ДИИ заштита од муње

Садржај препоруке

• Уземљење
• Како поставити елементе за уземљење
• Доље проводник
• Штап громобрана
• Провера и праћење перформанси система за заштиту од грома
• Заштита од пренапона
• Ревизија електричне мреже куће
• Заштита куће (класа Б)
• Заштита линија (класа Ц)
• Заштита уређаја (класа Д)

У чланку се говори о критичним тренуцима организовања заштите од стреле властитим рукама, за које је потребна посебна пажња. Било би корисно знати о њима чак и ако заштиту од муње раде трећи стручњаци.

Уземљење

Да бисмо се заштитили од електричног пражњења, што је гром, морамо да решимо два проблема. Прво је ухватити такво пражњење. И друго, пошаљите га на сигурно место код куће. Ово сигурно место је земља. Кренућемо с њим.

Фотографија приказује можда најпопуларнији дизајн уземљења за малу зграду. Овај дизајн има три водича за уземљење, који се налазе на угловима једнакостраничног троугла. У ствари, ово није догма. И број уземљивача може бити различит и њихов релативни положај. Најважније је да такав дизајн пружа поуздано уземљење. Најважнији параметри уземљења одређују се таквим документима као што су ПУЕ (Правила за електричну инсталацију, Поглавље 1.7) и ГОСТ (ГОСТ 12.1.030-81 „Електрична сигурност. Заштитно уземљење. Нултирање“, ГОСТ Р 50571.10-96 Део 5. Поглавље 54. „Уређаји за уземљење и заштитни проводници „).

Главни параметар који говори о способности уземљења за пружање заштите је отпор који не би требао бити већи од 4 охма. Можете пронаћи конструкције за уземљење које се састоје од само једног елемента уземљења. Истина, продубљивање таквог проводника је обично најмање 30 м, што је немогуће извести без посебне опреме на месту сеоске куће. Стога се уместо једног елемента уземљења узима неколико. Број елемената и њихова дубина одређују се посебним условима.

На основу просечних услова наше земље обично се користе три елемента уземљења који се морају укопати 3-5 м. Вреди напоменути да је након постављања такве конструкције потребно измерити отпор. Ако је мањи од 4 охма, онда је све у реду. Ако их је више, нема потребе да се узнемирите. Може се додати један или више додатних елемената за смањење отпора.

Како поставити елементе за уземљење

Постоји једноставно правило које каже да удаљеност између елемената уземљења треба бити најмање двострука дубина на коју се воде. То је разлог популарности једнакостраничног троугла, ово је најкомпактнија опција смештаја. У ствари, ако испуњавате захтев за растојање између елемената уземљења, они се чак могу поставити у линију.

Следеће најважније питање је избор материјала. У принципу, као што логика сугерира, може се користити било који проводник. Међутим, требали бисмо размотрити не само електричне параметре, већ и како ће се овај материјал понашати у погледу поузданости и сигурности. У ПЕС-у постоје само три материјала: црни челик, поцинчани челик и бакар. Стога је боље кад се одлучите ограничити на њих, а не ризиковати експериментаторе.

Овисно о одабраном материјалу, морате се придржавати минималних захтјева за површину попречног пресјека. Дакле, за округли црни челик пречник треба да буде најмање 16 мм, за поцинчани челик и бакар – 12 мм. Могуће је користити не само округле елементе за уземљење. Можете узети правоугаони или чак угао. Занимљиво је да је у документу угао означен само за црни челик. Ограничења од црног челика – пресек 100 мм² дебљина стијенке 4 мм. За поцинчани челик 75 мм² на 3 мм, а за бакар 50 мм² на 2 мм, респективно.

Приликом одабира материјала обично се процењују трошкови, расположивост и трајност. У погледу трајности, не препоручује се употреба окова. Чињеница је да је горњи слој арматуре очврснуо, што утиче на електричне параметре. Поред тога, арматура брже цури. Постоји још једна заблуда. Сада постоји много средстава за заштиту обојених метала од корозије. Стога може бити примамљиво третирати уземљујуће елементе таквом заштитом. То је забрањено из једноставног разлога – такво уземљење неће радити, али овим премазом изолирамо уземљујуће елементе из тла.

Одлучујући се на материјал, поставља се још једно питање, како правилно повезати поједине елементе уземљења?

Веза мора бити поуздана, трајати више од једне године. Генерално, не постоји ниједно идеално решење. Заваривање се обично користи за црни челик. Ако направите спојницу са вијцима, сваки ће се елемент нагризати, а вероватноћа кршења проводљивости само се повећава. Тачно, заварени шав постаје најрањивија тачка у погледу корозије. Сасвим је могуће третирати га заштитним једињењем, што неће утицати на отпорност целог система.

Не заваривајте поцинковани челик. На шаву ће се заштитни слој разбити. С друге стране, ако користите посебне прикључке, који су израђени од поцинкованог челика, тада ће веза бити заштићена од корозије, што значи да ће бити осигурана поузданост рада. То исто раде и са бакреним елементима. Постоје и технологије лемљења, али су изузетно ретке и скупе. Вреди напоменути да се може користити и нерђајући челик. Такође је боље да га не заваривате, већ да користите спојницу са вијцима. И треба напоменути да се овај материјал не узима у обзир у ПЕС..

Изабран је материјал, одлучено је о везама, можете наставити с инсталацијом. Морате почети са маркирањем. Одабир места за постављање елемената за уземљење. Овде морате запамтити да најближи елемент за уземљење мора бити најмање 1 м од темеља. Такође није неопходно, ми морамо још увек повезати уземљење са доњим проводником. На мјестима гдје се налазе елементи за уземљење ископамо рупе дубоке 0,5–1 м, а затим рупе повезујемо с јарцима исте дубине. Елементи за уземљење у дужини од приближно 3 м могу се убити чекићем. Међутим, све зависи од врсте тла..

Затим повежемо вертикалне елементе један са другим. За повезивање се обично користи трака, само не заборавите на захтев за површином попречног пресека и дебљину плоче. Након завршетка склопа уземљења, морате провјерити његову цјеловитост и организовати поуздану везу са доњим проводником. Затим је требате прекрити земљом, коју је пожељно да се збије.

Да, пре пуњења, било би лепо измерити отпор. У наставку ћемо говорити о томе како то учинити. У међувремену, имајте на уму да ако је отпор већи од 4 охма, морате размишљати о томе где поставити други уземљујући елемент.

Доље проводник

Елемент је на први поглед једноставан, али поверено му је решење најважнијег задатка – испорука електричног пражњења из громобрана у уземљење. Доље проводник мора бити поуздан и сигуран. Поуздан – то значи да када прође електрична струја, неће се урушити, али је сигуран – када прође електрична струја, неће наштетити ни самој кући ни опреми која је у њој постављена. Није тешко направити такав силазни проводник, али за то је неопходно следити одређена правила.

Почнимо с материјалом од којег се могу направити доле проводници. Дозвољена је употреба челика, бакра и алуминијума. Најчешће се користи округла шипка или жица. Пресек таквог проводника не сме да буде мањи: за бакар – 16 мм, за алуминијум – 25 мм, за челик – 50 мм. Обратите пажњу на алуминијум. Није дозвољено директно везивање бакра и алуминијума. Стога је боље да их не користите. А ако не можете без њега, таква веза треба да се изведе вијцима од неутралног материјала. Може се приметити да нема ограничења за употребу челика. За заштиту доњег проводника од корозије препоручује се поцинчани челик.

Дољи проводник је положен дуж најкраћег размака између громобрана и уземљења, хоризонталних или вертикалних равних линија. Број прикључака у доњем проводнику мора бити смањен. А ако су такве везе потребне, онда морају бити поуздане. Дозвољено је заваривање, лемљење или провртање.

Доље проводник је причвршћен директно на зидове. Ако су направљене од незапаљивог материјала, дозвољено је постављање проводника не само на зид, већ и на зид. Ако је зид направљен од запаљивог материјала, тада постоји опасност од пожара; током проласка електричног пражњења, доњи проводник се може загрејати до опасне температуре. Због тога се код запаљивих материјала доњи проводник поставља на удаљености од најмање 10 цм од површине зида. Одложите проводнике даље од прозора и врата. Ако из неког разлога то није могуће, у том подручју треба користити доњи проводник у високонапонској изолацији. Не постављајте проводнике у цеви.

Број доњих проводника зависи од дизајна заштићеног објекта, облика и величине сеоске куће и траженог степена заштите. Уз највиши степен заштите И, просечни размак између доњих проводника треба да буде 10 м. Са степеном заштите ИВ, просечна удаљеност је 25 м. Неколико доњих проводника су паралелни електрични прикључци, што значи да ће струја која пролази кроз сваки проводник бити мања. Као резултат, смањење загревања таквог проводника током проласка електричног пражњења, што смањује ризик од пожара.

Присуство неколико доњих проводника такође смањује још један штетан утицај муње. Када електрични правац прође кроз доњи проводник, настаје снажно електрично поље које ће изазвати индуковани пренапонски напон у мрежама и уређајима смештеним у кући. Јасно је да смањење струје у проводнику такође смањује јачину електричног поља.

Правила омогућавају употребу грађевинских елемената као доњих проводника. То може бити метални оквир зграде, други метални елементи. Чак је и ојачање зграде или метална фасадна облога. Главна ствар је да је електрични континуитет између елемената поуздан и трајан. Тако се, на пример, за ојачање сматра довољно ако је заварено 50% свих хоризонталних и вертикалних шипки. Дебљина елемената за облагање фасаде мора бити најмање 0,5 мм. Коришћење само природних проводника може бити ризично, али у комбинацији са опремљеним одвојеним проводником можете добити неколико спуштајућих проводника одједном, па су стога предности које су горе описане.

Као доле проводнике, као и уземљујуће елементе, немогуће је користити цевоводе кроз које се транспортују запаљиве материје. У сеоској кући то су гасне цеви и канализација, јер се метан ослобађа током распадања измета и органског отпада.

Штап громобрана

Громобране се могу купити готове, или можете сами направити. Величине и дизајн штапа громобрана могу бити различити. Дакле, дужина готових уређаја је обично 2,5–15 м. Важно је да врх врха ваздушног терминала буде изнад највише тачке конструкције. Могу се користити и додатни јарболи. Облик шипке није превише важан, главна ствар је да површина попречног пресека одговара нормама. Различити материјали захтијевају различит минимум: бакар – 35 мм², алуминијум – 70 мм² и челик – 50 мм².

Верује се да што је тањи врх копче ваздушног терминала заоштрен, то ће и ефикасније радити. С друге стране, ако га погоди гром, претанак врх сагореће или разбити. И биће много подложнији оксидативним процесима. Стога овдје морате пронаћи средину.

Громобрана штити неки простор, који се може проценити на следећи начин. Нацртамо равну линију од краја ваздушног терминала до земље, док је угао између правог и ваздушног терминала једнак 45 степени. Узимајући равну линију као генератор, градимо заштитни конус. Ако се конструкција у потпуности налази унутар овог конуса, тада ће се кућа сматрати заштићеном. Ако њени појединачни делови стрше изван конуса, онда заштита неће бити довољна, потребно је уградити додатни громобрански штап. Око ње градимо нову заштитну конус. Ако оба конуса покривају зграду, кућа је заштићена. Ако не, онда бирамо место за још један штап громобрана. То радимо док кућа није заштићена..

Провера и праћење перформанси система за заштиту од грома

Организовали смо уземљење, уградили громобране, повезали их са доњим проводницима, инсталација је завршена. Сада морамо да проверимо да ли ће наш систем радити. Електрични прикључак појединих елемената и њихових прикључака може се проверити класичним тестером. Али отпор уземљења не може се проверити једноставним тестером..

Специјалисти се могу позвати за мерење отпора. Можете то покушати и сами, само за то вам је потребан посебан уређај и пар додатних електрода. Размотрићемо начин мерења отпора, користећи пример употребе уређаја М-416, који је прилично популаран и једноставан за употребу..

Метар уземљења М-416

Уз уређај се обично испоручују додатне електроде. Организирамо их у складу са шемом. Пре мерења, електроде морају бити закопане приближно 0,5 м.

Круг за мерење отпора уземљења: 1 – петља за уземљење, 2 – ниво земље

Заштита од грома захтева редовно надгледање. Потребно је проверити његов електрични интегритет и пратити отпор уземљења. Најбоље је то учинити када су климатски услови најмање повољни. Отпор ће бити максималан у два случаја: љети, када је топло топло суво вријеме, и зими, у најхладнијем периоду. У овом тренутку ниво влаге у земљи је минималан, односно отпорност на уземљење је максимална.

Ако провера покаже да је све у реду, тада можемо претпоставити да је спољна заштита од грома завршена. Али ово је само половина битке. Такође је неопходно обезбедити унутрашњу заштиту која се назива пренапонском заштитом..

Заштита од пренапона

Не постоји потпуна заштита од грмљавинске олује. Али у циљу заштите што је више могуће од њених ефеката, поред спољне заштите, унутрашње.

Раније смо већ разматрали случај када може доћи до индукованог пренапона у кућним мрежама, што је узроковано муњом која је погодила громобране. Чак смо пронашли и начин да смањимо штетне ефекте. У ствари, ово је риједак случај. Чешће, муња погађа мреже, чак и не улазећи у громобране. Муња на линији која снабдева кућу електричном енергијом може имати трагичне последице, чак и ако се десио неколико километара од куће. Управо ћемо од таквог утицаја покушати да се заштитимо..

Ревизија електричне мреже куће

Прво што треба учинити је ревизија постојеће електричне мреже. Чињеница је да ће заштита бити ефикасна само ако је унутрашња електрична мрежа исправно изведена. Кренимо од најједноставнијег. Извадимо утичницу из инсталационе кутије и видећемо колико је жица на њу повезано. Ако постоје две, онда мрежа захтева дубоку модернизацију. Ствар је у томе да је исправна савремена електрична мрежа трожилна: једна жица за фазу, друга за нулу, а трећа за заштиту од нуле. Ако су само две жице повезане на утичницу, то значи да једноставно нема нулте заштите.

Постоји уобичајена и штетна заблуда. Неискусни електричар може да открије сам – схвативши да су радна и заштитна нула још увек повезане на централи, то значи да можете уштедети новац. Са становишта електричног круга, ништа се неће променити ако су радне и заштитне нуле повезане директно на утичницу. Чак ће и захтевни кућански апарати који провере постојање заштитне нуле радити у овом случају..

У старим електричним инсталацијама није обезбеђена заштитна нула; ово се стање може сматрати историјским наслеђем. А када су се појавили утикачи са три контакта, неки електричари су почели да користе овај трик. У ствари, таква одлука је једноставно бесмислена. Главни задатак заштитне нуле је заштита од пренапона и струјног удара у случају квара радника. Јасно је да ако дођете до кратког споја у утичницу, тада неће бити заштите. Због тога је потребно проверити улазно-мерну плочу (уређај за дистрибуцију улаза, АСУ). Чак и код једнофазне везе, када на улазу постоје само две жице, на улазној плочи већ је потребно спојити заштитну нулу. И из овог штита намочимо посебну заштитну нулу, тада ћемо се ослободити непоузданог наследства.

Сљедећи корак у припреми интерне мреже биће провјера, а по потреби и организација система за изједначавање потенцијала. Генерално, потенцијално изједначавање минимизира штетне ефекте струја цурења. Чак и у најобичнијим условима, струје цурења имају негативне последице. Ово је струјни удар, убрзана корозија жица и могући пренапони када радна нула изгоре. У случају пренапона од грома, последице могу бити и горе..

Регулаторни документи дефинишу поступак изградње система потенцијалног изједначавања. То тло морамо повезати са главним земљиштем куће кроз систем еквипотенцијалне везе. То се ради у оклопу АСУ, обично пре бројила електричне енергије.

Након такве модернизације можете почети организовати ефикасну унутрашњу заштиту од пренапонских пренапона..

Заштита куће (класа Б)

Сврха организовања заштите од пренапона на овом нивоу је јасна, потребно је заштитити комплетну електричну инсталацију домаћинства од директних удара муње у зграду или далеководе, као и од индукованог пренапона изазваног таквим ударима. У АСУ-ов штитник до бројила електричне енергије уграђен је заштитни уређај. Одводници се најчешће користе, мада се могу користити и варистори. Најважније је да испуњавају захтеве за опрему класе Б.

Одводник класе Б

Главни параметри су назначени на кућишту уређаја. За такве уређаје преносена импулзна струја треба да буде најмање 10 кА, а краткотрајна може достићи 50 кА, максимални напон треба да буде 2,0-2,5 кВ.

Уређаји могу бити једноканални, као што је приказано на фотографији. Ово ће бити довољно за једнофазни улаз. Са трофазним улазом погодније је користити троканалне уређаје.

Између радне и заштитне нуле на овом нивоу није постављен заштитни уређај. Кућиште је дизајнирано да стане на ДИН шину. Захтеви за материјал и конструкцију – ватра и искрење изван кућишта уређаја морају бити искључени. Кратки спој није дозвољен чак и ако уређај не успе.

Заштита линија (класа Ц)

Уређаји овог нивоа не могу да се заштите од директних удара грома. Дизајнирани су за заостали пренапон, који остаје након проласка кроз одводник на улазу. Такав уређај се обично инсталира већ на разводним плочама. Ако их има, на пример, на сваком спрату, онда се заштитни уређаји могу инсталирати на сваку подну плочу независно. На овом нивоу је боље користити уређаје са четири канала. Четврти канал користи се за подешавање између радне и заштитне нуле..

4-канални уређај

Одводници се могу користити на овом нивоу, мада се варистори чешће користе. Обично су њихови параметри довољни. За такве уређаје, импулзна струја мора бити најмање 10 кА, а краткотрајна може достићи и до 40 кА, максимални напон мора бити 1,3 кВ. Остали захтеви су слични онима класе Б.

Да би заштита линија правилно функционисала, удаљеност дуж кабла од уређаја претходног нивоа мора бити најмање 7-10 м, што омогућава довољан ниво кашњења. У малој сеоској кући може се догодити ситуација да ће удаљеност бити мања. Због тога је потребно организовати вештачку линију кашњења, што је лако урадити инсталирањем пригушнице са индуктивношћу од најмање 12 μХ. Јасно је да се на сваком каналу мора инсталирати пригушница.

Заштита уређаја (класа Д)

Ово је последњи слој заштите. Није потребно за све уређаје. За већину ће два претходна нивоа бити довољна. Ипак, за заштиту неких посебно осетљивих и скупих уређаја, таква заштита је ипак препоручљива. Заштитни уређаји могу бити уграђени у утичнице и аутономни.

Заштитни уређај категорије Д

Уређај приказан на фотографији повезује се директно са утичницом и тек тада се прикључује уређај који захтева заштиту. Могу се комбиновати, поред заштите од пренапона у електричној мрежи, додатно могу да заштите и мреже ниских струја. Уређај приказан на фотографији има могућност заштите ваше кућне рачунарске мреже.

Имплементацијом спољне заштите и пренапонске заштите у сеоској кући добијамо највиши ниво заштите од олујних олуја тренутно доступних..