Protecție împotriva trăsnetului DIY

Conținutul articolului



Articolul discută momentele critice ale organizării protecției împotriva trăsnetului cu propriile mâini, care necesită o atenție specială. Va fi util să cunoașteți despre ele chiar dacă protecția împotriva trăsnetului este realizată de specialiști terți.

Protecție împotriva trăsnetului DIY

Împământare

Pentru a ne proteja de descărcarea electrică, care este fulger, trebuie să rezolvăm două probleme. Primul este să prindem o astfel de descărcare. Și în al doilea rând, trimiteți-l într-un loc sigur acasă. Acest loc sigur este pământ. Vom începe cu el.

Protecție împotriva trăsnetului DIY

Fotografia arată poate cel mai popular design de împământare pentru o clădire mică. Acest proiect are trei conductoare de împământare, care sunt situate la colțurile unui triunghi echilateral. De fapt, aceasta nu este o dogmă. Și numărul conductorilor de împământare pot fi diferiți, și poziția lor relativă. Cel mai important este că un astfel de design oferă o legare la sol fiabilă. Cei mai importanți parametri de împământare sunt definiți prin documente precum PUE (reguli de instalare electrică, capitolul 1.7) și GOST (GOST 12.1.030-81 „Siguranță electrică. Pământ de protecție. Zeroing”, GOST R 50571.10-96 Partea 5. Capitolul 54. „Dispozitive de împământare și conductoare de protecție „).

Principalul parametru care vorbește despre capacitatea de împământare pentru a oferi protecție este rezistența, care nu trebuie să depășească 4 ohmi. Puteți găsi structuri de împământare care constau dintr-un singur element de împământare. Este adevărat, adâncirea unui astfel de conductor este de obicei de cel puțin 30 m, lucru imposibil de implementat fără echipamente speciale pe locul unei case de țară. Prin urmare, în loc de un element de împământare, sunt luate mai multe. Numărul de elemente și adâncimea lor sunt determinate de condiții specifice.

Pe baza condițiilor medii ale țării noastre, de obicei sunt utilizate trei elemente de împământare, care ar trebui îngropate la 3-5 m. De remarcat că, după instalarea unei astfel de structuri, este necesar să se măsoare rezistența. Dacă este mai mic de 4 ohmi, atunci totul este în regulă. Dacă este mai mult, nu este nevoie să fii supărat. Se poate adăuga unul sau mai multe elemente suplimentare pentru a reduce rezistența.

Cum se poziționează elementele de împământare

Există o regulă simplă care spune că distanța dintre elementele de împământare nu trebuie să fie mai mică decât de două ori adâncimea față de care sunt conduse. Acesta este motivul popularității triunghiului echilateral, aceasta este cea mai compactă opțiune de cazare. De fapt, dacă respectați cerința pentru distanța dintre elementele de împământare, acestea pot fi chiar plasate într-o linie.

Protecție împotriva trăsnetului DIY

Următoarea problemă importantă este alegerea materialului. În principiu, așa cum sugerează logica, puteți utiliza orice conductor. Cu toate acestea, ar trebui să luăm în considerare nu numai parametrii electrici, ci și modul în care acest material se va comporta în termeni de fiabilitate și siguranță. În PES există doar trei materiale: oțel negru, oțel zincat și cupru. Prin urmare, este mai bine când alegeți să vă limitați la ei și să nu vă asumați riscurile experimentatorilor.

În funcție de materialul selectat, trebuie să respectați cerințele minime ale secțiunii transversale. Deci, pentru oțel negru rotund, diametrul trebuie să fie de cel puțin 16 mm, pentru oțel zincat și cupru – 12 mm. Este posibil să folosiți nu numai elemente de împământare rotunde. Puteți lua un dreptunghi sau chiar un colț. Este interesant faptul că în document unghiul este indicat numai pentru oțelul negru. Restricții din oțel negru – secțiune transversală de 100 mm2 cu grosimea peretelui de 4 mm. Pentru oțel zincat 75 mm2 la 3 mm, iar pentru cupru 50 mm2 la 2 mm respectiv.

Atunci când alegeți un material, costurile, disponibilitatea și durabilitatea sunt de obicei evaluate. În ceea ce privește durabilitatea, nu se recomandă utilizarea accesoriilor. Cert este că stratul superior al armăturii este întărit, ceea ce afectează parametrii electrici. În plus, armătura ruginește mai repede. Mai există o concepție greșită. Acum există multe mijloace de a proteja metalele feroase împotriva coroziunii. Prin urmare, poate fi tentant să tratăm elementele de împământare cu o astfel de protecție. Este interzis să faceți acest lucru dintr-un motiv simplu – o astfel de împământare nu va funcționa, dar cu această acoperire izolăm elementele de împământare de sol.

După ce am decis asupra materialului, apare o altă întrebare despre cum să conectați corect elementele de împământare individuale?

Protecție împotriva trăsnetului DIY

Conexiunea trebuie să fie fiabilă, să dureze mai mult de un an. În general, nu există o singură soluție ideală. Sudarea este de obicei folosită pentru oțelul negru. Dacă faceți o conexiune cu șuruburi, fiecare element se va coroda, iar probabilitatea unei încălcări a conductivității nu crește decât. Este adevărat, cusătura sudată devine punctul cel mai vulnerabil din punct de vedere al coroziunii. Este foarte posibil să îl tratați cu un compus protector, acest lucru nu va afecta rezistența întregului sistem.

Nu sudați oțelul zincat. La cusătură, stratul protector va fi spart. Pe de altă parte, dacă utilizați conectori speciali, din oțel zincat, conexiunea va fi protejată de coroziune, ceea ce înseamnă că fiabilitatea funcționării va fi asigurată. Aceștia fac la fel cu elementele de cupru. Există, de asemenea, tehnologii de lipit, dar sunt extrem de rare și costisitoare. Merită menționat faptul că se poate utiliza și oțel inoxidabil. De asemenea, este mai bine să nu o sudați, ci să utilizați o conexiune cu șuruburi. Și trebuie menționat că acest material nu este considerat în PSE..

Protecție împotriva trăsnetului DIY

Materialul a fost selectat, conexiunile au fost determinate, puteți continua cu instalarea. Trebuie să începeți cu marcarea. Alegerea unui loc pentru plasarea elementelor de împământare. Aici trebuie să vă amintiți că cel mai apropiat element de împământare trebuie să fie la cel puțin 1 m de fundație. De asemenea, nu este necesar mai departe, trebuie totuși să conectăm legarea la pământ cu conductorul în jos. În locurile unde sunt amplasate elementele de împământare, săpăm găuri de 0,5–1 m adâncime, apoi conectăm aceste găuri cu șanțuri de aceeași adâncime. Elemente de împământare cu o lungime de aproximativ 3 m pot fi ciocănite cu o tracțiune de trac. Totuși, totul depinde de tipul de sol..

În continuare, conectăm elementele verticale între ele. Pentru conectare, banda este de obicei folosită, nu uitați de cerințele pentru suprafața secțiunii transversale și grosimea plăcii. După terminarea ansamblului de împământare, trebuie să verificați integritatea acestuia și să organizați o conexiune fiabilă cu conductorul de coborâre. Apoi, trebuie să-l acoperiți cu pământ, pe care este de dorit să-l compactăm.

Da, înainte de reumplere, ar fi bine să măsurăm rezistența. Vom vorbi mai jos despre cum se face acest lucru. Între timp, nu uitați că, dacă rezistența este mai mare de 4 ohmi, trebuie să vă gândiți unde să plasați un alt element de împământare.

Conductor de jos

La prima vedere, elementul este simplu, dar îi este încredințată soluția celei mai importante sarcini – livrarea unei descărcări electrice de la trăsnet până la împământare. Conductorul în jos trebuie să fie fiabil și sigur. De încredere – asta înseamnă că atunci când trece un curent electric, acesta nu se va prăbuși și în siguranță – atunci când trece un curent electric, nu va dăuna atât casei în sine, cât și echipamentului care este plasat în ea. Nu este dificil să faceți un astfel de conductor în jos, dar pentru aceasta este necesar să urmați anumite reguli.

Protecție împotriva trăsnetului DIY

Să începem cu materialul din care pot fi realizate conductoarele în jos. Utilizarea oțelului, cuprului și aluminiului este permisă. Cea mai utilizată bara rotundă sau sârmă. Secțiunea transversală a unui astfel de conductor în jos nu trebuie să fie mai mică: pentru cupru – 16 mm, pentru aluminiu – 25 mm, pentru oțel – 50 mm. Atenție la aluminiu. Nu este permisă lipirea directă a cuprului și aluminiului. Prin urmare, este mai bine să nu le folosești. Și dacă nu puteți trece fără ea, atunci o astfel de conexiune trebuie făcută prin șuruburi din material neutru. Se poate remarca faptul că nu există restricții privind utilizarea oțelului. Se recomandă utilizarea oțelului zincat pentru a proteja conductorul în jos de coroziune.

Un conductor în jos este așezat de-a lungul celei mai scurte distanțe între trăsnet și linii de legare la pământ, orizontale sau verticale. Numărul de conexiuni în conductorul în jos trebuie să fie redus la minimum. Și dacă astfel de conexiuni sunt necesare, atunci ele trebuie să fie fiabile. Se admite sudarea, brațarea sau șurubul.

Conductorul în jos este atașat direct de pereți. Dacă sunt confecționate dintr-un material necombustibil, este permis să așezați conductori nu numai pe perete, ci și în perete. Dacă peretele este confecționat dintr-un material combustibil, atunci există un pericol de incendiu; în timpul trecerii unei descărcări electrice, conductorul în jos se poate încălzi până la o temperatură periculoasă. Prin urmare, în cazul materialelor combustibile, conductorul în jos este plasat la o distanță de cel puțin 10 cm de suprafața peretelui. Așezați conductoarele departe de ferestre și uși. Dacă acest lucru nu este posibil din anumite motive, atunci în acest domeniu ar trebui să se utilizeze un conductor în jos în izolație de înaltă tensiune. Nu așezați conductoarele în jos.

Protecție împotriva trăsnetului DIY

Numărul de conductoare în jos depinde de designul obiectului protejat, de forma și dimensiunea casei de țară și de gradul necesar de protecție. Cu cel mai înalt grad de protecție I, distanța medie între conductoarele în jos trebuie să fie de 10 m. Cu gradul de protecție IV, distanța medie este de 25 m. Mai mulți conductori în jos sunt conexiuni electrice paralele, ceea ce înseamnă că curentul care circulă prin fiecare conductor va fi mai mic. Ca urmare, o scădere a încălzirii unui astfel de conductor în timpul trecerii unei descărcări electrice, ceea ce reduce riscul de incendiu.

Prezența mai multor conductoare în jos reduce, de asemenea, un alt efect nociv al fulgerului. Când o descărcare electrică trece prin conductorul în jos, apare un câmp electric puternic, ceea ce va provoca o supratensiune indusă în rețelele și dispozitivele situate în casă. Este clar că o scădere a curentului în conductor reduce și rezistența câmpului electric.

Regulile permit utilizarea elementelor de construcție ca conductori în jos. Poate fi un cadru metalic al unei clădiri, alte elemente metalice. Chiar armarea unei clădiri sau a unei acoperiri de fațadă metalică. Principalul lucru este că continuitatea electrică dintre elemente este fiabilă și durabilă. De exemplu, pentru armare se consideră suficientă dacă 50% din toate barele orizontale și verticale au îmbinări sudate. Grosimea elementelor de acoperire a fațadei trebuie să fie de cel puțin 0,5 mm. Utilizarea numai a conductoarelor naturale de descărcare poate fi riscantă, dar în combinație cu un conductor de descărcare separat echipat, puteți obține mai multe conductoare de descărcare simultan și, prin urmare, avantajele discutate mai sus.

Ca conductoare în jos, precum și elemente de împământare, este imposibil să folosiți conducte prin care sunt transportate substanțe inflamabile. Într-o casă de țară, acestea sunt conducte de gaz și canalizare, deoarece metanul este eliberat în timpul descompunerii fecalelor și a deșeurilor organice.

Tija fulger

Fulgerile pot fi achiziționate gata, sau puteți să vă faceți singur. Mărimile și designul barelor de trăsnet pot fi diferite. Astfel, lungimea dispozitivelor finite este de obicei de 2,5-15 m. Este important ca partea superioară a vârfului terminalului de aer să fie deasupra celui mai înalt punct al structurii. Se pot folosi catarguri suplimentare. Forma barei nu este foarte importantă, principalul lucru este că zona secțiunii transversale corespunde normelor. Materiale diferite necesită un minim diferit: cupru – 35 mm2, aluminiu – 70 mm2 și oțel – 50 mm2.

Protecție împotriva trăsnetului DIY

Se crede că cu cât vârful lancei terminalului de aer este mai ascuțit, cu atât va funcționa mai eficient. Pe de altă parte, dacă este lovit de fulgere, un vârf prea subțire va arde sau se va distruge. Și va fi mult mai susceptibilă proceselor oxidative. Prin urmare, aici trebuie să găsiți un teren de mijloc.

Trăsnetul protejează un spațiu, care poate fi estimat după cum urmează. Desenăm o linie dreaptă de la capătul terminalului de aer la sol, în timp ce unghiul dintre linia dreaptă și terminalul de aer este luat egal cu 45 de grade. Luând o linie dreaptă ca generator, construim un con protector. Dacă structura se află în interiorul acestui con, atunci casa va fi considerată protejată. Dacă părțile sale individuale ies dincolo de con, atunci protecția va fi insuficientă, este necesar să instalați o trăsnet suplimentar. Construim un nou con protector în jurul lui. Dacă ambele conuri acoperă o clădire, atunci casa este protejată. Dacă nu, atunci alegem un loc pentru încă o trăsnet. Facem acest lucru până când casa este protejată..

Protecție împotriva trăsnetului DIY

Verificarea și monitorizarea performanței sistemului de protecție împotriva trăsnetului

Am organizat legarea la pământ, am instalat un trăsnet, le-am conectat cu conductoare în jos, instalarea este terminată. Acum trebuie să verificăm dacă sistemul nostru va funcționa. Conexiunea electrică a elementelor individuale și conexiunile acestora pot fi verificate cu un tester convențional. Dar rezistența la împământare nu poate fi verificată cu un simplu tester..

Specialiștii pot fi invitați să măsoare rezistența. Puteți încerca să faceți acest lucru singuri, doar pentru aceasta aveți nevoie de un dispozitiv special și de o pereche de electrozi suplimentari. Vom lua în considerare modul de măsurare a rezistenței, folosind exemplul de utilizare a dispozitivului M-416, care este destul de popular și ușor de utilizat..

Protecție împotriva trăsnetului DIY Contor de împământare М-416

De asemenea, aparatul este furnizat cu electrozi suplimentari. Le aranjăm în conformitate cu schema. Înainte de măsurare, electrozii trebuie îngropați aproximativ 0,5 m.

Protecție împotriva trăsnetului DIY Circuitul de măsurare a rezistenței la sol: 1 – buclă la sol, 2 – nivel la sol

Protecția împotriva trăsnetului necesită monitorizare periodică. Este necesară verificarea integrității sale electrice și monitorizarea rezistenței la împământare. Cel mai bine este să faceți acest lucru atunci când condițiile climatice sunt cele mai puțin favorabile. Rezistența va fi maximă în două cazuri: vara, când vremea uscată a fost caldă mult timp, iar iarna, în perioada cea mai rece. În acest moment, nivelul de umiditate al solului este minim, respectiv rezistența la împământare este maximă.

Dacă verificarea arată că totul este normal, atunci putem presupune că protecția împotriva trăsnetului extern s-a încheiat. Dar aceasta este doar jumătate din bătălie. De asemenea, este necesar să se asigure o protecție internă, care se numește protecție împotriva supratensiunii..

Protecție la supratensiune

Nu există o protecție completă împotriva furtunilor. Dar pentru a proteja cât mai mult de efectele sale, pe lângă protecția externă, interne.

Mai devreme, am avut deja în vedere cazul în care poate apărea o supratensiune indusă în rețelele de domiciliu, care este cauzată de un fulger care a lovit fulgerul. Am găsit chiar o modalitate de a reduce efectele nocive. De fapt, acesta este un caz rar. Mai des, fulgerul afectează rețeaua fără a intra chiar în trăsnet. Un fulger într-o linie care furnizează energie electrică unei locuințe poate avea consecințe tragice, chiar dacă s-a întâmplat la câțiva kilometri de casă. De la un astfel de impact vom încerca să ne protejăm..

Auditul rețelei electrice din casă

Primul lucru de făcut este să verificați rețeaua electrică existentă. Cert este că protecția va fi eficientă numai atunci când rețeaua electrică internă va fi făcută corect. Să începem cu cele mai simple. Să scoatem priza din caseta de instalare și să vedem câte fire sunt conectate la ea. Dacă există două, atunci rețeaua necesită o modernizare profundă. Lucrul este că rețeaua electrică modernă corectă este cu trei fire: un fir pentru faza, al doilea pentru funcționarea zero și al treilea pentru protecția zero. Dacă la priză sunt conectate doar două fire, atunci aceasta înseamnă că pur și simplu nu există nicio protecție zero.

Există o concepție greșită comună și dăunătoare. Un electrician fără experiență poate face o descoperire pentru el însuși – realizând că zero-ul de lucru și zero-ul de protecție sunt încă conectate pe tablou, înseamnă că puteți economisi bani. Din punct de vedere al circuitului electric, nimic nu se va schimba dacă zerourile de lucru și de protecție sunt conectate direct la priză. Chiar și pentru a cere electrocasnice care verifică prezența unui zero de protecție vor funcționa în acest caz..

În instalațiile electrice vechi, nu a fost prevăzut un zero de protecție, această situație putând fi considerată moștenire istorică. Și când au apărut dopuri cu trei contacte, unii electricieni au început să folosească acest truc. De fapt, o astfel de decizie este pur și simplu inutilă. Sarcina principală a zero de protecție este de a proteja împotriva supratensiunii și șocurilor electrice în cazul unei defecțiuni a lucrătorului. Este clar că dacă scurtcircuitați în priză, atunci nu va exista protecție. Prin urmare, este necesar să verificați placa de intrare și de contorizare (dispozitiv de distribuție a intrării, ASU). Chiar și cu o conexiune monofazată, când la intrare există doar două fire, este deja necesar să conectați un zero de protecție la placa de intrare. Și din acest scut, conectați un zero separat de protecție, atunci vom scăpa de o moștenire nesigură.

Protecție împotriva trăsnetului DIY

Următorul pas în pregătirea rețelei interne va fi verificarea și, dacă este necesar, organizarea sistemului de egalizare a potențialului. În general, egalizarea potențială minimizează efectele nocive ale curenților de scurgere. Chiar și în cele mai obișnuite condiții, curenții de scurgere au consecințe negative. Aceasta este o șoc electrică și o coroziune accelerată a firelor și o posibilă supratensiune atunci când se lucrează la zero. În cazul supratensiunii provocate de trăsnet, consecințele pot fi și mai grave..

Documentele de reglementare definesc procedura de construire a unui potențial sistem de egalizare. Trebuie să conectăm acest teren la solul principal al casei prin intermediul sistemului de legătură echipotențială. Acest lucru se face în scutul ASU, de obicei chiar înainte de contorul de electricitate.

Protecție împotriva trăsnetului DIY

După o astfel de modernizare, puteți începe să organizați o protecție internă eficientă împotriva tensiunii de supratensiune..

Protecția la domiciliu (clasa B)

Scopul organizării protecției împotriva supratensiunilor la acest nivel este clar, este necesar să protejăm întreaga instalație electrică a gospodăriei împotriva loviturilor directe de trăsnet în clădire sau a liniilor electrice, precum și de supratensiunea indusă de aceste lovituri. În scutul ASU este instalat un dispozitiv de protecție până la contorul de electricitate. Cele mai frecvent utilizate arestări, deși pot fi folosite și variante. Cel mai important, îndeplinesc cerințele pentru echipamentele din clasa B.

Protecție împotriva trăsnetului DIY Arestant clasa B

Parametrii principali sunt indicați pe corpul dispozitivului. Pentru astfel de dispozitive, curentul de impuls transmis trebuie să fie de cel puțin 10 kA, iar pe termen scurt, poate ajunge la 50 kA, tensiunea maximă ar trebui să fie de 2,0-2,5 kV.

Dispozitivele pot fi cu un singur canal, așa cum se arată în fotografie. Acest lucru va fi suficient pentru introducerea monofazată. Cu o intrare trifazică, este mai convenabil să folosiți dispozitive cu trei canale.

La acest nivel nu este instalat un dispozitiv de protecție între zero și cel de protecție. Carcasa este proiectată să se potrivească pe o șină DIN. Cerințe materiale și de construcție – incendiul și scânteia în afara carcasei dispozitivului trebuie excluse. Un scurtcircuit nu este permis chiar dacă dispozitivul eșuează.

Protecția liniei (clasa C)

Dispozitivele de acest nivel nu se pot proteja împotriva loviturilor directe de trăsnet Acestea sunt proiectate pentru supratensiunea reziduală, care rămâne după trecerea prin dispozitivul de oprire la intrare. Un astfel de dispozitiv este de obicei instalat deja pe plăci de distribuție. Dacă există mai multe dintre ele, de exemplu, pe fiecare etaj, atunci dispozitivele de protecție pot fi instalate independent în fiecare panou de podea. La acest nivel, este mai bine să folosiți dispozitive cu patru canale. Al patrulea canal este utilizat pentru a seta între zerouri de lucru și protecție..

Protecție împotriva trăsnetului DIY Dispozitiv cu 4 canale

La acest nivel se pot folosi dispozitive de arestare, deși varistorii sunt mai des folosiți. De obicei parametrii lor sunt suficienți. Pentru astfel de dispozitive, curentul de impuls transmis trebuie să fie de cel puțin 10 kA, iar pe termen scurt, poate ajunge la 40 kA, tensiunea maximă trebuie să fie de 1,3 kV. Alte cerințe sunt similare cu cele din clasa B.

Pentru ca protecția liniei să funcționeze corect, distanța de-a lungul cablului de la dispozitivele nivelului anterior trebuie să fie de cel puțin 7-10 m, ceea ce oferă un nivel suficient de întârziere. Într-o casă de țară mică, se poate întâmpla ca distanța să fie mai mică. Prin urmare, este necesară organizarea unei linii de întârziere artificială, lucru ușor de efectuat prin instalarea unei sufocări cu o inductanță de cel puțin 12 μH. Este clar că pe fiecare canal trebuie instalată o sufocare.

Protecția dispozitivului (clasa D)

Acesta este ultimul strat de protecție. Nu este necesar pentru toate dispozitivele. Pentru majoritatea celor două niveluri anterioare vor fi suficiente. Cu toate acestea, pentru protecția unor dispozitive deosebit de sensibile și costisitoare, o astfel de protecție este încă recomandabilă. Dispozitivele de protecție pot fi încorporate în prize și autonome.

Protecție împotriva trăsnetului DIY Dispozitiv de protecție din categoria D

Dispozitivul prezentat în fotografie este conectat direct la priză și numai atunci dispozitivul care necesită protecție este conectat. Ele pot fi combinate, pe lângă protecția împotriva supratensiunilor din rețeaua electrică, acestea pot oferi suplimentar protecție pentru rețelele cu curent redus. Dispozitivul prezentat în fotografie are capacitatea de a vă proteja rețeaua de calculatoare de acasă.

Prin implementarea protecției externe și a supratensiunii într-o casă de țară, obținem cel mai înalt nivel de protecție împotriva furtunilor disponibile în prezent..

Evaluează articolul
( Nu există încă evaluări )
Distribuie prietenilor
Recomandări și sfaturi în orice domeniu al vieții
Adauga un comentariu

Dând clic pe butonul „Trimiteți comentariul”, sunt de acord cu prelucrarea datelor cu caracter personal și accept politica de confidențialitate