電纜防雷

可以製定主要任務。首先,這是為了保護網絡免受雷暴(主要是大氣放電)的影響,其次,這樣做是為了在不損害現有電線(以及與之相連的消費者)的情況下進行。在這種情況下,往往需要解決實際配電網中接地、均電位裝置恢復正常的“附帶”問題。

基本概念

如果我們談論文件,那麼防雷必須符合RD 34.21.122-87“建築物和結構的防雷裝置說明”和GOST R 50571.18-2000,GOST R 50571.19-2000,GOST R 50571.20-2000。

以下是條件:

  1. 直擊雷——避雷針與建築物或構築物的直接接觸,伴隨著閃電流過它。
  2. 雷電的次要表現是附近的雷電放電引起金屬結構元件、設備、開路金屬電路中的電勢感應,並在被保護對像中產生火花的風險。
  3. 高電位漂移是指沿延伸的金屬通信(地下和地面管道、電纜等)將電位轉移到受保護的建築物或結構,這發生在直接和近距離雷擊期間,並在受保護對像中產生火花的風險.

防止直接雷擊既困難又昂貴。避雷針不能放在每根電纜上(儘管您可以使用非金屬支撐電纜完全切換到光纖)。我們只能希望這種不愉快事件發生的可能性可以忽略不計。並承受電纜蒸發和終端設備(以及保護裝置)完全燒毀的可能性。

另一方面,高電位偏壓並不太危險,當然,對於住宅樓,而不是灰塵倉庫。事實上,閃電引起的脈衝持續時間遠小於一秒(通常以60毫秒或0.06秒作為測試)。雙絞線的橫截面為 0.4 mm。因此,需要非常大的電壓來引入高能量。不幸的是,這種情況確實發生了——就像直接雷擊完全有可能擊中房屋屋頂一樣。

用短的高壓尖峰損壞典型的電源是不現實的。變壓器只是不會讓它離開初級繞組。並且脈沖轉換器有足夠的保護。

一個例子是農村地區的電線——電纜在空中到達建築物,當然,在雷雨期間會受到嚴重破壞。通常不提供特殊保護(保險絲或火花隙除外)。但是電器出現故障的情況並不常見(儘管比城市更頻繁)。

電位調平系統。

因此,最大的實際危險是閃電的次要表現(換句話說,拾音器)。在這種情況下,引人注目的因素將是:

  • 網絡導電部分之間出現較大電位差;
  • 長電線(電纜)中的高壓感應

 

針對這些因素的防護分別是:

  • 所有導電部件的電位均衡(在最簡單的情況下 - 在一點連接)和接地迴路的低電阻;
  • 屏蔽電纜的屏蔽。

讓我們從電位調平系統的描述開始 - 在此基礎上,沒有它,任何保護裝置的使用都不會產生積極的結果。

7.1.87。在建築物的入口處,必須通過組合以下導電部件來執行等電位連接系統:

  • 主要(幹線) 保護導體;
  • 主(幹線)接地線或主接地夾;
  • 建築物之間和建築物之間的交通鋼管;
  • 建築結構、防雷、中央供暖、通風和空調系統的金屬部件。這些導電部件必須在建築物的入口處互連。
  • 建議在電力傳輸期間重複使用額外的等電位連接系統。

7.1.88。固定電氣裝置的所有外露導電部件、第三方的導電部件和所有電氣設備(包括插座)的中性保護導體必須連接到附加等電位聯結系統......

電纜屏蔽、防雷和有源設備附件接地示意圖 新版PUE 應按如下方式進行:

電纜屏蔽層、避雷器、有源設備按新版PUE接地

 

新版電纜屏蔽、避雷器和有源設備的接地 PUE

而舊版本提供了以下方案:

 

舊版PUE中電纜屏蔽、防雷和有源設備的接地。

 

舊版PUE電纜屏蔽層、避雷器、有源設備的接地

這些差異儘管表面上微不足道,但卻是非常根本的。例如,為了對有源設備進行有效的防雷保護,希望所有電位都圍繞一個“接地”(也具有低接地電阻)振盪。

唉,根據更高效的新 PUE,俄羅斯建造的建築太少了。我們可以堅定地說 - 我們的房子裡沒有“地球”。

在這種情況下該怎麼辦?有兩種選擇——重新設計家裡的整個電力網絡(一個不切實際的選擇),或者使用合理可用的東西(但同時記住目標是什麼)。

電纜和設備的接地。

接地有源設備通常很容易。如果它是一個工業系列,那麼可能會有一個專用終端。廉價的台式機型號更糟糕——它們根本沒有“地面”的概念(因此沒有什麼可地面的)。較低的價格完全彌補了更大的損壞風險。

電纜基礎設施問題要復雜得多。唯一可以在不丟失有用信號的情況下接地的電纜元件是屏蔽層。使用這種電纜鋪設“通風口”是否可取?作為回應,我只想引用一段長話:

1995 年,一個獨立實驗室對屏蔽和非屏蔽電纜系統進行了一系列對比測試。 1997 年秋天進行了類似的測試。一段 10 米長的受控電纜被放置在一個迴聲吸收室中,以防止外部干擾。線路的一端連接到 100Base-T 網絡集線器,另一端連接到 PC 網絡適配器。電纜的控制部分在 30 MHz 至 200 MHz 的頻率範圍內受到 3 V/m 和 10 V/m 場強的干擾。獲得了兩個顯著的結果。

首先,5 類非屏蔽電纜的干擾水平比射頻場電壓為 3 V/m 的屏蔽電纜高 5-10 倍。其次,在沒有網絡流量的情況下,在非屏蔽電纜上執行的網絡集中器在某些頻率下顯示出超過 80% 的網絡負載。 100Base-T協議在60MHz以上信號強度很低,但對波形恢復非常重要,但即使在100MHz以上有乾擾,未屏蔽系統也未能通過測試。同時,注意到數據傳輸速度降低了兩個數量級。

屏蔽電纜系統已通過所有測試,但有效接地對其成功運行至關重要。

這裡應該注意一個重點。在傳統的 SCS 中,接地是沿著線路的整個長度進行的——從一個有源設備端口到另一個端口連續進行(儘管理論上應該在單點提供接地)。將大型分佈式網絡正確接地非常困難,大多數安裝人員通常不使用屏蔽電纜。

在“家庭”網絡中,不應談論網絡接地,而應談論個別線路接地。這些。您可以將每條單獨的線路視為放置在金屬管中的非屏蔽雙絞線(畢竟,屏蔽的目的是保護線路的“空氣”部分)。

這大大簡化了事情。因此,我們更推薦使用屏蔽電纜。但只有在進入建築物時接地良好。建議根據以下規則在兩側執行此操作:

 

電纜屏蔽層接地

 

電纜屏蔽層接地

一方面,執行“死”接地。另一方面,通過電流隔離(火花隙、電容器、火花隙)。在兩側簡單接地的情況下,在建築物之間的閉合電路中,可能會出現不需要的均衡電流和/或雜散箝位。

理想情況下,建議使用橫截面合適的單獨導體將其接地到房屋的地下室,並在那裡直接連接到等電位母線。然而,實際上,使用最近的保護零就足夠了。同時,網絡防雷的有效性會降低,但不會太明顯,只是輕微(而不是理論上而不是實踐中)增加的電位增加對房屋中的電氣消費者造成損害的可能性。

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