Строительный каталог

Защита от грозы и импульсного перенапряжения. Часть 2

В первой части мы рассмотрели, как защитить дом от удара молнии при помощи громоотвода, но защитные меры этим не ограничиваются. О том, что еще нам угрожает и как от этих угроз защититься, мы расскажем в этой статье.

Защита от грозы и импульсного перенапряжения

Как было сказано в самом начале, организации внешней защиты недостаточно. Мы снимаем только риски непосредственного попадания молнии в дом и другие объекты, расположенные на приусадебном участке. К сожалению, гроза может воздействовать на объекты, которые могут находиться даже за пределами участка. Но результат такого воздействия представляет серьезную опасность и для дома. В реальных условиях такое воздействие встречается чаще, чем попадание молнии непосредственно в дом.

Внутренняя защита от импульсного перенапряжения

Каналом, по которому может быть оказано опасное воздействие, являются внешние электрические и коммуникационные сети. Так, если молния попала, например, в электрические сети даже в нескольких километрах от загородного дома, ущерб может быть существенным. От выхода из строя электронных устройств и электрического оборудования до самого настоящего пожара. Такое воздействие принято называть импульсным перенапряжением. Следует отметить, что кроме грозы такое перенапряжение может быть вызвано и другими причинами, например, аварией на подстанции.

Обычно выделяются две причины возникновения перенапряжения, вызванного грозой. Первая, это непосредственное попадание молнии в сеть, чаще всего электрическую. Вторая, это попадание молнии рядом с сетью. Дело в том, что при таком ударе возникает электрическое поле, и мы получим индуцированный электрический ток, который и вызывает перенапряжение. Молния может ударить недалеко от дома, а может и за пределами приусадебного участка. Отсюда вывод, что защитить внешние сети от такого воздействия может быть невозможно, поэтому нужно защищать сети непосредственно в доме.

Следует отметить два важных момента. Первый, чтобы такая система защиты работала, прежде всего, сами электрические сети должны быть выполнены на должном уровне, в частности, должна быть реализована полноценная система уравнивания потенциалов. Второй важный момент, универсального средства защиты от импульсного перенапряжения не существует. Поэтому применяется зоновый принцип, а все устройства защиты делятся на классы и категории. Класс «А» для рядовых пользователей интереса не представляет, такое оборудование предназначено для установки на подстанциях. Для защиты загородного дома используется оборудование класса от «B» до «D».

Защита дома

На вводе в здание обычно организуется первый уровень защиты. Для этих целей используется оборудование класса «В», его задача ограничить перенапряжение до величины 2,5 кВ. Обычно для таких целей используются разрядники разных типов. Устроены они просто, схематически это два контакта, между которыми устанавливается требуемый зазор. В обычных условиях такой зазор работает как диэлектрик. При достижении критического значения происходит пробой, между контактами образуется дуговой разряд и перенапряжение гасится на заземление.

Разрядник Разрядник для установки на вводе

Такие разрядники устанавливаются на самом вводе в дом. Это делается для того, чтобы избежать воздействия на защитный проводник и место соединения уравнивания потенциалов. Разрядники бывают открытыми и газонаполненными. Параметры открытых разрядников зависят от внешних воздействий, например, таких, как влажность воздуха. Зимой влажность воздуха ниже, но зимой грозы случаются очень редко. Поэтому, такой разрядник должен защитить от аварий на трансформаторной подстанции. Параметры перенапряжения в этом случае известны, что позволяет подобрать и необходимое устройство. Летом, когда как раз и стоит ожидать грозы, влажность воздуха повышается, а значит, и уровень срабатывания разрядника понижается. При этом выбранный исходя из зимних условий разрядник будет обеспечивать надежную защиту и летом.

Газонаполненный разрядник Газонаполненный разрядник

У газонаполненного разрядника контакты изолированы от воздействий внешней среды, а емкость заполнена инертным газом под низким давлением. Такие устройства имеют стабильные параметры, хотя и стоят дороже.

Защита линии

Если для всего дома ограничение напряжения 2,5 кВ может быть и оправданным, то для отдельных домовых линий оно является чрезмерным. Поэтому, необходим следующий рубеж, который будет защищать отдельные линии. К сожалению, бытует мнение, что для защиты достаточно простых автоматов. Это опасное заблуждение. Все дело в том, что у автоматов несколько другое назначение — они защищают от нештатных ситуаций на линии, например, короткого замыкания. А вот, от внешних воздействий они защитить не могут.

Варисторы Варисторы

Для защиты линий используются варисторы, это устройства класса «С», которые защищают от импульсного перенапряжения до 1,5 кВ. Варистор, или полупроводниковый резистор, чаще всего выпускается в керамическом исполнении. В нормальном режиме они имеют сопротивление в единицы ГОм, то есть ток по ним практически не идет. При достижении критического значения напряжения сопротивление резко падает до десятков Ом, при дальнейшем увеличении напряжения сопротивление только уменьшается, поэтому разряд гасится на землю. Для домовых сетей (напряжение 220/380 В 50 Гц) критическое значение напряжения составляет 470–560 В. Устанавливаются варисторы в распределительных щитах на каждую линию, которую необходимо защитить.

Защита конкретного устройства

Последний рубеж защиты — это защита конкретного бытового прибора. Для этих целей используются устройства класса «D». Это особенно актуально для электронного оборудования, которое чувствительно к скачкам напряжения. Хорошо знакомые нам устройства бесперебойного питания для компьютеров, и даже сетевые фильтры могут иметь встроенную защиту требуемого уровня.

Сетевой фильтр с защитой от перенапряжения Сетевой фильтр с защитой от перенапряжения

Обычно каждое устройство от таких скачков не защищают — для некоторых бытовых приборов такие скачки не наносят вреда, стоимость других просто гораздо ниже, чем организация такой защиты. Например, проще заменить лампу накаливания, чем защищать ее от редких скачков напряжения. В том же случае, когда требуется защита, существуют приборы, которые позволяют защитить даже отдельную розетку. Чаще всего это уже знакомый нам разрядник, правда, рассчитанный на более низкий критический уровень импульсного перенапряжения. Могут быть использованы и варисторы, тоже специализированные.

Важно помнить, что без организации защиты верхних уровней, а это защита дома и линий, надеяться на надежную защиту конкретного устройства все же не стоит.

Уличные электрические сети

С электрическими сетями мы практически разобрались. Остался только последний случай. Описанные выше способы предназначены для защиты внутренних сетей от перенапряжения, которое генерируется во внешней сети. Но перенапряжение может возникать и в самой внутренней сети. Так происходит, например, когда необходимо подключить к электрической сети находящиеся на улице устройства. Например, таковым может быть уличное освещение или система защиты от обледенения.

В таких случаях вывод электрических сетей за пределы дома нужно организовывать как отдельную линию. А в качестве дополнительного защитного устройства устанавливается разрядник, аналогичный тому, который устанавливается на вводе в дом.

Защита слаботочных сетей

В современном доме кроме электрических, существуют и слаботочные сети. Внутри дома защиты от грозы они не требуют. А вот в том случае, если такие сети выводятся за пределы дома, то защита необходима. Очевидным примером является телевизионная антенна. Прямое попадание молнии вполне вероятно. Другие слаботочные сети тоже могут выводиться за пределы дома. Например, для соединения с домашней компьютерной сетью два отдельных строения. А возможно, что такая сеть будет проложена для управления автоматическим поливом или для организации видеонаблюдения. Если проложить кабель под землей, то прямого попадания молнии не будет. Тем не менее, если вспомнить об индуктивном ударе, то становится понятно, что от импульсного перенапряжения это не защитит.

Защита от грозы и импульсного перенапряжения Устройство защиты слаботочных сетей на дин рейку

Для защиты слаботочных сетей могут применяться и разрядники, и варисторы, конечно, с соответствующими параметрами. Но оборудование, использующее такие сети, очень чувствительно к перенапряжению, поэтому чаще используют комбинированные устройства, которые содержат одновременно и газовый разрядник, и варистор.

Защита от грозы и импульсного перенапряжения Устройство защиты слаботочных сетей свободной установки

Размещают защитные устройства в слаботочных щитах, на дин рейки. Если, конечно, в доме организована СКС (структурированная кабельная система). Если же нет, то используют устройства свободной установки, такие небольшие коробки, предназначенные для закрепления на стене. Удобно, что устройства могут быть рассчитаны сразу на несколько каналов, обычно не более четырех.

Теперь читатель знает все о защите от грозы своего загородного дома. Осталось только реализовать эти знания в жизни.

Вадим Жигулевский, рмнт.ру

26.06.14
Обсудить  /  14

Материалы из сети:

Закрыть

Строительный каталог