DIY villámvédelem

A cikk tartalma

• Földelés
• A földelő elemek elhelyezése
• Levezető
• Rúd villámrúd
• A villámvédelmi rendszer teljesítményének ellenőrzése és ellenőrzése
• Túlfeszültség védelem
• Ház elektromos hálózatának ellenőrzése
• Lakásvédelem (B osztály)
• Vonalak védelme (C osztály)
• Készülékvédelem (D osztály)

A cikk ismerteti a saját kezű villámvédelem megszervezésének kritikus pillanatait, amelyekre külön figyelmet kell fordítani. Hasznos tudni róluk akkor is, ha a villámvédelmet harmadik fél szakemberei végzik.

Földelés

Ahhoz, hogy megvédjük magunkat a villámlás elektromos kisülésektől, két problémát kell megoldanunk. Az első az, hogy ilyen mentesítést kapjunk. Másodszor, küldje el otthon biztonságos helyre. Ez a biztonságos hely föld van. Vele kezdjük.

A képen talán a legnépszerűbb földelési terv egy kis épülethez. Ennek a kialakításnak három földelővezetője van, amelyek egy egyenlő oldalú háromszög sarkában helyezkednek el. Valójában ez nem dogma. A földelő vezetők száma és a relatív helyzetük is eltérő lehet. A legfontosabb dolog az, hogy egy ilyen kialakítás megbízható földelést biztosít. A legfontosabb földelési paramétereket a következő dokumentumok határozzák meg: PUE (Elektromos telepítési szabályok, 1.7 fejezet) és GOST (GOST 12.1.030-81 „Elektromos biztonság. Védő földelés. Nullázás”, GOST R 50571.10-96 5. rész, 5. fejezet, 54. fejezet.) védővezetők „).

A fő paraméter, amely a földelés védelmet nyújtó képességéről beszél, az ellenállás, amely nem haladhatja meg a 4 ohmot. Megtalálható olyan földelési szerkezetek, amelyek csak egy földelő elemből állnak. Igaz, hogy egy ilyen vezető mélysége általában legalább 30 m, amelyet speciális felszerelés nélkül lehetetlen megvalósítani egy vidéki ház helyén. Ezért az egyik földelő elem helyett többet vesznek. Az elemek számát és mélységét a konkrét feltételek határozzák meg.

Hazánk átlagos körülményei alapján általában három földelési elemet használnak, amelyeket 3-5 m-re kell eltemetni. Érdemes megjegyezni, hogy egy ilyen szerkezet telepítése után meg kell mérni az ellenállást. Ha ez kevesebb, mint 4 ohm, akkor minden rendben. Ha ennél több, akkor nem kell idegesíteni. Egy vagy több további elem hozzáadható az ellenállás csökkentése érdekében.

A földelő elemek elhelyezése

Van egy egyszerű szabály, amely szerint a földelő elemek közötti távolságnak nem lehet kevesebb, mint a mélység kétszerese. Ez az egyenlő oldalú háromszög népszerűségének oka, ez a legkompaktabb szállási lehetőség. Valójában, ha eleget tesz a földelő elemek közötti távolság követelményének, akkor azokat még sorba is lehet helyezni.

A következő legfontosabb kérdés az anyagválasztás. Alapvetően, ahogy a logika sugallja, bármilyen vezetőt használhat. Nemcsak az elektromos paramétereket kell figyelembe vennünk, hanem azt is, hogy az anyag hogyan viselkedni fog a megbízhatóság és biztonság szempontjából. A PES-ben csak három anyag található: fekete acél, horganyzott acél és réz. Ezért jobb, ha úgy dönt, hogy korlátozódik rájuk, és nem vállalja a kísérletezők kockázatát.

A választott anyagtól függően be kell tartania a minimális keresztmetszeti követelményeket. Tehát a kerek fekete acél átmérőjének legalább 16 mm-nek, horganyzott acélnak és réznek – 12 mm-nek kell lennie. Nemcsak kerek földelési elemek használhatók. Lehet venni téglalap alakú vagy akár sarok. Érdekes, hogy a dokumentumban a szöget csak a fekete acél jelöli. Fekete acél korlátozások – 100 mm keresztmetszet² 4 mm falvastagsággal. Horganyzott acélhoz 75 mm² 3 mm-nél és réznél 50 mm-nél² 2 mm-nél.

Anyag kiválasztásakor általában megvizsgálják a költségeket, a rendelkezésre állást és a tartósságot. A tartósság szempontjából nem ajánlott a szerelvények használata. A helyzet az, hogy a megerősítés felső rétege megkeményedett, ami befolyásolja az elektromos paramétereket. Ezen felül a megerősítés gyorsabban rozsdásodik. Van még egy tévhit. Most számos módszer létezik a vasfémek korrózió elleni védelmére. Ezért csábító lehet a földelő elemeket ilyen védelemmel kezelni. Tilos ezt egyszerű okból megtenni – az ilyen földelés nem fog működni, de ezzel a bevonattal elkülönítjük a földelő elemeket a talajtól.

Az anyag eldöntése után felmerül egy másik kérdés, hogyan lehet az egyes földelőelemeket megfelelően összekapcsolni?

A kapcsolatnak megbízhatónak kell lennie, több mint egy évet kell tartania. Általában nincs egyetlen ideális megoldás. A hegesztést általában fekete acélhoz használják. Csavarozott összeköttetés esetén minden elem korrodálódik, és a vezetőképesség megsértésének valószínűsége csak növekszik. Igaz, hogy a hegesztett varrás a korrózió szempontjából a legsebezhetőbb pont. Teljesen lehetséges, hogy védő vegyülettel kezeljük, ez nem befolyásolja a teljes rendszer ellenállását.

Ne hegesztsen horganyzott acélt. A varrásnál a védőréteg eltörik. Másrészt, ha horganyzott acélból készült speciális csatlakozókat használ, a csatlakozás védve van a korrózióval szemben, ami azt jelenti, hogy garantálva van a működés megbízhatósága. Ugyanez történik a réz elemekkel. Vannak olyan forrasztási technológiák is, amelyek rendkívül ritkák és drágák. Érdemes megemlíteni, hogy rozsdamentes acél is használható. Az is jobb, ha nem hegeszti, hanem csavarozott csatlakozást használ. És meg kell jegyezni, hogy ezt az anyagot a PES nem veszi figyelembe..

Az anyagot kiválasztották, a kapcsolatokat meghatározták, folytathatja a telepítést. A jelöléssel kell kezdenie. A földi elemek elhelyezésének helyének kiválasztása. Itt ne feledje, hogy a legközelebbi földelő elemnek legalább 1 m-re kell lennie az alaptól. Ezenkívül tovább nem szükséges, a földelést még mindig össze kell kötni a levezetővel. A földelő elemek elhelyezési helyein 0,5–1 m mély furatokat ásunk, majd ezeket a lyukakat azonos mélységű árokkal összekötjük. Kb. 3 m hosszú földelő elemek kalapácsos kalapáccsal be lehet ütni. Minden azonban a talaj típusától függ..

Ezután összekapcsoljuk a függőleges elemeket egymással. A csatlakozáshoz általában szalagot használnak, csak ne felejtsük el a keresztmetszet és a lemezvastagság követelményét. A földelés befejezése után ellenőriznie kell annak integritását, és meg kell szerveznie egy megbízható kapcsolatot a levezetővel. Akkor talajjal kell lefednie, amelyet kívánatos tömöríteni.

Igen, az utántöltés előtt jó lenne megmérni az ellenállást. Az alábbiakban beszélünk arról, hogyan lehet ezt megtenni. Időközben ne feledje, hogy ha az ellenállás nagyobb, mint 4 ohm, akkor gondolkodjon azon, hol helyezze el a másik földelőelemet.

Levezető

Első pillantásra az elem egyszerű, de a legfontosabb feladat megoldására bízza – az elektromos kisülés a villámrúdról a földre juttatása. A levezetőnek megbízhatónak és biztonságosnak kell lennie. Megbízható – ez azt jelenti, hogy amikor egy elektromos áram áthalad, nem fog összeomlani, és biztonságos – amikor egy elektromos áram áthalad, nem fogja károsítani magát a házat és az abban elhelyezett berendezéseket. Nem nehéz ilyen levezetőt elkészíteni, de ehhez bizonyos szabályokat be kell tartani.

Kezdjük azzal az anyaggal, ahonnan a levezetőket el lehet készíteni. Acél, réz és alumínium használata megengedett. A leggyakrabban használt kerek rudat vagy huzalt. Egy ilyen levezető keresztmetszete nem lehet kevesebb: réz esetében – 16 mm, alumíniumnál – 25 mm, acélnál – 50 mm. Ügyeljen az alumíniumra. A réz és az alumínium közvetlen kötés nem megengedett. Ezért jobb, ha nem használja őket. És ha nem tud megbirkózni vele, akkor ezt a csatlakozást semleges anyagból készült csavarokkal kell létrehozni. Megjegyzendő, hogy az acél felhasználására nincs korlátozás. Ajánlott horganyzott acél használata a levezető korrózió elleni védelme érdekében.

A villámrúd és a földelés, vízszintes vagy függőleges egyenes között a legrövidebb távolságra levezetőt vezetnek. A levezető csatlakozásainak számát minimalizálni kell. És ha ilyen kapcsolat szükséges, akkor megbízhatónak kell lennie. Hegesztés, forrasztás vagy csavarozás megengedett.

A levezető vezetéket közvetlenül a falakhoz rögzítik. Ha nem éghető anyagból készülnek, akkor a vezetékeket nemcsak a falon, hanem a falon is le lehet helyezni. Ha a fal éghető anyagból készül, akkor fennáll a tűzveszély: az elektromos kisülés során a levezetővezeték veszélyes hőmérsékletre melegszik fel. Ezért éghető anyagok esetében az alsó vezető legalább 10 cm távolságra van a fal felületétől. Helyezze le a vezetékeket az ablakoktól és az ajtóktól. Ha ez valamilyen okból nem lehetséges, akkor ezen a területen nagyfeszültségű szigetelés levezetőt kell használni. Ne tegyen levezetőket a levezetőkbe.

A levezetők száma a védett tárgy tervezésétől, a parasztház alakjától és méretétől, valamint a szükséges védettségtől függ. A legmagasabb I védettség mellett a levezető vezetők közötti átlagos távolságnak 10 m-nek kell lennie. A IV védettségnek az átlagos távolsága 25 m. Több levezető párhuzamos elektromos csatlakozás, ami azt jelenti, hogy az egyes vezetékeken átáramló áram kisebb lesz. Ennek eredményeként egy ilyen vezető fűtése csökken az elektromos kisülés során, ami csökkenti a tűzveszélyt.

Több levezető jelenléte csökkenti a villámlás további káros hatásait is. Amikor egy elektromos kisülés halad át a levezető vezetéken, erős elektromos mező lép fel, amely indukált túlfeszültséget okoz a házban található hálózatokban és eszközökben. Nyilvánvaló, hogy a vezető áramának csökkenése az elektromos mező erősségét is csökkenti.

A szabályok lehetővé teszik az épületelemek levezetőként történő használatát. Ez lehet egy épület fémkerete, egyéb fém elemek. Még az épület vagy a fém homlokzati burkolat megerősítése. A lényeg az, hogy az elemek közötti elektromos folytonosság megbízható és tartós. Tehát például a megerősítéshez elegendőnek tekintjük, ha az összes vízszintes és függőleges rudazat 50% -át hegesztjük. A homlokzati burkolat elemek vastagságának legalább 0,5 mm-nek kell lennie. A kizárólag természetes levezetők használata kockázatos lehet, de egy felszerelt külön levezetővel kombinálva egyszerre több levezetőt kaphat, és ezért a fent tárgyalt előnyök.

Mint levezetők és földelő elemek, lehetetlen olyan csővezetékeket használni, amelyeken gyúlékony anyagokat szállítanak. Egy vidéki házban ezek gázvezetékek és szennyvízcsatorna, mivel a szén és a szerves hulladék bomlásakor a metán szabadul fel.

Rúd villámrúd

Villámhárítók megvásárolhatók készen is, vagy készíthetik magukat. A villámhárítók mérete és kivitele eltérő lehet. Így a kész eszközök hossza általában 2,5–15 m. Fontos, hogy a légcsatorna csúcsának teteje a szerkezet legmagasabb pontja felett legyen. További árbocok is használhatók. A rudak alakja nem nagyon fontos, főleg az, hogy a keresztmetszeti terület megfelel a normáknak. A különböző anyagok eltérő minimumot igényelnek: réz – 35 mm², alumínium – 70 mm² és acél – 50 mm².

Úgy gondolják, hogy minél vékonyabb lesz a légi terminál lándzsa hegye, annál hatékonyabban fog működni. Másrészről, ha villám üt, egy túl vékony hegy éghet vagy összetört. És sokkal érzékenyebb lesz az oxidatív folyamatokra. Ezért itt középutat kell találnia.

A villámrúd megőrzi a helyet, amelyet az alábbiak szerint lehet becsülni. Egyenes vonalot húzunk a légcsatorna végétől a talajig, miközben az egyenes és a légcsatorna közötti szöget 45 foknak vesszük. Egyenes vonallal generátorként védő kúpot építünk. Ha a szerkezet teljesen ebben a kúpban fekszik, akkor a ház védettnek minősül. Ha egyes részei a kúp felett kinyúlnak, akkor a védelem nem lesz elegendő, be kell szerelni egy további rúd villámrúdot. Építsünk egy új védő kúpot körül. Ha mindkét kúp egy épületet takar, akkor a ház védett. Ha nem, akkor választunk helyet még egy rúd villámrúdhoz. Addig csináljuk, amíg a ház nem lesz védett..

A villámvédelmi rendszer teljesítményének ellenőrzése és ellenőrzése

Megszerveztük a földelést, feltelepítettünk egy villámrúdot, csatlakoztattuk őket alsó vezetékekkel, a telepítés befejeződött. Most meg kell vizsgálnunk, hogy a rendszer működni fog-e. Az egyes elemek elektromos csatlakozása és csatlakoztatása egy hagyományos teszterrel ellenőrizhető. A földelési ellenállást azonban egyszerű tesztelővel nem lehet ellenőrizni..

Szakembereket lehet meghívni az ellenállás mérésére. Megpróbálhatja magát is csinálni, csak ehhez speciális eszközre és pár elektródára van szüksége. Megvizsgáljuk, hogyan lehet mérni az ellenállást az M-416 eszköz használatával, amely nagyon népszerű és könnyen használható..

Földmérő М-416

További elektródákat általában a készülékkel szállítanak. A terv szerint rendezzük őket. A mérés előtt az elektródokat kb. 0,5 m-re kell eltemetni.

Földelési ellenállás mérési áramkör: 1 – földhurok, 2 – földszint

A villámvédelmet rendszeresen ellenőrizni kell. Ellenőrizni kell az elektromos integritását és ellenőrizni kell a földelési ellenállást. A legjobb ezt akkor tenni, ha a klimatikus feltételek a legkedvezőtlenebbek. Az ellenállás két esetben maximális lesz: nyáron, amikor a száraz idő hosszú ideig meleg volt, és télen a leghidegebb időszakban. Ebben az időben a talaj nedvességszintje minimális, a talaj ellenállása pedig maximális.

Ha az ellenőrzés azt mutatja, hogy minden normális, akkor feltételezhetjük, hogy a külső villámvédelem véget ért. De ez csak a harc fele. Biztosítani kell a belső védelmet is, amelyet túlfeszültség-védelemnek hívnak..

Túlfeszültség védelem

A zivatarok ellen nincs teljes védelem. De annak érdekében, hogy a lehető legnagyobb mértékben megóvjuk annak hatásait, a külső védelem mellett a belsőleg is.

Korábban már megvizsgáltuk azt az esetet, amikor az otthoni hálózatokban indukált túlfeszültség fordulhat elő, amelyet a villám sújtott villám okoz. Még egy módszert találtunk a káros hatások csökkentésére. Valójában ez ritka eset. Gyakran előfordul, hogy a villám befolyásolja a hálózatot anélkül, hogy még a villámrúdba is bejutna volna. A villámcsapás egy házon, amely villamos energiát szolgáltat egy házhoz, tragikus következményekkel járhat, még akkor is, ha a háztól néhány kilométerre történt. Ilyen hatásoktól fogva megpróbáljuk megvédeni magunkat..

Ház elektromos hálózatának ellenőrzése

Az első lépés a meglévő elektromos hálózat ellenőrzése. A helyzet az, hogy a védelem csak akkor lesz hatékony, ha a belső elektromos hálózatot megfelelően működtetik. Kezdjük a legegyszerűbbel. Vegye ki a foglalatot a telepítődobozból, és nézze meg, hány vezeték csatlakozik hozzá. Ha kettő van, akkor a hálózat mély modernizációt igényel. A helyzet az, hogy a helyes modern elektromos hálózat háromvezetékes: egy vezeték a fázishoz, a második a nulla működéshez, és a harmadik a nulla védőhöz. Ha csak két vezeték van csatlakoztatva az aljzathoz, akkor ez azt jelenti, hogy egyszerűen nincs nulla védelem.

Van egy általános és káros tévkép. A tapasztalatlan villanyszerelő felfedezéseket tud felmutatni magának – rájönve, hogy a működő nulla és a védő nulla még mindig csatlakoztatva van a kapcsolótáblán, ez azt jelenti, hogy pénzt takaríthat meg. Az elektromos áramkör szempontjából semmi sem változik, ha a munka- és a védő nullákat közvetlenül a konnektorhoz csatlakoztatják. És még az olyan igényes háztartási készülékek is működnek, amelyek védő nulla jelenlétét ellenőrzik..

A régi villamos berendezésekben védő nullát nem nyújtottak, ezt a helyzetet történelmi örökségnek lehet tekinteni. És amikor megjelent három érintkezővel rendelkező dugók, néhány villanyszerelő elkezdte ezt a trükköt használni. Valójában egy ilyen döntés egyszerűen értelmetlen. A védő nulla fő feladata a túlfeszültség és az áramütés elleni védelem munkavállalói kudarc esetén. Nyilvánvaló, hogy ha rövidzárlatot okoz a kimeneten, akkor nincs védelem. Ezért ellenőrizni kell a bemeneti és az adagolótáblát (bemeneti elosztó eszköz, ASU). Még egyfázisú csatlakozás esetén is, amikor csak két vezeték van a bemeneten, már szükség van egy védő nulla csatlakoztatására a bemeneti táblán. És ebből a pajzsból húzzon külön védő nullát, akkor megszabadulunk a megbízhatatlan örökségtől.

A belső hálózat előkészítésének következő lépése a potenciális kiegyenlítő rendszer szervezetének ellenőrzése és szükség esetén a szervezése. A potenciál kiegyenlítése általában minimalizálja a szivárgási áram káros hatásait. A szivárgási áramnak még a legelterjedtebb körülmények között is negatív következményei vannak. Ez áramütés és a huzalok gyorsított korróziója, valamint lehetséges túlfeszültség, ha a működő nulla kiég. A villámlásból származó túlfeszültség esetén a következmények még súlyosabbak lehetnek..

A szabályozási dokumentumok meghatározzák a potenciális kiegyenlítő rendszer felépítésének eljárását. Ezt a földet a potenciális potenciálkötési rendszeren keresztül kell a ház fő talajához kötni. Ez az ASU pajzsban történik, általában még a villamos fogyasztásmérő előtt.

Egy ilyen modernizáció után megkezdheti a hatékony belső védelem szervezését a túlfeszültség ellen..

Lakásvédelem (B osztály)

A túlfeszültség-védelem ezen a szinten történő megszervezésének célja egyértelmű, meg kell védeni az egész háztartási villamos berendezést az épületet vagy erőátviteli vezetéket érintő közvetlen villámcsapásoktól, valamint az ilyen sztrájkok okozta túlfeszültségetől. Az ASU pajzsába védőberendezést kell felszerelni az árammérőig. A levezetőket a leggyakrabban használják, bár varisztorok is használhatók. A legfontosabb, hogy megfelelnek a B osztályú berendezésekre vonatkozó követelményeknek.

B osztályú levezető

A fő paramétereket az eszköz testén tüntetjük fel. Ilyen készülékeknél az átadott impulzusáramnak legalább 10 kA-nak kell lennie, a rövid távú pedig elérheti az 50 kA-t, a maximális feszültségnek 2,0–2,5 kV-nak kell lennie..

Az eszközök egycsatornásak lehetnek, ahogy az a képen is látható. Ez elegendő az egyfázisú bemenethez. Háromfázisú bemenet esetén sokkal kényelmesebb a háromcsatornás eszközök használata.

Ezen a szinten nincs felszerelve védőberendezést a munkahelyi és a védő nulla közé. A házat úgy tervezték, hogy egy DIN sínre illeszkedjen. Anyag- és szerkezeti követelmények – a tűz és a szikrát a készülék házán kívül ki kell zárni. A rövidzárlat akkor sem megengedett, ha az eszköz meghibásodik.

Vonalak védelme (C osztály)

Az ilyen szintű készülékek nem tudnak védeni a közvetlen villámcsapástól. Úgy tervezték, hogy fennmaradó túlfeszültség legyen, amely akkor marad, ha átmennek a bevezetőn a levezetőn. Egy ilyen készüléket általában már elosztanak az elosztó táblákon. Ha ezek közül több van, például minden emeleten, akkor a védőberendezéseket minden egyes padlólapra külön-külön be lehet szerelni. Ezen a szinten jobb, ha négycsatornás eszközöket használunk. A negyedik csatornát a munka és a védő nullák közötti beállításra használják..

4-csatornás eszköz

A levezetők ezen a szinten is használhatók, bár a varisztorokat gyakrabban használják. Általában paramétereik elegendőek. Ilyen készülékeknél az átadott impulzusáramnak legalább 10 kA-nak kell lennie, és a rövid távú elérheti a 40 kA-t is, a maximális feszültségnek 1,3 kV-nak kell lennie. Más követelmények hasonlóak a B osztály követelményeihez.

A vonalvédelem megfelelő működéséhez a kábel mentén az előző szintű eszközöktől legalább 7-10 m távolságnak kell lennie, ami elegendő késleltetési szintet biztosít. Egy kis vidéki házban előfordulhat, hogy a távolság kisebb lesz. Ezért meg kell szervezni egy mesterséges késleltetési vonalat, amit könnyű megtenni, ha legalább 12 μH induktivitású fojtót szerelnek be. Nyilvánvaló, hogy minden csatornára fojtót kell telepíteni.

Készülékvédelem (D osztály)

Ez a védelem utolsó rétege. Nem minden eszköznél szükséges. A legtöbb esetben a két korábbi szint elegendő lesz. Ennek ellenére egyes különösen érzékeny és drága eszközök védelme érdekében ez a védelem még mindig ajánlott. A védőberendezések beépíthetők aljzatokba és önállóak.

D kategóriájú védőberendezés

A képen látható eszköz közvetlenül csatlakozik a konnektorhoz, és csak akkor csatlakozik a védelmet igénylő eszköz. Ezek kombinálhatók, az elektromos hálózat túlfeszültség-védelme mellett az alacsonyáramú hálózatok védelmére is képesek. A képen látható eszköz képes megvédeni otthoni számítógépes hálózatát.

A vidéki házban a külső és túlfeszültség-védelem bevezetésével a legmagasabb szintű védelmet kapjuk a zivatarok ellen..