over hvert kabel (selvom du helt kan skifte til fiberoptik med et ikke-metallisk støttekabel). Vi kan kun håbe på den ubetydelige sandsynlighed for en sådan ubehagelig begivenhed. Og udholde muligheden for kabelfordampning og fuldstændig udbrænding af terminaludstyret (sammen med beskyttelserne).

På den anden side er en skævhed med højt potentiale selvfølgelig ikke for farlig for en boligbygning, ikke et støvlager. Faktisk er varigheden af ​​pulsen forårsaget af lyn meget mindre end et sekund (60 millisekunder eller 0,06 sekunder tages normalt som en test). Tværsnittet af de parsnoede ledninger er 0,4 mm. følgelig vil der kræves en meget stor spænding for at indføre høj energi. Dette sker desværre - ligesom det er fuldt ud muligt for et direkte lynnedslag at ramme taget af et hus.

Det er ikke realistisk at beskadige en typisk strømforsyning med en kort højspændingsspids. Transformatoren vil bare ikke slippe den ud af primærviklingen. Og pulsomformeren har tilstrækkelig beskyttelse.

Et eksempel er elektriske ledninger i landdistrikter - hvor kablerne når bygningen over luften og naturligvis er udsat for betydelige forstyrrelser under tordenvejr. Der er normalt ingen særlig beskyttelse (ud over sikringer eller gnistgab).Men tilfælde af fejl på elektriske apparater er ikke meget almindelige (selvom de sker oftere end i byen).

Potentiale nivelleringssystem.

Den største praktiske fare er således de sekundære manifestationer af lyn (med andre ord pickups). I dette tilfælde vil de slående faktorer være:

• udseendet af en stor potentialforskel mellem de ledende dele af netværket;
• højspændingsinduktion i lange ledninger (kabler)

Beskyttelse mod disse faktorer er henholdsvis:

• udligning af potentialerne for alle ledende dele (i det enkleste tilfælde - forbindelse på et punkt) og lav modstand af jordsløjfen;
• afskærmning af skærmede kabler.

Lad os starte med en beskrivelse af det potentielle nivelleringssystem - fra dette grundlag, uden hvilket brugen af ​​beskyttelsesanordninger ikke vil give et positivt resultat.

7.1.87. Ved indgangen til bygningen skal der udføres et potentialeudligningssystem ved at kombinere følgende ledende dele:

• hoved (stamme) beskyttelsesleder;
• hoved (stamme) jordledning eller hovedjordklemme;
• stålrør til kommunikation af bygninger og mellem bygninger;
• metaldele af bygningskonstruktioner, lynbeskyttelse, centralvarme, ventilation og airconditionanlæg. Sådanne ledende dele skal forbindes ved indgangen til bygningen.
• Det anbefales, at yderligere potentialudligningssystemer gentages under kraftoverførsel.

7.1.88.Alle udsatte ledende dele af faste elektriske installationer, ledende dele fra tredjeparter og neutrale beskyttelsesledere i alt elektrisk udstyr (inklusive stikkontakter) skal tilsluttes det ekstra potentialudligningssystem...

Skematisk jording af kabelskærmen, lynbeskyttelse og aktivt udstyr iflg ny udgave af PUE skal gøres som følger:

Jordforbindelse af kabelskærme, lynafledere og aktivt udstyr iht. den nye udgave PUE

Mens den gamle udgave sørgede for følgende ordning:

Jording af kabelskærme, lynafledere og aktivt udstyr i den gamle udgave af PUE

Forskellene er, trods al deres ydre ubetydelighed, ret fundamentale. For eksempel, for effektiv lynbeskyttelse af aktivt udstyr, er det ønskeligt, at alle potentialer svinger rundt om en enkelt "jord" (også med lav jordmodstand).

Ak, for få bygninger bygges i Rusland i henhold til en ny, mere effektiv PUE. Og vi kan bestemt sige - der er ingen "jord" i vores huse.

Hvad skal man gøre i dette tilfælde? Der er to muligheder — at redesigne hele strømnettet derhjemme (en urealistisk mulighed), eller at bruge det, der er rimeligt tilgængeligt (men samtidig huske, hvad man skal sigte efter).

Jording af kabler og udstyr.

Det er normalt nemt at jorde aktivt udstyr. Hvis det er en industriel serie, så er der nok en dedikeret terminal til det. Det er værre med billige desktop-modeller — de har simpelthen ikke konceptet "jord" (og derfor ikke noget at jorde). Og den større risiko for skade kompenseres fuldt ud af den lavere pris.

Problemet med kabelinfrastruktur er meget mere komplekst.Det eneste kabelelement, der kan jordes uden at miste det nyttige signal, er skærmen. Er det tilrådeligt at bruge sådanne kabler til at lægge «udluftninger»? Som svar vil jeg gerne citere et langt citat:

I 1995 gennemførte et uafhængigt laboratorium en række sammenlignende test af skærmede og uskærmede kabelsystemer. Lignende forsøg blev udført i efteråret 1997. Et kontrolleret kabelstykke på 10 meter blev lagt i et ekkoabsorberende kammer beskyttet mod ydre forstyrrelser. Den ene ende af linjen var forbundet til en 100Base-T netværkshub og den anden til en pc-netværksadapter. Styredelen af ​​kablet blev udsat for interferens med feltstyrken på 3 V/m og 10 V/m i frekvensområdet fra 30 MHz til 200 MHz. To væsentlige resultater blev opnået.

For det første viser interferensniveauet i et uskærmet kabel af kategori 5 sig at være 5-10 gange højere end i et skærmet kabel med en RF-feltspænding på 3 V/m. For det andet, i fravær af netværkstrafik, viser netværkskoncentratoren udført på uskærmet kabel mere end 80 % netværksbelastning ved nogle frekvenser. Signalstyrken for 100Base-T-protokollen over 60 MHz er meget lav, men meget vigtig for bølgeformgendannelse. Men selv med interferens over 100 MHz, mislykkedes det uafskærmede system testen. Samtidig blev der noteret et fald i dataoverførselshastigheden med to størrelsesordener.

Afskærmede kabelsystemer har bestået alle test, men effektiv jording er afgørende for deres succesfulde drift.

En vigtig pointe skal bemærkes her.I traditionel SCS udføres jordforbindelse i hele længden af ​​linjen - kontinuerligt fra en aktiv udstyrsport til en anden (selvom i teorien skal jordforbindelse være tilvejebragt på et enkelt punkt). Det er ekstremt svært at jorde et stort distribueret netværk korrekt, og de fleste installatører bruger generelt ikke skærmede kabler.

I "hjemme" netværk skal man ikke tale om at jorde netværket, men om at jorde individuelle linjer. Disse. Du kan tænke på hver enkelt line som et uskærmet snoet par placeret i et metalrør (formålet med skjoldet er trods alt at beskytte "luft"-delen af ​​linen).

Dette forenkler tingene meget. Som følge heraf er brugen af ​​skærmet kabel mere end anbefalet. Men kun med god jordforbindelse, når man går ind i bygningen. Det anbefales at gøre dette på begge sider i henhold til følgende regel:

Jording af kabelskærmen

På den ene side udføres en «død» jording. På den anden side gennem galvanisk isolering (gnistgab, kondensator, gnistgab). Ved simpel jording på begge sider, i et lukket elektrisk kredsløb mellem bygninger, kan der opstå uønskede udligningsstrømme og/eller vildledende klemmer.

Ideelt set er det tilrådeligt at jorde det med en separat leder med et anstændigt tværsnit til husets kælder og forbinde der direkte til ækvipotentialbussen. I praksis er det dog tilstrækkeligt at bruge det nærmeste beskyttende nul.Samtidig falder effektiviteten af ​​lynbeskyttelsen af ​​netværket, men ikke for markant, kun lidt (snarere i teorien end i praksis) sandsynligheden for skader på elektriske forbrugere i huset fra det øgede potentiale.