Kabel lynbeskyttelse

Hovedoppgaven kan formuleres. Dette er for det første for å beskytte nettverket mot tordenvær (hovedsakelig atmosfæriske elektriske utladninger), og for det andre for å gjøre dette uten å skade de eksisterende elektriske ledningene (og forbrukerne som er koblet til det). I dette tilfellet er det ofte nødvendig å løse "sikkerhets"-problemet med å bringe jording og potensielle utjevningsanordninger til normal tilstand i et reelt distribusjonsnettverk.

Enkle konsepter

Hvis vi snakker om dokumenter, må lynbeskyttelse være i samsvar med RD 34.21.122-87 "Instruksjoner for lynbeskyttelsesanordning for bygninger og strukturer" og GOST R 50571.18-2000, GOST R 50571.19-2000, GOST R 50500-2000.

Her er betingelsene:

1. Direkte lynnedslag - direkte kontakt av lynstangen med en bygning eller struktur, ledsaget av lynstrømmen gjennom den.
2. Den sekundære manifestasjonen av lyn er induksjon av potensialer på metallkonstruksjonselementer, utstyr, i åpne metallkretser forårsaket av lynutladninger i nærheten og skaper en risiko for gnister i det beskyttede objektet.
3. Høypotensialdrift er overføring av elektriske potensialer til den beskyttede bygningen eller strukturen langs utvidet metallkommunikasjon (underjordiske og jordiske rørledninger, kabler, etc.), som oppstår under direkte og tett lynnedslag og skaper risiko for gnister i den beskyttede gjenstanden .

Det er vanskelig og kostbart å beskytte mot et direkte lynnedslag. En lynavleder kan ikke plasseres over hver kabel (selv om du kan bytte helt til fiberoptikk med en ikke-metallisk støttekabel). Vi kan bare håpe på den ubetydelige sannsynligheten for en slik ubehagelig hendelse. Og tåle muligheten for kabelfordampning og fullstendig utbrenthet av terminalutstyret (sammen med beskyttelsene).

På den annen side er en skjevhet med høyt potensial ikke for farlig, selvfølgelig, for et boligbygg, ikke et støvlager. Faktisk er varigheten av pulsen forårsaket av lyn mye mindre enn et sekund (60 millisekunder eller 0,06 sekunder tas vanligvis som en test). Tverrsnittet til de tvunnede ledningene er 0,4 mm. følgelig vil det kreves en veldig stor spenning for å innføre høy energi. Dette skjer dessverre – akkurat som det er fullt mulig for et direkte lynnedslag å treffe taket på et hus.

Det er ikke realistisk å skade en typisk strømforsyning med en kort høyspentspyd. Transformatoren vil bare ikke slippe den ut av primærviklingen. Og pulsomformeren har nok beskyttelse.

Et eksempel er elektriske ledninger i landlige områder - der kablene når bygningen over luften og er selvfølgelig utsatt for betydelige forstyrrelser under tordenvær. Ingen spesiell beskyttelse (annet enn sikringer eller gnistgap) er normalt gitt.Men tilfeller av feil på elektriske apparater er ikke veldig vanlige (selv om de skjer oftere enn i byen).

Potensielt utjevningssystem.

Dermed er den største praktiske faren de sekundære manifestasjonene av lyn (med andre ord pickuper). I dette tilfellet vil de slående faktorene være:

• utseendet til en stor potensiell forskjell mellom de ledende delene av nettverket;
• høyspenningsinduksjon i lange ledninger (kabler)

Beskyttelse mot disse faktorene er henholdsvis:

• utjevning av potensialene til alle ledende deler (i det enkleste tilfellet - tilkobling på ett punkt) og lav motstand til jordsløyfen;
• skjerming av skjermede kabler.

La oss starte med en beskrivelse av det potensielle utjevningssystemet - fra dette grunnlaget, uten hvilket bruk av beskyttelsesanordninger ikke vil gi et positivt resultat.

7.1.87. Ved inngangen til bygget må det utføres et potensialutjevningssystem ved å kombinere følgende ledende deler:

• hoved (trunk) beskyttelsesleder;
• hoved (trunk) jordledning eller hovedjordklemme;
• stålrør for kommunikasjon av bygninger og mellom bygninger;
• metalldeler av bygningskonstruksjoner, lynbeskyttelse, sentralvarme, ventilasjon og klimaanlegg. Slike ledende deler skal sammenkobles ved inngangen til bygget.
• Det anbefales at ytterligere potensialutjevningssystemer gjentas under kraftoverføring.

7.1.88.Alle eksponerte ledende deler av faste elektriske installasjoner, ledende deler fra tredjeparter og nøytrale beskyttelsesledere til alt elektrisk utstyr (inkludert stikkontakter) må kobles til det ekstra potensialutjevningssystemet...

Skjematisk jording av kabelskjermen, lynbeskyttelse og aktivt utstyr iht ny utgave av PUE bør gjøres som følger:

Jording av kabelskjermer, lynavledere og aktivt utstyr i henhold til den nye utgaven PUE

Mens den gamle utgaven sørget for følgende ordning:

Jording av kabelskjermer, lynavledere og aktivt utstyr i den gamle utgaven av PUE

Forskjellene, til tross for all deres ytre ubetydelighet, er ganske grunnleggende. For eksempel, for effektiv lynbeskyttelse av aktivt utstyr, er det ønskelig at alle potensialer svinger rundt en enkelt "jord" (også med lav jordmotstand).

Akk, det bygges for få bygninger i Russland i henhold til en ny, mer effektiv PUE. Og vi kan bestemt si - det er ingen "jord" i husene våre.

Hva skal man gjøre i dette tilfellet? Det er to alternativer — å redesigne hele strømnettet hjemme (et urealistisk alternativ), eller å bruke det som er rimelig tilgjengelig (men samtidig huske hva du skal sikte mot).

Jording av kabler og utstyr.

Jording av aktivt utstyr er vanligvis enkelt. Hvis det er en industriserie, så er det sannsynligvis en dedikert terminal for det. Det er verre med billige skrivebordsmodeller - de har rett og slett ikke konseptet "jord" (og derfor ingenting å jorde). Og den større risikoen for skade kompenseres fullt ut av den lavere prisen.

Kabelinfrastrukturspørsmålet er mye mer komplekst.Det eneste kabelelementet som kan jordes uten å miste nyttesignalet er skjermen. Er det lurt å bruke slike kabler for å legge «ventiler»? Som svar vil jeg bare sitere et langt sitat:

I 1995 gjennomførte et uavhengig laboratorium en serie sammenlignende tester av skjermede og uskjermede kabelsystemer. Tilsvarende tester ble utført høsten 1997. En kontrollert kabelseksjon på 10 meter ble lagt i et ekkoabsorberende kammer beskyttet mot ytre forstyrrelser. Den ene enden av linjen var koblet til en 100Base-T nettverkshub og den andre til en PC-nettverksadapter. Kontrolldelen av kabelen ble utsatt for interferens med feltstyrken på 3 V/m og 10 V/m i frekvensområdet fra 30 MHz til 200 MHz. To signifikante resultater ble oppnådd.

For det første viser interferensnivået i en uskjermet kabel i kategori 5 å være 5-10 ganger høyere enn i en skjermet kabel med en RF-feltspenning på 3 V / m. For det andre, i fravær av nettverkstrafikk, viser nettverkskonsentratoren utført på uskjermet kabel mer enn 80 % nettverksbelastning ved noen frekvenser. Signalstyrken til 100Base-T-protokollen over 60 MHz er svært lav, men svært viktig for bølgeformgjenoppretting.Men selv med interferens over 100 MHz, mislyktes det uskjermede systemet testen. Samtidig ble det notert en nedgang i dataoverføringshastigheten med to størrelsesordener.

Skjermede kabelsystemer har bestått alle tester, men effektiv jording er avgjørende for vellykket drift.

Et viktig poeng bør bemerkes her.I tradisjonell SCS gjøres jording langs hele lengden av linjen – kontinuerlig fra en aktiv utstyrsport til en annen (selv om jording i teorien bør gis på et enkelt punkt). Det er ekstremt vanskelig å jorde et stort distribuert nettverk og de fleste installatører bruker generelt ikke skjermede kabler.

I «hjemme»-nettverk skal man ikke snakke om jording av nettverket, men om jording av enkeltlinjer. Disse. Du kan tenke på hver enkelt linje som et uskjermet tvunnet par plassert i et metallrør (tross alt er formålet med skjoldet å beskytte "luft"-delen av linen).

Dette forenkler ting betraktelig. Som et resultat er bruk av skjermet kabel mer enn anbefalt. Men kun med god jording når man går inn i bygget. Det anbefales å gjøre dette på begge sider i henhold til følgende regel:

Jording av kabelskjermen

På den ene siden utføres en «død» jording. På den annen side, gjennom galvanisk isolasjon (gnistgap, kondensator, gnistgap). Ved enkel jording på begge sider, i en lukket elektrisk krets mellom bygninger, kan det oppstå uønskede utjevningsstrømmer og/eller løse klemmer.

Ideelt sett er det tilrådelig å jorde den med en separat leder med et anstendig tverrsnitt til kjelleren i huset og koble det direkte til ekvipotensialbussen. I praksis er det imidlertid tilstrekkelig å bruke nærmeste beskyttende null.Samtidig reduseres effektiviteten av lynbeskyttelsen til nettverket, men ikke for betydelig, bare litt (snarere i teorien enn i praksis) øker sannsynligheten for skade på elektriske forbrukere i huset fra det økte potensialet.