Внутренняя молниезащита дома

Внутренняя молниезащита дома

Внутренняя молниезащита дома

Расценки на монтаж всегда по карману нашим клиентам. Они полностью уверены, что здесь их не обманут и посоветуют правильное решение. Доверие – вот залог успеха нашей компании! А качественные материалы от известных производителей и умелые руки наших профессионалов не оставляют ни единого сомнения, что монтаж будет выполнен в срок!

Еще один плюс – при заключении договора вы получаете смету, в которой учтены цены на кровельные работы и материалы, а также стоимость доставки по Москве и Московской области с точностью до рубля!

Молниезащита частного дома. Внешняя и внутренняя, молниеприемник, токоотвод и заземляющее устройство

Атмосферное электричество несёт в себе колоссальную энергию, способную вызвать пожары и разрушения. Опасность для наземных строений представляет молния – спонтанный электрический разряд, возникающий во время грозы.

Для защиты зданий и сооружений, а также внутренней электропроводки и электрооборудования от разрушающего воздействия грозовых разрядов разработаны и стандартизованы различные технические устройства.

Целесообразность применения средств молниезащиты применительно к частному дому определяется на стадии проектирования исходя из оценки потенциальной опасности прямого попадания молнии. Здесь в первую очередь принимаются во внимание климатические особенности региона, а также место расположения дома. В частности, важным моментом является наличие вблизи строения высотных домов или конструкций, значительно возвышающихся над поверхностью земли. С учётом всех факторов оценивается вероятность прямого попадания разряда молнии в дом.

Внешний вид устройства

Молниеотводы могут быть из разных металлов, встречаются: нержавеющая либо оцинкованная сталь, алюминий или медь.

Разряд молнии представляет собой электрический пробой ионизированного воздушного промежутка между объектами, имеющими противоположные знаки электрического заряда. Такие разряды во время грозы могут происходить в верхних слоях атмосферы, когда носителями разных зарядов являются насыщенные влагой облачные образования. Для наземных сооружений и построек опасным является электрический разряд, проходящий между грозовым облаком и землёй.

Электрический пробой любой природы происходит по пути наименьшего электрического сопротивления. В случае разряда на землю, наиболее вероятными точками попадания молнии являются самые высокие части зданий и конструкций, так как они расположены ближе всего к носителю противоположного заряда статического атмосферного электричества — грозовому облаку. Исследованиями установлено, что электрическое напряжение разнополярных статических грозовых зарядов может достигать миллиарда вольт, а сила тока в момент разряда — 500 тысяч ампер. Эти величины совершенно несопоставимы с масштабами земной электроэнергетики.

Прямое попадание молнии влечёт за собой ряд последствий:

  • оплавление и разрушение конструкций различного назначения;
  • мгновенный разогрев материалов до сверхвысоких температур, вызывающий их возгорание, плавление и испарение.

Непрямое попадание грозового разряда вызывает мощные всплески электромагнитных волн, вызывающие импульсные перенапряжения в электрических сетях. Воздушные линии электропередачи, являясь основным видом транспортировки электрической энергии, имеют на поверхности земли значительную протяжённость и относятся к объектам, часто подвергающимся воздействию прямых и непрямых ударов молнии. Возникающие при этом импульсы перенапряжений достигают конечных потребителей электроэнергии, несмотря на существующие меры защиты электроустановок от грозовых атмосферных явлений.

Таким образом, частный дом может пострадать не только в результате прямого попадания в него молнии. Внутренняя домовая электропроводка и бытовые электроприборы могут быть повреждены в результате импульсного перенапряжения, вызванного ударом молнии, произошедшим далеко от самого дома. Отсюда следует вывод, что молниезащита частного дома должна выполняться комплексно, с учётом всех возможных факторов, способных нанести ущерб.

Читайте еще: что такое защитное заземление и зачем нужен дифавтомат?

Типы молниезащиты сооружений

Опасность грозовых разрядов заключается не только в прямом попадании молнии, но и в перенапряжениях в электрической сети. Для защиты дома от этих угроз существует два типа молниезащитных систем — внешние и внутренние.

Внешняя молниезащита

Данная система предназначена для защиты наземного объекта от прямых ударов молнии. Принцип работы внешней молниезащиты очень прост и основан на базовом свойстве электрического тока, которое заключается в том, что он протекает всегда по пути наименьшего электрического сопротивления.

Два наглядных видео, где показан пример внешней системы молниезащиты.

Поскольку существует опасность того, что грозовой пробой на землю может произойти через строительные конструкции дома, внешняя система грозозащиты представляет собой более лёгкий и безопасный для дома путь разрядного тока молнии.

Внешняя защитная система состоит из трёх основных конструктивных элементов:

  • молниеприёмника;
  • токоотвода;
  • заземляющего устройства.

Молниеприёмник

Молниеприёмник представляет собой тонкий вертикально ориентированный стержень из металла, располагающийся как можно выше. Конец стержня является точкой наиболее вероятного попадания молнии, так как он, обладая потенциалом земли, расположен выше защищаемого объекта. Таким образом, чем выше расположен молниеприёмник, тем более обширную территорию он защищает. Молниеприёмник изготавливается из стали, меди или алюминия (последний не так долговечен).

Что такое токоотвод?

Токоотвод — это металлический проводник, предназначенный для пропускания тока грозового разряда от молниеприёмника к заземлению. Токоотвод может иметь различные исполнения в зависимости от того, каким образом установлена система защиты.

Молниеприёмник может быть смонтирован на крыше защищаемого здания. Такая конфигурация системы оптимальна для случая, когда дом является единственным объектом защиты.

В этом случае не требуется установка несущей мачты, не занимается полезная площадь участка возле дома. Сам молниеприёмник, установленный на крыше может быть короче, чем при установке его на земле. Возникает меньше проблем с обеспечением его механической устойчивости. Токоотвод при этом прокладывается по строительным конструкциям дома и крепится непосредственно к ним.

Бывают ситуации, когда необходимо обеспечить защиту не только самого дома, но и других объектов, рассоложенных на участке — хозяйственных построек, гаража и т.п. В этом случае оптимальным местом установки молниеприёмника не всегда может оказаться крыша дома. Для определения места монтажа молниезащиты производятся расчёты и графическое определение зоны защиты молниеприёмника в зависимости от места его установки и высоты.

Заземляющее устройство

Заземляющим устройством называется металлическая конструкция, находящаяся под землёй и надёжно соединённая с токоотводом. Заземлители подразделяют на искусственные и естественные. Искусственные заземлители — это устройства, специально созданные для обеспечения электрической связи с землёй.

Как правило, они представляют собой металлические балки, соединённые между собой и закопанные в землю. СтабЭксперт.ру напоминает, что естественными заземлителями являются различные элементы строительных конструкций, части фундаментов, металлических оград и другие детали, не предназначенные специально для заземления, но имеющие контакт с землёй.

При постройке искусственных устройств рекомендуется, по возможности, соединять их с естественными заземлителями. Это даст более надёжный контакт с землёй, повышая функциональность и эффективность всей системы защиты.

Внутренняя молниезащита

Вред, наносимый перенапряжениями, возникающими в электрических сетях при атмосферных электрических разрядах, может быть не так велик по сравнению с ущербом от разрушающего действия прямых ударов молнии в дом. Тем не менее, ущерб от порчи электроприборов и пробоя электропроводки также может быть значительным. Основными элементами внутренней защиты здания от воздействия грозовых разрядов являются устройства защиты от импульсных перенапряжений.

Основной принцип действия УЗИП заключается в создании электрической цепи для разряда импульса повышенного напряжения фаз на защитный заземляющий проводник. В различных устройствах это достигается двумя основными путями. Первый способ решения задачи заключается в том, что между фазным и защитным нулевым проводом создаётся воздушный промежуток, пробиваемый повышенным импульсом напряжения, который возникает при грозовом перенапряжении.

Примеры УЗИП

Так выглядят модульные УЗИП монтируемые в щит.

Устройства, содержащие пробиваемый воздушный промежуток называются разрядниками. Через электрическую дугу, горящую между контактами разрядника, протекает ток импульсного перенапряжения, разряжая импульс на землю. Таким образом осуществляется защита электрооборудования и проводки от повреждения импульсным током.

Более современный вид УЗИП вместо воздушного промежутка содержит нелинейный элемент — варистор. Варистор примечателен тем, что его электрическое сопротивление зависит от приложенного к нему напряжения. Включается варистор между фазой и защитным нулевым проводом. В штатном режиме работы при номинальном напряжении сопротивление варистора стремится к бесконечности, то есть, в этом режиме он является изолятором.

При возникновении импульса перегрузки, резкий скачок напряжения вызывает уменьшение сопротивления варистора, пропускающего при этом большой разрядный ток на заземляющую шину. Таким образом, как системы внешней, так и внутренней молниезащиты работают по принципу создания возможности беспрепятственного разряда опасного импульса на землю.

Молниезащита частного дома: собственноручный монтаж

Изготовление молниезащиты

Каждый домовладелец хотел бы сделать свой дом безопасным и комфортным для проживания. Не стоит забывать о защите жилища от поражения молнии, для чего выполняют соответствующую молниезащиту, предупреждающую возгорание строения и гарантирующую полную безопасность проживания в частном доме.

Чем опасно поражение молнией

Молния — это страшнейшее природное явление, предсказать и предупредить которое зачастую бывает проблематично. Разряд электротока, попав в дом, может привести к возгоранию жилища, а также мгновенной смерти всех людей, оказавшихся поблизости от эпицентра удара. Чтобы предупредить подобное явление, выполняют молниезащиту, изготовление которой регулирует СНиП.

Принято выделять два поражающих факторов удара молнии в жилой дом:

  • Первичный.
  • Вторичный.

Опасность поражения дома молнией

Первичный фактор — это непосредственное поражение жилого строения ударом молнии, в результате чего может возникнуть пожар, представляющий опасность для жизни проживающих в доме людей.

Вторичный фактор приводит к появлению в электросети магнитной индукции, в результате чего выходят из строя имеющиеся в доме электроприборы, а благодаря скачку напряжения в сети, возможно возгорание электропроводки.

Если от вторичного поражающего фактора ещё можно как-то защититься, отключая от электроснабжения бытовые приборы в доме, то обезопасить себя от первичного поражающего фактора молнии зачастую невозможно. В этом случае потребуется оснащение дома качественной молниезащитой, которая будет отводить удар непосредственно в землю, при этом само строение будет полностью защищено.

Разновидности защиты строения

По своему принципу работы молниезащиту можно разделить на две основные категории:

  • Активную.
  • Пассивную.

Виды молниезащиты дома

Если первоначально популярностью пользовались пассивные молниеотводы, то сегодня в продаже можно найти активные варианты, принцип действия которых чрезвычайно прост. Они оснащаются специальным ионизатором, способным при помощи небольших импульсов провоцировать молнии, которые ударяют точно в молниеотвод. В то же время отметим, что преимуществом использования пассивных молниеотводов является простота их конструкции, соответственно, каждый домовладелец сможет оборудовать свой дом такой защитой, причём выполнить всю работу можно самостоятельно, не прибегая к услугам специалистов.

По своему виду защиты молниеотводы разделяются на внутренние и внешние. Соответственно, внешние конструкции защищают дом от первого фактора поражения, а внутренние способны защитить лишь работающие в доме электроприборы от короткого замыкания в сети, вызванного ударом молнии.

Конструкции компонентов защиты

Конструкция молниезащиты

Устройство молниезащиты частного дома состоит из трёх основных компонентов:

  • Приёмника.
  • Токоотвода.
  • Заземлителя.

На сегодняшний день наибольшей популярностью пользуются несколько конструкций молниезащиты дома:

  • Стержневой молниеприемник.
  • Тросовая защита.
  • Сетчатый молниеотвод.

Поговорим поподробнее об этих типах защиты частного дома.

Приемник разряда

Стержневой молниеприемник — это простейший тип защиты, который выполняется в виде высокого металлического стержня длиной от 25 сантиметров с диаметром прута 10−18 миллиметров. Закрепляется устроенный стержневой приемник на самой высокой точке дома, поэтому молния будет ударять в такую защиту и затем выводиться непосредственно в землю, полностью исключая повреждение дома.

Виды приемников молниеразряда

Тросовые молниеприемники изначально использовались с высотными многоквартирными домами, однако, сегодня с успехом применяются и в частном строительстве. Такая защита представляет собой металлический трос, который натягивается по длине конька крыши, причём крепление выполняется деревянными опорами, не передающими электротока. Такой трос не должен касаться крыши и быть прочно закреплен при помощи деревянных брусочков.

Сетчатая молниезащита может быть изготовлена из любого типа проволоки сечением не меньше 6 миллиметров. Сетка натягивается по всей крыше, что и позволяет обеспечить необходимую защиту от поражения током. При этом крепить такой сетчатый молниеприемник необходимо так, чтобы его металлические элементы не касались крыши, для чего используют непроводящие тока опоры или деревянные колышки.

Токоотводный компонент

Изготовление токоотвода для дома

Основным назначением токоотвода является передача разряда молнии от приемника непосредственно к заземлителю. Для выполнения такого токоотвода чаще всего используют стальную проволоку диаметром около 6 миллиметров. Если стены дома выполнены из газобетона, кирпича или других негорючих материалов, то в качестве токоотвода можно использовать различный токопроводящий материал.

Непосредственно к приемнику такой токоотвод крепится при помощи стального болтового или сварочного соединения. Если в вашем доме используется лишь один стержневой приемник, то фиксация токоотвода не представляет какой-либо сложности. Если используется сетчатый приемник, то необходимо выполнить два токоотвода с различных сторон здания.

Устройство заземлителя

Самодельный громоотвод для дома

Простейший громоотвод подразумевает два металлических прута, которые заглубляются в землю на 2−3 метра. Между заглубленными металлическими прутами расстояние выдерживается не менее трех метров. Приблизительно на глубине 50 сантиметров металлические пруты нужно соединить токопроводящей перемычкой, к которой в последующем крепится токоотвод. С токоотводом выполненные перемычки должны соединяться сваркой.

Если дом построен на грунте с высоким уровнем подземных вод, то используется горизонтальный заземлитель, располагающийся на глубине 70−80 сантиметров. В таком случае в качестве заземлителя используется металлическая полоса или уголок, толщиной более 4 миллиметров и шириной от 50 миллиметров.

Установка молниеотвода своими руками

Правильное устройство защиты частного дома от удара молнии не представляет какой-либо сложности, поэтому ее вполне по силам выполнить самостоятельно. Вам необходимо будет лишь определиться с тем, на какую глубину закапывать заземлитель и на какой высоте располагать приёмник.

 Установка молниеотвода своими руками

Работа по самостоятельному выполнению молниезащиты начинается с заземлителя. Для его устройства копают траншею длиной 3 метра и глубиной 50 сантиметров. По краям выполненной траншеи необходимо вбить два прута в землю на глубину не меньше двух метров.

Зафиксированные пруты соединяют друг с другом перемычкой, при этом рекомендуется выполнять сварочные соединения.

Выкопанную траншею закапывают и приступают к установке приемника.

Приемник рекомендуется крепить к материалам, которые не проводят тока, при этом полностью исключается контакт металлических элементов приемника с крышей и токопроводящими материалами стен здания.

К закрепленному и изолированному приемнику крепится токоотвод. Такое крепление выполняется при помощи специальных приспособлений, после чего отвод пускают по стенам дома, обеспечивая его качественную фиксацию.

При выполнении токоотвода для деревянного дома фиксация кабеля осуществляется с минимальным расстоянием от стен в 150 миллиметров.

Внутренняя молниезащита здания

 Внутренняя молниезащита для дома

Чтобы обеспечить полную защиту дома от молнии и гарантировать безопасность проживания в строении необходимо позаботиться о внешней и внутренней защите. Такая внутренняя защита подразумевает монтаж специальных фильтров и сетевых устройств, которые защитят бытовую технику от возможных скачков напряжения в сети. В этом случае устанавливаются специальные защиты импульсного перенапряжения, выбор которых будет зависеть от общего энергопотребления в доме. Подобное устройство подключается в распределительном щитке на выходе электросети, и позволяет обеспечить полную защиту всех электроприборов от скачков напряжения.

Молниезащита частного дома — это обязательный элемент безопасности, который позволит предупредить как возгорание строения по причине его поражения молнией, так и поломку используемых бытовых электроприборов в результате скачков напряжения в доме. Установка молниезащиты в частном доме не представляет сложности, поэтому вы сможете сэкономить на услугах специалистов, проведя всю работу самостоятельно.

Внутренняя молниезащита дома

Внутренняя молниезащита представляет собою устройство, которое надежно защищает от импульсного перенапряжения. К основной ее задаче относится защита электронного оборудования и электропроводки от высоких скачков электричества.

Внутренняя молниезащита

Перепады напряжения могут возникнуть не только в результате прямого попадания молнии. Они могут возникнуть при удаленном попадании в 1 – 2 км.

Внутренняя молниезащита и ее основные классы

Внутренняя молниезащита имеет несколько классов, к которым относятся:

  1. УЗИП IB – это устройство предназначается для электрических цепей, которые способны защитить от прямого попадания молнии. Обычно эти разрядники электрики устанавливают внутрь распределительного щитка.
  2. УЗИП IIC – этот прибор предназначается для защиты токораспределительных сетей. Он надежно сможет защитить ваше оборудование от удаленного попадания молнии и при пиковых скачках напряжения в сети. Данные разрядники обычно устанавливают в последующих распределительных коробках.
  3. УЗИП IIID – это устройство надежно защищает ваше оборудование от дифференциального перенапряжения и высокочастотных помех. Устройство поглощает остаточные токи и обеспечивает надежную защиту от импульсов, которые могут образовываться при внутренних действиях.

Защита силовых и сигнальных цепей

Схема внутренней молниезащиты

Внутренняя система молниезащиты предполагает в себе защиту сигнальных цепей. При установке этих приборов в распределительный щит прибор способен гасить импульсы, которые возникают в сети. Прибор убережет ваше оборудование как при прямых ударах молнии, так и при наведенных или занесенных потенциалах. Внешняя молниезащита имеет похожие свойства.

Прибор DS 250 | DUT 250 VG-300 объединяет в себе несколько степеней защиты. Вам нет необходимости боятся о том, что могут возникнуть сопровождающие токи. При прекращении импульса напряжение становится остаточным. Блок компактный и значительно уменьшает время его установки. Индикатор, который находится на блоке, отображает готовность устройства к работе. При появлении скачков напряжения параметры этого устройства выйдут за определенный уровень, то на приборе загорится красный индикатор. Изначально этот блок оснащают системой удаленной сигнализации. Эта система подойдет для любой электрической сети.

Этот прибор имеет ряд модификаций, к которым относятся следующие приборы:

  • TNC.
  • TNC-S (TNS).
  • TT.

Корпус прибора является раздельным. Это позволяет производить замену каждой защищаемой фазы.

Элементы внутренней молниезащиты

Устройство Р8 АХ соответствует всем международным стандартам по защите телевизионного оборудования. Это устройство станет надежным защитником от бытовых перенапряжений. Система внутренней молниезащиты надежно защитит:

  • телевизионное оборудование;
  • системы видеонаблюдения;
  • системы, которые занимаются передачей данных по коаксиальным линиям.

Ограничитель перенапряжения ZS. CAT.5 способен вести эффективную защиту от перепадов напряжения. Это устройство достаточно простое в установке и рассчитано на стандартные кабельные соединения. Устройство для внутренней молниезащиты ZS. CAT.5 также может применяться для коммуникаторов и маршрутизаторов. Для этого устройства обычно используют следующие виды кабеля: CDDI, 100 BaseT и ATM, UTP, FTP, STP. В этом устройстве защите подлежат все 4 пары соединений. Использовать устройство можно для разнообразных линий соединений. Такие системы часто применяются в молниезащита многоэтажного дома.

Принцип работы этого устройства заключается в использовании двухкаскадной системы защиты. Помните, что качественная внутренняя молниезащита вашего дома надежно сможет защитить все электроприборы от резкого скачка напряжения.

Как молниезащита обеспечивает электрическую безопасность дачи и частного дома

Молниезащита дома

Статическое природное электричество, постепенно накаливаемое при движении облаков ветром относительно поверхности земли. Их энергия, достигает огромных потенциалов, способна раскалывать вдоль ствола высокие вековые деревья, сжигать дома, разрушать опоры воздушных линий электропередач, вызывать другие бедствия.

Люди нашли различные технические способы повышения электрической безопасности отдельно стоящего частного дома и дачи. Материал этой статьи объясняет эффективность их работы в современных конструкциях молниезащиты.

Виды электрической опасности при грозе

Рассмотрим варианты проникновения электрических разрядов молнии внутрь жилых помещений. Она может попасть в:

  1. строительные элементы дома;
  2. антенну телевизора или радиоприемника;
  3. провода воздушной ЛЭП;
  4. почву, расположенную рядом с домом;
  5. землю около ВЛ.

Эти случаи показаны на картинке.

Опасные случаи при разряде молнии

Рассмотрим их подробнее, учитывая, что мощные электрические токи, проходя по тоководу, наводят, индуцируют в соседних проводниках огромные потенциалы, которые тоже представляют опасность.

Прямое попадание молнии в здание

  • разрушение дома;
  • пожар;
  • вывод из строя электрооборудования и бытовых приборов, подключенных к сети через розетки.

Метод защиты: установка на здание эффективной внешней защиты.

Прямое попадание молнии в антенну

Возможно повреждение подключённого телевизора и радиоустройств. Для защиты достаточно их отключить от антенны во время приближения грозы.

Прямое попадание молнии в электрооборудование ВЛ

Высокая вероятность заноса в электропроводку здания высоковольтных импульсных разрядов порядка десятка киловольт или выше. В итоге создается:

  • пробой изоляционного слоя проводов и бытовых приборов;
  • выгорание электрических схем подключенного в работу оборудования.
  • полностью отключать электропитание на вводе здания при приближении грозы;
  • использовать импульсные разрядники УЗИП в вводном электрощитке здания.

Прямое попадание молнии в почву около дома

Возможно появление наведенного напряжения порядка нескольких десятков вольт в бытовой проводке. Оно способно повредить чувствительную электронную схему работающего компьютера, телефона и другой сложной бытовой техники.

  • полностью отключать из розеток чувствительные электронные устройства при грозе;
  • использовать импульсные разрядники УЗИП для защиты подобных устройств.

Прямое попадание молнии в почву около воздушной линии

Практически возможны те же случаи повреждения, что и при ударе в ВЛ. Защита выполняется аналогично ему.

Для обеспечения электрической безопасности частного дома и дачи при всех этих пяти случаях создаются различные защиты.

Виды молниезащиты

При грозе электрический разряд молнии может попасть в дом двумя способами:

  1. непосредственным ударом в строительную конструкцию здания — внешний путь;
  2. по подключенным к дому токопроводящим магистралям линий электропередач, трубопроводов водоснабжения, газа, телефонным кабельным линиям и другим элементам — внутренним путем.

По этому принципу молниезащита подразделяется на:

  • внешнюю;
  • внутреннюю.

Внутренняя молниезащита

Обширный материал этой темы не умещается в рамки этой статьи. Его изложение будет раскрыто в продолжении. Следите за публикациями или подписывайтесь на рассылку.

Читайте также  Как правильно выбрать акриловую ванну учитывая советы экспертов

Внешняя молниезащита

Должна надежно решать в комплексе три задачи:

  1. принять удар молнии молниеприемником;
  2. перенаправить его в контур заземления по молниеотводу;
  3. распределить опасный высоковольтный разряд на потенциал земли через заземляющее устройство.

Все три составных части защиты (молниеприемник, молниеотвод, контур заземления) должны надежно выполнить свое предназначение. Иначе молния сделает свое черное дело.

Следует понимать, что технически обеспечить полную защиту дома от молнии можно только полностью экранировав его со всех сторон металлической клеткой по принципу Фарадея. Это для жилого здание выполнить просто нереально. Значит, абсолютных гарантий в этом вопросе нет.

Способы обеспечения внешней молниезащиты

Поскольку идеально защитить дом от прямого попадания разряда молнии невозможно, то остается выбирать доступную конструкцию из следующих устройств:

  • использовать довольно высокий молниеприемник на удалении от здания так, чтобы он перекрывал зону расположения дома. Тогда разряд молнии будет попадать в него и отводится на потенциал земли, минуя жилище;
  • ввести в описанную конструкцию дорогостоящий генератор импульсов, дополнительно провоцирующий разряд молнии в молниеприемник — активная молниезащита;
  • натянуть над крышей здания сетку из металлических тросов, которая будет отводить опасные разряды от дома на землю.

Эти три варианта защиты требуют выполнения сложных строительных работ и больших материальных затрат, что многим домовладельцам не по силам. Значит, приходиться делать выбор:

  1. не устанавливать молниезащиту вообще и оставить все как есть;
  2. или смонтировать упрощенную конструкцию.

В первом случае остается положиться на судьбу, а во втором — создается электрическая безопасность дома с вероятностью порядка 50/50, когда риски поражения снижаются, но частично остаются. Это следует обязательно учитывать при ее эксплуатации: предпринимать дополнительные меры при наступлении грозы.

Упрощенная конструкция молниезащиты

Она сводится к следующему:

  • над верхним рельефом крыши, наиболее возвышающемся над землей, натягивается трос;
  • к нему подключают дополнительные молниеприемники, изготовленные для выступающих элементов крыши: печная труба, антенна, флюгер, башенки;
  • трос надежно соединяют с контуром заземления через молниеотвод.

При ее использовании учитывают местные условия:

  • близкое расположение промышленных и жилых высотных зданий, оборудованных молниезащитой, которые будут дополнительно экранировать дом от случайных разрядов;
  • погодные условия, характерные для местности, длительность грозоопасного периода.

Видеоролик владельца Егор Михайлович объясняет принципы работы внешней молниезащиты, особенности монтажа молниеотвода.

Типы конструкций заземлений для молниезащиты

Сразу необходимо четко представлять, что способы применения заземления для защиты электрооборудования и от грозовых разрядов могут:

  1. использовать один общий контур;
  2. выполняться индивидуально.

При этом молниезащита подразделяется на четыре категории:

  • №1 — изготовлена единым вертикальным стержнем или горизонтальным тросовым молниеприемником;
  • №2 и №3 — смонтирована на крыше самого дома без изоляции от нее;
  • №4 — не бюджетный вариант, рассматривать не будем.

Правилами устройства электроустановок предусмотрено, что заземляющие устройства для защитных заземлений электрооборудования зданий и молниезащит, отнесенных ко 2 и 3 категориям, как правило, необходимо объединять.

Наиболее дешёвый вариант обеспечивает категория №3. Ее будем рассматривать дальше для анализа возможности проникновения грозовых разрядов при ее создании.

Будем учитывать, что у нас смонтирован один общий контур заземления, а не два отдельных. Этим мы избавляемся от:

  • необходимости усложненной конструкции и анализа ее работы в разных ситуациях;
  • опасностей для жизни, когда высоковольтный разряд стекает по одному контуру и создает относительно другого разность потенциалов. Ибо, контактируя с этими частями при ударе молнии, человек получает электротравму;
  • возможности образования искровых разрядов между цепями различных контуров молниеотвода и электрической защиты.

Возможные ситуации прямого удара молнии в дом

Прямой удар молнии в дом

В этом анализе обязательно учитываем, что вероятность безопасности обеспечивается всего на 50%. Их можно свести к шести типовым случаям при использовании молниезащиты категории №3.

Ситуация №1

Разряд пробивает собранную внешнюю защиту, проникает в дом. Для исключения подобного случая требуется молниезащиту выполнять сразу усиленной конструкцией. Как пример: дублирование тросов над крышей или применение вертикальных штырей повышенной эффективности.

Ситуация №2

Ток, стекающий по молниеотводу, наводит во всех разомкнутых токопроводящих контурах здания (трубопроводы воды, газа, обогрева) высокую ЭДС. Наибольшая разность потенциалов образуется на концах незамкнутых контуров.

При близком расположении молниеотвода на них образуется искровой пробой. Этот вариант показан на картинке, когда внизу дома токопроводящая часть конструкции и молниеотвод закорочены через РЕ проводник, а вверху — разомкнуты и приближены. Поэтому, даже за счет небольшого электрического сопротивления этих участков между ними образуется высокая разность потенциалов.

Исключить такой пробой можно:

  1. удалением молниеотвода от токопроводящей части здания;
  2. выполнением уравнивания потенциалов;
  3. изоляцией молниеотвода, например, помещением его в полиэтиленовую трубу, когда случайно прикоснуться к металлу молниеотвода помешает слой созданной изоляции.

Ситуация №3

В землю стекает 50% разряда. Вторая его половина проникает в РЕ шину и через нее РЕ проводниками растекается по всем корпусам заземленных приборов. Если дом не имеет внешних металлических коммуникаций, то через какое-то время потенциал стечет на землю сам, а когда они есть, то ток пойдет через них.

Обращаем внимание, что на шине РЕ здания появляется потенциал высокого разряда. Его можно удалять разрядниками. схемы их подключения для систем TN-C-S и ТТ разные.

Ситуация №4

Прямой удар молнии провоцирует образование напряжения шага. Поэтому маршрут стекания высоковольтного разряда создают по малодоступным для человека местам вдоль заборов на удалении от пешеходных дорожек.

Маршрут линии заземления

Ситуация №5

Человек создал контакт с молниеотводом при прохождении по нему разряда. Предотвратить случай поражения можно изоляцией токопроводящей части полиэтиленовой трубой и прокладкой линии заземлителя вдали от дорожек.

Ситуация №6

Случай, рассмотренный в третьем варианте, предопределяет получение электротравмы даже при работе разрядников, которые защищают электрооборудование. Человек, стоящий на токопроводящем полу, после прикосновения к элементам РЕ-проводника, защищен не будет.

Спастись можно только хорошим заземлением и исключением случаев касания токопроводящих частей при грозе.

Для лучшего усвоения темы предлагаем посмотреть видеоролик пользователя lifightningil1 «Все о молниезащите».

Сейчас самое удобное время высказать свое мнение по теме в комментариях, задать вопросы, поделиться материалом с друзьями в соц сетях.

Гроза, молния и средства защиты электросети своими силами

По итогам майских гроз пришлось провести ревизию сгоревшего оборудования и хотя ущерб был не так велик материально, но выход из строя некоторого оборудования нарушил устоявшийся комфорт проживания в собственном доме. Так я решил обратиться к специалистам в своей области, проконсультироваться и расширить систему защиты.

Исходные данные: дом, 3 фазы (15 кВт на дом), заземление штырем в 3 м длиной, автономная электросистема на базе солнечных батарей

На фото результат короткого замыкания со стороны линии 10 КВ. Защита не отработала на районной подстанции. Так выглядит вводной щит со стороны 0.4КВ. Автомат IEK на 100А не смог разорвать дугу между губками. Далее по линии стоял МАП HYBRID 9кВт 48В. Отделались легким испугом: в инверторе поменяли варистор, после чего МАП ожил, правда, перестал нормально работать порт RS232. То есть серьезная авария на подстанции, которая сожгла автоматический предохранитель на 100 Ампер, отразилась на инверторе только сгоревшим варистором и ошибками на контроллере, а весь прочий функционал устройства сохранился, как и вся техника, подключенная после него – достойная похвалы работа.

А ниже на фото узел учета со стороны 10 КВ

Эта авария случилась не в моем доме, но мне эти фотографии передали специалисты компании МикроАРТ. В свое время я решил переключиться на оборудование российского производителя для своей гибридной солнечно-сетевой электросистемы и описывал эти устройства тут и тут.
У меня же был следующий случай: во время грозы молния ударила в мою подстанцию или рядом, в результате чего отработала защита на вводе в дом. Результатом той грозы явилось сгоревшее зарядное устройство аккумуляторов, подключенное к сети в момент грозы, сгоревшее реле автоматики вентиляции (реле питалось от линии, которую поддерживало то самое ЗУ), а инвертор МАП Hybrid 4.5 кВт начал мигать экраном и перестал генерировать. После грозы перезапуск всех систем вернул дом к электроснабжению, инвертор запустился без проблем, а я задумался о серьезной защите домашней электросети.

Немного теории

Во время грозы в обычной квартире или офисном здании должны отработать защиты, установленные стационарной электросетью. В коттеджном поселке, деревне или на дачах защита, как правило, ограничивается вкопанным заземлением на подстанции и предохранителем, отключающим всю сеть от работы. Причем, по правилам подключения, заземление должно быть смонтировано также на каждом втором столбе и отдельно на конечном, где производится подключение абонентского дома. Пройдя по свой деревне и осмотрев более полусотни столбов, я не нашел ни одного заземления, то есть остается полагаться только на себя.

Вторым «убийственным» фактором является наведенное электричество. Во время молнии происходит довольно мощный всплеск ЭМИ, а проводка дома, по сути, является большой антенной. Чем ближе молния, тем больше вероятность скачка напряжения во внутренней сети. С таким явлением постоянно сталкивались и продолжают сталкиваться монтажники домовых локальных сетей, когда свитчи без заземления, во время грозы, сгорают целыми цепочками.

Итак, нам нужно защититься от внешнего импульса, который может прийти с подстанции и от внутреннего скачка, который может случиться при молнии рядом с домом.

Молниеотвод

Если Ваш дом находится на возвышении, далеко от любых строений и является высшей точкой на местности, то лучше озаботиться молниеотводом. Устройство это надежное, но необходимо четко высчитать площадь покрытия. На эту тему есть масса материалов в сети. Скажу только, что действие молниеотвода распространяется конусом от высшей точки к земле. Для «прикрытия» всего дома надо ставить либо два молниеотвода с металлическим тросом между ними, либо один, но довольно высоко. Если заземление молниеотвода выполнено отдельно от общего заземления, то необходимо применить систему уравнивания потенциалов.

Выдержки из ИНСТРУКЦИИ ПО УСТРОЙСТВУ МОЛНИЕЗАЩИТЫ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ РД 34.21.122-87:
«В качестве заземлителей молниезащиты допускается использовать все рекомендуемые ПУЭ заземлители
электроустановок, за исключением нулевых проводов воздушных линий электропередачи напряжением до 1 кВ. „

“2.5. Для исключения заноса высокого потенциала в защищаемое здание или сооружение но подземным
металлическим коммуникациям (в том числе по электрическим кабелям любого назначения) заземлители защиты от
прямых ударов молнии должны быть по возможности удалены от этих коммуникаций на максимальные расстояния,
допустимые по технологическим требованиям. „

Ввод сети в дом

  • ЛАТР
  • Релейный
  • Симисторный

Первый обладает высокой точностью установки напряжения, поскольку моторчик скользит водилом по обмоткам и задает нужное напряжение. Плюсы: низкая цена, высокая точность выдаваемого напряжения. Минусы: низкая скорость реакции на скачки напряжения, физический износ механики
Второй обладает повышенной скоростью переключения обмоток трансформатора, но так как мощности могут достигать десятка и более кВт, то контакторы реле изнашиваются и рано или поздно могут залипнуть, что приведет к печальным последствиям. Плюсы: доступная цена, достаточная скорость переключения. Минусы: недостаточная надежность ввиду использования механических реле.
Третий тип наиболее интересный, но и наиболее дорогой. Использование мощных ключей позволяет мгновенно реагировать на изменение входного напряжения и переключать обмотки трансформатора. Физического износа, как и залипания контактов попросту нет. Кроме того, переключение происходит при переходе синуса через ноль, поэтому и скачки также исключены. Плюсы: высокая скорость срабатывания, отсутствие физического износа. Минусы: высокая цена.

Для себя я выбрал более дорогой, но и более надежный вариант, стабилизатор с симисторным управлением СН-LCD “Энергия» на 6 кВт. Так как у меня уже стоит инвертор на 4.5 кВт, который в пике может выдавать до 7 кВт, то решено было выбрать стабилизатор с номинальной мощностью 6 кВт и возможностью выдавать в пике до 7.4 кВт.

Об особенностях работы этих стабилизаторов и какие вообще бывают стабилизаторы можно подробно прочитать здесь.
Ну а мне было интересно его разобрать и посмотреть, что там внутри.





Как видно из фото, стабилизатор использует тороидальный трансформатор, который при тех же размерах, что Ш-образный, имеет больший КПД и меньший вес. Сам трансформатор изготовлен в Туле, а стабилизатор разработан и собран в Москве. Таким образом можно смело заявлять о полностью российском производстве, которое сумели организовать и сохранить в компании МикроАРТ.

Итак, я подстраховался от проседания и роста напряжения в диапазоне 125-275 Вольт, но что делать, если будет резкий скачок напряжения, сильно выходящий за эти пределы? Инвертор как-то показал мне по фазе 287 В, после чего ушел в защиту. Но подай на него 380 В и он попросту сгорит, как и стабилизатор. Хотелось защитить дорогое оборудования. Требовался какой-то расцепитель, который при пороговых значениях напряжения отключал бы внешнюю сеть. Лучше уж остаться без сети, чем потом чинить или менять сгоревшее оборудование. Выход был найден — реле контроля сетевого напряжения УЗМ-51M1.

Этот девайс создан для обеспечения работы одной фазы, при этом можно вручную задавать верхний и нижний пороги напряжения, при которых реле будет срабатывать. Время отключения составляет около 20 мс, что является очень неплохим показателем. При этом, небольшие просадки или некоторое превышение напряжения не вызовут моментального отключения, а запустится таймер отключения. При возврате параметров к норме реле самостоятельно подключит нагрузку к сети. Итак, домашние устройства защищены от перепадов и скачков внешней электросети при помощи реле контроля напряжения и стабилизатора. В случае исчезновения сети начинает работать инвертор. А что делать, если внешняя сеть уже отключена, молния бьет рядом и проводка дома работает, как антенна?

Защита внутренней сети

Будем исходить из того, что все розетки имеют правильную разводку, заземление выполнено должным образом и лишний заряд стекает в землю. Но скачок напряжения во внутренней сети легко губит всю технику, поскольку все защиты стоят для обороны от внешних скачков. А вот от внутренних наводок ничего нет. С этой мыслью я обратился к инженерам МикроАРТ, когда забирал стабилизатор и мне порекомендовали «Устройство защиты от молний и наводок» — УЗИП.

Это своеобразный разрядник, который при появлении критического напряжения между фазой и землей пропускает через себя импульс, отправляя его на заземление. То есть во время грозы, когда молния ударит рядом и напряжение в домашней сети поднимется до нескольких киловольт по фазному проводу относительно земли и превысит определенное значение, этот УЗИП просто пустит весь заряд в землю. Поэтому он ставится перед инвертором, одним концом подключаясь к фазе, а другим к заземлению. Стоит учесть, что разряд может быть существенным, поэтому на сечении заземляющего провода экономить не стоит, иначе сопротивление провода может оказаться критичным и не успеть передать импульс в землю.

Так выполнено подключение к внешней сети и генератору:

Я уже упоминал, что у меня есть автономная система на солнечных батареях. По проводам, идущим от солнечных батарей, также может прийти серьезный импульс, выводя из строя солнечный контроллер, а за ним и инвертор. Поэтому на каждый из проводов от солнечных батарей я также повесил УЗИП.

Защита от генератора

На самый аварийный случай, когда внешней сети нет, солнца не видно, а аккумуляторы уже сели, у всех автономщиков есть резервный вариант — бензодизель генератор. Он позволит домашней сети функционировать, самому поработать мощным инструментом, да еще и аккумуляторы подзарядить. Подобную топологию резервирования я описывал в своем материале тут. Проблема такого подключения заключается в том, что большинство генераторов выдают крайне нестабильное и «шумное» питание. Иной раз инверторы или зарядники просто не могут работать с таким питанием. Для подавления помех есть специальный сетевой фильтр. Можно обойтись стандартным «пилотом», но он рассчитан, как правило, на мощность до 2-3 кВт, а от генератора зачастую потребляется больше. Итак, я нашел еще и ЭМИ (электромагнитный импульс) фильтр: Сетевой фильтр подавления ЭМП.

Он выдерживает потребляемую мощность до 11 кВт, чего вполне достаточно для питания целого дома, если имеется мощный генератор. Он имеет сквозное подключение и отдельный контакт для заземления.

Итоги проведенных работ

Результатом одной грозы и малых потерь явилось переосмысление способов защиты, как от внешних энергетических коллизий, так и от внутренних. Кроме того, увеличилась защищенность всех электроприборов в доме, как от перепадов напряжения, так и от резких скачков и импульсов. Дополнительно повысилась автономность за счет подключения генератора через фильтр, что гарантирует стабильный заряд батарей и нормальную работу инвертора.
В итоге, электросистема поменялась. До:

Так стало ПОСЛЕ установки защиты:

Схема подключения генератора довольно проста. Любой из проводов объединяется с имеющейся землей и нулем, заведенным в дом. Второй провод после этого становится фазой. Важно выбрать такой переключатель, который будет исключать одновременное замыкание фазы генератора и фазы с подстанции.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock
detector