Статьи | Комплексная Электрозащита

Опубликовано 15.02.201826.03.2018

Модульно — штыревая система заземления

Модульно — штыревая система по сути модернизированный вариант «классической уголковой» системы заземления. Показывает не плохие результаты на низкоомных грунтах (глина, суглинок, садовая земля). Возможна установка внутри помещений, например, в подвале через бетонную стяжку. В связи с тем, что электроды монтируются на большую глубину, изменение параметров контура практически не зависит от времени года. Долговечен.

Затруднителен монтаж в плотных глинистых грунтах (например, тяжелая глина). Не возможно использование в скалистых грунтах и в условиях вечной мерзлоты. Ограничено при установке в высокоомных грунтах (500-1000 Ом) из-за высокой стоимости и необходимости использования земельного участка большой площади.

Модульно-штыревая конструкция обеспечивает удобство и технологичность монтажа, а также позволяет выбрать требуемую конфигурацию контура заземления.

Представляет собой сборную конструкцию, состоящую из соединенных вместе стальных штырей. Штыри выпускаются в омедненном, оцинкованном и нержавеющем исполнении длиной 1,2-1.5 метра и диаметром14-16 мм. Штыри соединяются с помощью бронзовых резьбовых втулок. Для улучшения металосвязи и защиты от коррозии, во втулки при монтаже, заливают всесезонную электропроводящую графитовую смазку. Для облегчения монтажа на стержень навинчивается стальной твердый стартовый наконечник. Для защиты от коррозии мест соединения стержней с полосой применяют специальную бутиловую клейкую ленту.

В грунт стержни забиваются вибромолотом со специальной насадкой.

Методика расчета

Коэффициент использования — это показатель, определяющий взаимное влияние заземляющих электродов в контуре заземления и имеет прямую зависимость от взаимного расстояния электродов.

Каждый заземляющий электрод в грунте обладает некоторым объемом в виде некой полусферы — рабочей около электродной зоной, которая оказывает максимальное (90%) влияние на сопротивление заземления этого электрода. Диаметр данной зоны приблизительно равен 2.2 длины заземляющего электрода (L) в земле.

где:

n – количество электродов в заземлителе.

R_в– необходимое сопротивление многоэлектродного вертикального заземлителя, (Ом)

R_в1– сопротивление одиночного заземлителя/электрода (Ом)

K_и– коэффициент использования

Когда для ЗУ устройства требуется больше одного заземляющего электрода, то для максимального эффекта они должны быть расположены друг относительно друга не ближе расстояния в 2.2 длины этих электродов (L) во всех направлениях.

Если несколько заземляющих электродов расположены слишком близко друг к другу, то данная схема заземления становится неэффективна, поскольку рабочие около электродные зоны электродов перекрываются — уменьшается рабочий объем этих зон и, следовательно, уменьшается эффективность работы каждого заземляющего электрода.

Отношение расстояния между электродами к их длине	Размещение по замкнутому контуру
Отношение расстояния между электродами к их длине	Число электродов, n	Коэф. использования,
1	5	0,65
1	10	0,55
1	15	0,51
1	20	0,45
2	5	0,75
2	10	0,69
2	15	0,66
2	20	0,63

Отношение расстояния между электродами к их длине	Размещение в ряд
Отношение расстояния между электродами к их длине	Число электродов , n	Коэф. использования,
1	5	0,7
1	10	0,6
1	15	0,53
1	20	0,5
2	5	0,81
2	15	0,7
2	20	0,67

Показатели сопротивления системы заземления в зависимости от грунтов и глубины установки вертикального заземлителя.

Грунт	Удельное сопротивление, среднее значение (Ом*м)	Сопротивление заземления, Ом
Грунт	Удельное сопротивление, среднее значение (Ом*м)	12 м.	24 м.
Бетон	40 — 1 000	3,5 — 87	2 — 47
Вода морская	0,2	0	0
Вода грунтовая	20 — 60	1,7 — 5	1 — 3
Глина влажная	20	1,7	1
Глина полутвёрдая	60	5	3
Гравий глинистый, неоднородный	300	26	14
Гравий однородный	800	69	38
Графитовая крошка	0,1 — 2	0	0
Дресва (мелкий щебень/крупный песок)	5 500	477	260
Зола, пепел	40	3,5	2
Известняк поверхностный	3 000 — 5 000	260 — 434	142 — 236
Ил	30	2,6	1,5
Кокс	2,5	0,2	0,1
Лёсс (желтозем)	250	22	12
Мел	60	5	3
Мергель обычный	150	14	7
Мергель глинистый	50	4	2
Песок, сильно увлажненный грунтовыми водами	10 — 60	0,9 — 5	0,5 — 3
Песок, умеренно увлажненный	60 — 130	5 — 11	3 — 6
Песок влажный	130 — 400	10 — 35	6 — 19
Песок сухой	1 500 — 4 200	130 — 364	71 — 198
Песчаник	1 000	87	47
Садовая земля	40	3,5	2
Солончак	20	1,7	1
Суглинок, сильно увлажненный	10 — 60	0,9 — 5	0,5 — 3
Суглинок полутвердый,	100	9	5
*Супесь (супесок)*	150	13	7
Сланец графитовый	55	5	2,5
Супесь (супесок)	150	13	7
Торф при температуре 10°	25	2	1
Торф при температуре 0 С°	50	4	2,5
Чернозём	60	5	3
Щебень мокрый	3 000	260	142
Щебень сухой	5 000	434	236

Расчет заземления

Расчет сопротивления заземления для одиночного вертикального заземлителя R_в

k_CB одиночного вертикального заземлителя для Ленинградской обл. 1.4-1.8

Расчет сопротивления заземления горизонтальнойполосы длиной l (м) и шириной b (м), расположенной на глубине t (м) от поверхности земли, можно подсчитать по формуле:

одиночного горизонтального заземлителя для Ленинградской обл. 3.5…4.5

Расчет общего сопротивления системы заземления R.

R— общее сопротивление растеканию электрического тока

R_г— сопротивление вертикального заземлителя

R_в— сопротивление горизонтального заземлителя

ρ — удельное электрическое сопротивление грунта

n — количество вертикальных заземлителей

L — длина вертикального заземлителя

l — длина горизонтального заземлителя

l3 — длина соединительной полосы до ввода в здание

d— диаметр вертикального заземлителя

b — ширина полки горизонтального заземлителя

T — расстояние до середины вертикального заземлителя

t — расстояние до середины горизонтального заземлителя

k_св— климатический коэффициент для вертикальных заземлителей

k_сг— климатический коэффициент для горизонтальных заземлителей

К_и — коэффициент использования для вертикальных электродов

Конструктивные особенности установки модульно- штыревой системы заземления

Рис.1 Контур заземления вокруг здания (кольцевой)

Наиболее оптимальный тип устройства. Применяется во всех видах строительства. Применим для всех видов молниезащиты.

Рис.2 Контур заземления у здания.

Примером контура заземления у здания является «классический треугольник из уголков». Возможно использовать в качестве защитного заземления и заземления для активной молниезащиты. Применяется в случае невозможности установки контура заземления вокруг здания. Возможна установка на любом расстоянии от объекта.

Рис.3 Рядный заземлитель.

Возможно использовать в качестве защитного заземления и заземления для молниезащиты. Применяется в случае невозможности установки контура заземления вокруг здания. Возможна установка на любом расстоянии от объекта и в любом направлении.

Рис.4 Одно-штыревой глубинный заземлитель

Возможно использовать в качестве защитного заземления и заземления для активной молниезащиты. Применяется в случае острой нехватки места. Возможна установка на любом расстоянии от объекта.

Опубликовано 15.02.201814.05.2018

Пластинчатое заземление

Пластинчатое заземление — разработка нашей компании. Предназначено для работы в составе комплектов:

в условиях ограниченности места под заземление при необходимости получения низких значений сопротивления заземления (1,5-2,0 Ом);
в высокоомных (каменистых или песчаных) грунтах, с удельным сопротивлением 500-1500 Ом*м, где монтаж глубинных заземлителей невозможен или экономически не выгоден;
в условиях вечной мерзлоты.

Являясь прямым конкурентом электролитического заземления по эффективности, цене и площади монтажа значительно его превосходит.

Комплекты пластинчатых заземлений

Для удобства потребителей пластинчатое заземление мы реализуем в виде комплектов. Применение которых осуществляется в соответствии с «Правилами устройства электроустановок» ПУЭ (издание седьмое), РД 34.21.122-87 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений», «Руководства по проектированию, строительству и эксплуатации заземлений в установках проводной связи и радиотрансляционных узлов»

Наименование	Арт.	Стандарт М	Эконом М	Стандарт МС	Экноном МС
Наименование	Арт.	221000	221001	222000	222001
Пластинчатый заземлитель RP1	21101	1		1
Пластинчатый заземлитель RP2	21102		1		1
Минеральный заменитель грунта MSS-C	11150	5	3	5	3
Бункер RB	21103			1	1
Электролитическая соль RE	11151			1	1
Паспорт. Инструкция по монтажу		1	1	1	1
Коэф. Снижения сопротивления		0,03	0,04	0,01	0,02

Элементы пластинчатого заземления.

Заземлитель.

Неотъемлемой частью любого заземления является заземлитель. Прежде, чем переходить к рассмотрению конструктивных особенностей хотелось бы немного остановиться на теории.

В соответствии с методикой, приведенной в п.2.18 «Руководства…», пластинчатый заземлитель, заложенный на глубину h = 0,7 м., имеет сопротивление растеканию тока:

Где: D – эквивалентный диаметр пластины, м;

ῤ — удельное сопротивление грунта, ом*м.

Рис. Пластинчатый заземлитель

Пластина, как правило имеет квадратную или прямоугольную форму, для которой эквивалентный диаметр определяется по формуле:

Где: S -площадь пластины, м².

Рис. График изменения сопротивления пластинчатых заземлителей в зависимости от удельного сопротивления грунта для пластины с эквивалентным диаметром D=1,1 м., при глубине установки h = 0,7 м с учетом коэф. сезонности k₁=2.5

На основе расчетов и опыта при проведении монтажных работ, нами разработан и налажен выпуск пластинчатых заземлителей серии RP* . В настоящее время выпускаются заземлители RP 1 «Стандарт» для использования на промышленных объектах, где предъявляются жесткие требования к заземлению и RP 2 «Эконом» для использования в индивидуальном домостроении.

Пластинчатые заземлители серии RP* (арт.21101,21102)

Пластинчатые заземлители выпускается в соответствии с ТУ 3414-001-98679868-2015. Состоят из электрода, представляющего собой специальным образом перфорированную прямоугольную пластину и прикрепленного к нему при помощи болтового соединения токовода (полосы).

Для определения эффективности введем k_с– коэффициент снижения сопротивления. По упрощенной формуле легко получить значение сопротивления заземления R_з при известном удельном сопротивлении грунта

R_з =k_с *P

В комплект заземлителя входят:

Наименование	Арт.	RP1 Стандарт	RP2 Эконом
Наименование	Арт.	21101	21102
Пластинчатый электрод RPE1	11101	1
Пластинчатый электрод RPE2	11102		1
Токовод	11103	1	1
Болт М10*30 DIN 933 A2	13301	2	2
Гайка М10 DIN 934 A2	13302	2	2
Плоская шайба М10 DIN 125 A2	13303	4	4
Пружинная шайба М10 DIN 127 A типа А	13304	2	2
Зажим полоса-полоса	12104	1	1
Коэф. Снижения сопротивления		0,1	0,2

Все элементы конструкции заземлителя изготавливается из нержавеющей стали ASIS 304 и в соответствии с ГОСТ 15150 в климатическом исполнении «О». Пример обозначения заземлителей в технической документации и при заказе «Заземлитель: RP1 ТУ 3414-001-98679868-2015». Сборка заземлителя осуществляется в соответствии с инструкцией в паспорте изделия.

Заземлители сертифицированы в системе ГОСТ Р на соответствие ГОСТ Р 52726-2007 (п.п. 5.5.8, 5.10.8, 5.10.15, 5.10.17, разд.6, п.4.14), ГОСТ 1516.3-96 (п.4.14) и ТУ 3414-001-98679868-2015. Сертификат соответствия № РОСС RU.АГ99.Д07729 от 23.12.2015 Срок эксплуатации пластинчатых заземлителей не менее 30 лет.

Пластинчатые заземлители показывают высокие результаты при совместном использовании с минеральным заменителем грунта MSS-С («Стандарт-М» и «Эконом-М») и электролитической солью RE («Стандарт-МС» и «Эконом-МС»).

Минеральный заменитель грунта MSS-C.( арт.11150)

Предназначен для снижения и стабилизации переходного сопротивления «заземляющий электрод-грунт» за счет повышения электропроводности в около электродной зоне, вне зависимости от структуры и температуры прилегающего грунта. Входящие в состав противоморозные добавки снижают эффект «морозного пучения» и как следствие выталкивание заземлителя при замерзании окружающего грунта, а гелеобразующие повышают способность заменителя удерживать влагу. После установки, MSS-С сохраняет свое низкое удельное сопротивление в зоне расположения заземлителя на протяжении всего срока эксплуатации. При промерзании грунта, сопротивление заземления повышается не более чем на 5%. Экологически безопасен.

Поставляется в виде сухой смеси в пластиковых ведрах по 25 кг. Применяется в виде сухой смеси. Производится ООО “Русь” в соответствии с ТУ2458-001-98679868-2015.

Применение MSS-C обеспечивает:

снижение переходного сопротивления электрод-грунт,
увеличение площади токоотдачи заземлителя
отсутствие эффекта “выталкивания” в вечномерзлых грунтах
хорошее удержание влаги в сухих песчаных и каменистых грунтах

Пример записи продукции при заказе: «Минеральный заменитель грунта MSS-C ТУ2458-001-98679868-2015».

Минеральный заменитель грунта MSS сертифицированы в системе ГОСТ Р на соответствие ТУ 2458-001-98679868-2015. Сертификат соответствия № РОСС RU.МЕ04.Н02181 c 21.12.2015 по 20.12.2016 (Система сертификации ГОСТ Р. Св-во № РОСС RU.0001.11МЕ04).

Электролитическая соль RE (арт.11151) .

Применение RE обеспечивает:

снижение переходного сопротивления электрод-грунт,
увеличение площади токоотдачи заземлителя
отсутствие эффекта “выталкивания” в вечномерзлых грунтах

Поставляется и применяется в виде сухой смеси в пластиковых ведрах 25 кг. При контакте с водой образует однородный электропроводящий гель. Электрические и физические свойства которого остаются постоянными при контакте с водой в диапазоне температур от -60 до +60⁰С в течении длительного времени. Экологически безопасен.

Производится ООО “Русь” в соответствии с ТУ2458-002-98679868-2015.

Пример записи продукции при заказе: «Соль электролитическая RE ТУ2458-002-98679868-2015».

Соль электролитическая RE сертифицированы в системе ГОСТ Р на соответствие ТУ 2458-002-98679868-2015. Сертификат соответствия № Р О С С RU.МЕ04. Н02182 c 21.12.2015 по 20.12.2016.

Бункер для электролитической соли RB* (арт.21103)

Предназначен для создания необходимых условий эффективной работы электролитического соляного модуля RE. Применяется в составе комплектов пластинчатого заземления «Стандарт-МС» и «Эконом-МС».

В комплект поставки входят:

Компания «Комплексная электрозащита» оставляет за собой право вносить изменения в конструкцию и комплектацию оборудования.

Наименование	Арт.	RB
Наименование	Арт.	21103
Резервуар RBR1 340/315*700мм	11104	1
Крышка d 315мм	12102	1
Уголок 60/40403мм	11106	3
Болт М8*35 DIN933 A2	13305	6
Гайка М10 DIN 934 A2	13306	6
Плоская шайба М10 DIN 125 A2	13307	12
Пружинная шайба М10 DIN 127 A типа А	13308	6

Инструкция по монтажу:

Вырываем яму 1,5*1,0*0,8 м. В нее ровным слоем засыпаем 75 кг MSS-C и обильно проливаем водой.

Устанавливаем собранную систему.

Сверху ровным слоем засыпаем остатки MSS-C и обильно проливаем водой.

Засыпаем яму родным грунтом.

В бункер RB засыпаем электролитическую соль и закрываем ревизионно-заправочный люк.

Опубликовано 14.02.201814.05.2018

Внешняя молниезащита

Внешняя молниезащита – комплекс мероприятий, обеспечивающий с определенной вероятностью перехват и отвод молнии в землю, с целью защиты сооружения от повреждающих факторов молнии, как правило- пожара. В момент прямого удара молнии в объект СМЗ принимает на себя ток молнии и отводит его в землю.

Прохождение тока молнии должно произойти без ущерба для защищаемого объекта и быть безопасным для людей, находящихся как внутри, так и снаружи этого объекта.

Молниеотвод состоит из нескольких элементов: молниеприемника, токоотвода и заземлителя.

Молниеприемник принимает на себя основной удар, поэтому он должен выдерживать различные тепловые и динамические нагрузки. Молниеприемники подразделяются на активные и пассивные.

Токоотвод служит для направления принятого разряда в землю.

Заземлитель отводит ток молнии в землю.

Молниеприемник

Активный

Это результат современных разработок. В основе активной молниезащиты лежит применение ионизации воздуха вокруг молниеприемника. Результатом такой меры, является существенное увеличение защищенной зоны. Устройство не нуждается в сетевой подпитке и безопасно для окружающей среды и человека. Ионизаторы создают периодические серии электрических импульсов, между устройством и грозовой тучей, посредством использования в качестве подпитки, напряженности электромагнитного поля. Ионизатор в данном случае, так или иначе, провоцирует попадание молнии в молниеприемник. Такая система не требует периодического эксплуатационного обслуживания, работает автономно. Монтаж активного молниеприемника осуществляется на высоте не менее 2 метров над наивысшей точки здания. Отвод разряда , в зависимости от размеров здания, осуществляется одним или двумя спусками.

Система активной молниезащиты компактна, имеет, большую защитную зону (до 108 метров). Может монтироваться как на самом защищаемом объекте, так и на отдельно стоящей мачте.

Пассивный ( классический )

Согласно нормативным документам и сложившейся практике пассивная защита от молнии зданий и сооружений выполняется одним из ниже перечисленных способов или их комбинацией:

Штыревая система. Одиночный стержень молниеприемника (в просторечии — громоотвода), соединен токоотводом с заземлителем. При этом зона защиты такого устройства определяется конусом с углом 45-55град. от вертикали с высотой, равной примерно 0,8 от верхней точки молниеприемника. Может монтироваться как на самом защищаемом объекте, так и на отдельно стоящей мачте. Посредством токовода крепится к заземляющему устройству (ЗУ ).

Эта система недорога, но в то же время имеет маленькую зону защиты. Как правило, такая защита применима на небольших постройках.

Тросовая система.Устанавливается ,как правило на деревянных стойках вдоль конька крыши в виде металлического троса , соединенного одним или несколькими токоотводами с заземлителями.. Выступающие элементы (трубы, антенны, слуховые окна) защищаются одиночными молниеприемниками.

Тросовая система находит применение при защите зданий с протяжённой двускатной конструкцией кровли с небольшим количеством выступающих частей, таких как бараки, склады и т.д. На объектах котеджного строительства применяется редко из-за того, что нарушает эстетический вид здания.

Сетчатая система. Создание по периметру крыши, включая ее конек, молниезащитной сетки — «сетки Фарадея», — соединенной одним или несколькими токоотводами с заземлителями. Выступающие элементы также защищаются одиночными молниеприемниками. Эта система представляет собой сочетание металлических проводников и металлических токоотводов, которые заземлены по отдельности.

Это наиболее эффективная система пассивной молниезащиты, поскольку способна с высокой степенью надежности защитить от прямого попадания молнии практически все элементы конструкции здания. Данная система, как правило не применяется в чистом виде, а представляет собой комбинацию из сетчатого и стержневых молниеприемников.

Из недостатков можно отметить некоторое нарушение экстерьера здания, сложность и трудоемкость монтажа.

Различия между пассивной и активной молниезащитами:

Зона защиты активного молниеприемника больше в 4-5 раз в сравнении с пассивным стержневым молниеприемником той же высоты;
Из-за усложнения конструкций крыш современных зданий и сооружений пассивная молниезащита более материалоемкая, чем активная .
Активной молниезащитой на одном объекте можно закрыть сразу несколько строений и сооружений.
Время монтажа активной молниезащиты в несколько раз меньше, чем пассивной молниезащиты.
Активная головка не ухудшает эстетический вид объекта, занимает минимальное место при установке, не препятствует чистке кровли от снега зимой.

Единственным плюсом пассивной молниезащиты является ее работоспособность, проверенная временем..

Токоотвод

Токоотводы должны передавать ток молнии от молниеприемника к заземлителю молниеотвода. В СО 153-34.21.122-2003 “Инструкции по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций” предписано, что в качестве токоотводов “всюду, где это возможно, следует использовать металлические конструкции зданий и сооружений (колонны, фермы, рамы, пожарные лестницы и т.п., а также арматуру железобетонных конструкций) при условии обеспечения непрерывной электрической связи в соединениях конструкций и арматуры с молниеприемниками и заземлителями, выполняемых, как правило, сваркой.”
Частота размещения токоотводов по наружному периметру стен здания представляется зависимой от избранного уровня защиты. Для I уровня шаг расстановки токоотводов не должен превышать 10 м, а для каждого следующего уровня он увеличивается на 5 м. Норматив разрешает использовать для токоотводов не только сталь, но и цветные металлы, в том числе алюминий. Последнее важно, потому что в современном градостроительстве алюминиевые детали – важный элемент декоративной отделки стен и эти элементы декора часто удается использовать в качестве естественных токоотводов. Наконец, токоотводы разрешено помещать под декоративной отделкой стен, если отделочный материал негорючий. Тем самым снимается проблема порчи внешнего вида сооружения.
При современном индустриальном строительстве зданий, как правило, возводятся несущие пространственные железобетонные и металлические электропроводящие конструкции, а также монтируются фасадные металлические конструкции. В случае использования их в качестве естественных токоотводов возможность локального «опасного» протекания тока молнии внутрь здания отсутствует.

Заземлитель

Отводит ток молнии в землю и имеет малое значение электрического сопротивления.

Сопротивление заземления, используемого для подключения молниеприемников, должно быть:

в обычном глинистом грунте не более 10 Ом

(РД 34.21.122-87, п. 8)

в песчаном грунте не более 40 Ом

(РД 34.21.122-87, п. 8; для грунтов с удельным электрическим сопротивлением более 500 Ом*м)

Кроме того, заземляющие электроды и соединительный проводник между этими электродами должны находится на удалении от стены здания не менее 1 метра (СО 153-34.21.122-2003, п. 3.2.3.2).

Монтаж внешней молниезащиты

Этапы:

Монтаж контура заземления. В качестве ЗУ в СМЗ можно использовать, как отдельный контур молниезащиты, так и контур защитного заземления для системы электроснабжения.
Монтаж молниеприемника (активного или пассивного).
Монтаж токовода.
Соединение всех элементов системы.

Характеристики	Активная система молниезащиты	Пассивная система молниезащиты
Принцип действия	Электронная система создаёт ионизацию (встречный лидер) значительно раньше и большей напряженности поля, чем в случае классической молниеотводной защиты.	Физически, пассивный молниеотвод действует аналогично активному – создается зона ионизации вокруг острия и молния «притягивается» от защищаемых объектов, но на расстояниях во много раз меньших, чем у активного молниеотвода.
Зона защиты	Зона защиты активного молниеприемника многократно превосходит зону защиты обычного штыревого. Охраняются все объекты, охваченные элипсообразной сферой в виде «капсулы», антенны и архитектурные элементы крыши, а так же вся территория (открытые площадки) находящаяся в зоне защиты активного молниеприемника.	Пространство в окрестности молниеотвода ограниченной геометрии, в зону защиты которого входит только объект, размещенный в его объеме. Радиус защиты меньше примерно в 8 раз, чем у активной системы молниезащиты.
Схема защиты
Радиус действия	Радиус защиты до 107 м.	Радиус защиты до 24 м.
Токоотводы	1-2 шт.	Более — 2 шт.
Горизонтальные пояса	Не применяются для зданий высотой до 60 м.	Искусственные токоотводы соединяются горизонтальными поясами вблизи поверхности земли и через каждые 20 м по высоте здания.
Заземлители	Не более 2 шт.	Более 2 шт.
Проектирование	Определяется высота мачты, на которую устанавливается активный молниеприемник (по инструкции), исходя из уровня защиты и радиуса защищаемой площади.	Выполняется обоснование выбора средств защиты, типов молниеотводов и методов расчетов, выбора материалов молниеприемников, токоотводов, их сечений и общее количества.
Монтаж	1-2 дня	Сложность и трудоемкость монтажа множества молниеотводов, сеток и молниеприемников пассивной молниезащиты.
Эксплуатация	Трудозатраты на ТО и Р пропорциональны количеству элементов системы.	Тех. обслуживание и ремонт большого количества соединений, крепежных элементов.
Эстетика	Не ухудшается эстетический вид объекта. Активная головка занимает минимальное место при установке.	При установке молниеотводных сеток или многочисленных стержней портится архитектурный облик объекта.
Электромагнитное воздействие	Минимальное негативное воздействие электромагнитного поля из-за ограниченного количества токоотводов.	Большое количество токоотводов подвергает почти весь объект воздействию электромагнитного поля.

Опубликовано 05.02.201814.05.2018

Внутренняя молниезащита

Для защиты электрооборудования от перенапряжений, вызванных попаданием молний в воздушные линии (ВЛ) электросети, используются специальные устройства защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП). Этот вид перенапряжения особенно опасен и несет в себе, огромную разрушающую силу, как и сама молния. Стандартное защитное оборудование, не успевает срабатывать, что приводит к выходу из строя бытовых приборов и нередко является причиной пожаров.

Перенапряжение- кратковременное увеличение напряжения в точке электросети сверх допустимого значения. После этого скачка, напряжение в сети восстанавливается до первоначального значения. Степень искажения напряжения при этом характеризуется показателем импульсного напряжения.

К примеру, у Вас в дом поступает синусоидальное напряжение 220 В. В результате попадания молнии в ВЛ электросети может возникнуть бросок напряжения, длительностью несколько миллисекунд но амплитуда (максимальное значение) может достигать до 10кВ.

Изоляция любого бытового электроприбора, работающего в сети 220 – 380 В рассчитана на определенный уровень скачка напряжения (импульс перенапряжения), как правило не превышает 1000 В. В случае возникновения в сети перенапряжения с импульсом многократно превышающим допустимый происходит пробой изоляции, что приводит к короткому замыканию и пожару.

Пробой изоляции может возникнуть, даже если у вас все приборы отключены от розеток. Под напряжением в доме все равно останутся электропроводка, распределительные коробки, те же розетки. Эти элементы сети также не защищены от импульсного перенапряжения.

Причины возникновения импульсного перенапряжения.

- грозовые разряды (удар молнии).
- коммутационные перенапряжения которые возникают в результате включения/отключения потребителей с большой нагрузкой.
- перекос фаз в результате короткого замыкания в сети.

Избавиться от импульсных перенапряжений — невозможно, но предотвратить пробой изоляции снизив величину импульсного перенапряжения до безопасной величины возможно, установив устройство защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП) .

Общепринято выделяют перенапряжения, вызванные прямыми и непрямыми ударами молнии. Первые происходят в случае попадания молнии в здание или в подведенные к зданию линии коммуникаций (линии электропередачи, коммуникационные линии). Вторые — вследствие ударов вблизи здания или удара молнии вблизи линий коммуникаций. В зависимости от типа попадания различаются и параметры перенапряжений.

Для надежной защиты внутренней электропроводки целесообразно построить многоуровневую (по крайней мере, трехступенчатую) систему защиты из УЗИП разных классов. Их применение регламентирует ГОСТ Р 51992-2002 (МЭК 61643-1-98) «Устройства для защиты от импульсных перенапряжений в низковольтных силовых распределительных системах». Согласно этому ГОСТУ существуют три класса таких устройств.

УЗИП класса I(B)

Предназначены для защиты от прямых ударов молнии в систему молниезащиты здания или воздушную линию электропередач. Устанавливаются на вводе в здание во вводно-распределительном устройстве (ВРУ) или главном распределительном щите (ГРЩ). Нормируются импульсным током I imp с формой волны 10/350 мкс. Номинальный разрядный ток 30-90 кА.

УЗИП класса II(C)

Такие устройства защиты от импульсных перенапряжений предназначены для защиты токораспределительной сети объекта от коммутационных помех или как вторая ступень защиты при ударе молнии. Устанавливаются в распределительные щиты. Нормируются импульсным током с формой волны 8/20 мкс Номинальный разрядный ток 20-40 кА.

УЗИП класса III(D)

Такие устройства защиты от имупльсных перенапряжений предназначены для защиты потребителей от остаточных бросков напряжений, защиты от дифференциальных (несимметричных) перенапряжений (например, между фазой и нулевым рабочим проводником в системе TN-S), фильтрации высокочастотных помех.

Устанавливаются непосредственно возле потребителя. Могут иметь самую разнообразную конструкцию (в виде розеток, сетевых вилок, отдельных модулей для установки на DIN-рейку или навесным монтажом). Нормируются импульсным током с формой волны 8/20 мкс. Номинальный разрядный ток 5-10 кА.

Устройство УЗИП

Устройства защиты от импульсных перенапряжений построены на базе разрядников или варисторов и часто имеют индикаторные устройства, сигнализирующие о выходе УЗИП из строя. Недостатком УЗИП на базе варисторов является то, что сработав один раз им необходимо остыть, чтобы снова прийти в рабочее состояние. Это снижает надежность защиты при многократном ударе молний.

Обычно УЗИП на базе варисторов изготавливаются с креплением на DIN рейку. Сгоревший варистор можно заменить простым извлечением модуля из корпуса УЗИП и установкой нового.

Принцип работы УЗИП

При импульсном скачке напряжения УЗИП, сбрасывает повышенное напряжение фазного провода на заземление. Для этого УЗИП устанавливают между фазным проводом и главной заземляющей шиной, установленной во вводно- распределительном устройстве ( ВРУ).

Рекомендации по применению УЗИП

Для надежной защиты объекта от воздействия перенапряжений, в первую очередь необходимо смонтировать эффективную систему заземления и уравнивания потенциалов. При этом лучше перейти на системы заземления TN-S или TN-CS с разделёнными нулевым и защитным проводниками.

Следующим шагом должна стать установка защитных устройств.

Если подключение электропитания осуществляется по воздушной линии, то во ВРУ лучше использовать УЗИП на основе разрядников и плавкие вставки. В главном щите здания ставятся варисторные УЗИП класса I или II, а в щитках на этажах ставятся УЗИП III класса. Если необходимо дополнительно защитить оборудование, то в розетки включаются УЗИП в виде вставок и удлинителей

Различают частичную и полную защиту устройствами УЗИП.

Частичная защита подразумевает защиту непосредственно от пробоя изоляции (возникновения пожара), в этом случае достаточно установить один прибор УЗИП на вводе.

При полной защите УЗИП устанавливается не только на вводе, но и возле каждого потребителя домашней электросети (телевизора, компьютера, холодильника и т.д.) Такой способ установки УЗИП дает более надежную защиту электрооборудованию.