DIY lynbeskyttelse

Artikkelen diskuterer de kritiske øyeblikkene med å organisere lynbeskyttelse med egne hender, som krever spesiell oppmerksomhet. Det vil være nyttig å vite om dem selv om tredjepartsspesialister vil beskytte mot lynet.

Innholdsfortegnelse i artikkelen

1. Jordings
2. Hvordan plassere jordingselementene
3. Nedleder
4. Lynstang
5. Kontrollere og overvåke ytelsen til lynbeskyttelsessystemet
6. Overspenningsvern
7. Hus elektrisk nettverksrevisjon
8. Hjemmesikring (klasse B)
9. Linjebeskyttelse (klasse C)
10. Enhetsbeskyttelse (klasse D)

Jordings

For å beskytte oss mot den elektriske utladningen, som er lyn, må vi løse to problemer. Den første er å fange et slikt utslipp. Og for det andre, send ham til et trygt sted hjemme. Dette trygge stedet er bakken. Vi begynner med det.

Bildet viser kanskje det mest populære grunnstøttedesignet for en liten bygning. Denne designen har tre jordingsledere, som er plassert i hjørnene av en liksidig trekant. Dette er faktisk ikke et dogme. Og antall jordingsledere kan være forskjellig, og deres relative posisjon også. Det viktigste er at en slik design gir pålitelig jording. De viktigste jordingparametrene er definert av slike dokumenter som PUE (Elektriske installasjonsregler, kapittel 1.7) og GOST (GOST 12.1.030-81 «Elektrisk sikkerhet. Beskyttende jording. Nullstilling», GOST R 50571.10-96 Del 5. Kapittel 54. «Jordingsenheter og beskyttende ledere «).

Hovedparameteren som snakker om jordingsevnen til å gi beskyttelse, er motstanden, som ikke skal være mer enn 4 ohm. Du kan finne jordingsstrukturer som bare består av ett jordingselement. Riktig nok er fordypningen av en slik leder vanligvis minst 30 m, noe som er umulig å implementere uten spesialutstyr på stedet til et landsted. I stedet for ett jordingselement blir det derfor tatt flere. Antall elementer og deres dybde bestemmes av spesifikke forhold.

Basert på de gjennomsnittlige forholdene i landet vårt, brukes vanligvis tre jordingselementer, som bør begraves 3-5 m. Det er verdt å merke seg at etter installasjon av en slik struktur, er det nødvendig å måle motstanden. Hvis det er mindre enn 4 ohm, er alt i orden. Hvis det er mer, er det ingen grunn til å bli opprørt. Ett eller flere tilleggselementer kan legges til for å senke motstanden.

Hvordan plassere jordingselementene

Det er en enkel regel som sier at avstanden mellom jordingselementene skal være ikke mindre enn det dobbelte av dybden de kjøres til. Dette er grunnen til populariteten til den likesidede trekanten, dette er det mest kompakte overnattingsalternativet. Hvis du oppfyller kravet til avstanden mellom jordingselementene, kan de til og med plasseres i en linje.

Den neste viktigste saken er valg av materiale. Som logikk antyder, kan enhver leder brukes. Vi bør imidlertid ta ikke bare hensyn til de elektriske parametrene, men også hvordan dette materialet vil oppføre seg når det gjelder pålitelighet og sikkerhet. Det er bare tre materialer i PES: sort stål, galvanisert stål og kobber. Derfor er det bedre når du velger å begrense deg til dem, og ikke ta risikoen for eksperimenter.

Avhengig av hvilket materiale du har valgt, må du overholde de minste kravene til tverrsnitt. Så for rundt svartstål, bør diameteren være minst 16 mm, for galvanisert stål og kobber – 12 mm. Det er mulig å bruke ikke bare runde jordingselementer. Du kan ta rektangulært eller til og med et hjørne. Det er interessant at vinkelen i dokumentet kun er angitt for svart stål. Begrensninger i svart stål – 100 mm tverrsnitt² med en veggtykkelse på 4 mm. For galvanisert stål 75 mm² ved 3 mm, og for kobber 50 mm² på henholdsvis 2 mm.

Når du velger et materiale, blir kostnad, tilgjengelighet og holdbarhet vanligvis vurdert. Når det gjelder holdbarhet, anbefales det ikke å bruke beslag. Fakta er at det øvre laget av armeringen er herdet, noe som påvirker de elektriske parametrene. I tillegg ruster forsterkningen raskere. Det er enda en misforståelse. Nå er det mange måter å beskytte jernmetaller mot korrosjon. Derfor kan det være fristende å behandle grunnelementene med en slik beskyttelse. Det er forbudt å gjøre dette av en enkel grunn – slik jording vil ikke fungere, men med dette belegget isolerer vi grunnelementene fra jorda.

Etter å ha bestemt seg for materialet, dukker det opp et annet spørsmål om hvordan de enkelte grunnstøtningselementene skal kobles riktig sammen?

Tilkoblingen må være pålitelig, vare mer enn ett år. Generelt er det ingen eneste ideelle løsning. Sveising brukes vanligvis til svart stål. Hvis du oppretter en boltet forbindelse, vil hvert element korrodere, og sannsynligheten for brudd på konduktiviteten øker bare. Det er sant at den sveisede sømmen blir det mest utsatte punktet når det gjelder korrosjon. Det er fullt mulig å behandle det med en beskyttende forbindelse, dette vil ikke påvirke hele systemets motstand.

Ikke sveis galvanisert stål. Ved sømmen vil beskyttelseslaget bli brutt. På den annen side, hvis du bruker spesielle kontakter, som er laget av galvanisert stål, vil forbindelsen være beskyttet mot korrosjon, noe som betyr at driftssikkerheten vil være sikret. Gjør det samme med kobberelementer. Det finnes også loddeteknologier, men de er ekstremt sjeldne og dyre. Det er verdt å nevne at rustfritt stål også kan brukes. Det er også bedre å ikke sveise det, men å bruke en boltforbindelse. Og det skal bemerkes at dette materialet ikke blir vurdert i PES..

Materialet ble valgt, tilkoblingene ble bestemt, du kan fortsette med installasjonen. Du må starte med markeringen. Velge et sted å plassere grunnstøtende elementer. Her må du huske at det nærmeste jordingselementet må være minst 1 m fra fundamentet. Det er heller ikke nødvendig videre, vi må fortsatt koble jordingene med nedlederen. På de stedene hvor grunnelementene er plassert, graver vi hull 0,5–1 m dype, så forbinder vi disse hullene med grøfter med samme dybde. Jordingselementer som er omtrent 3 m lange, kan hamres med en slegge. Det hele avhenger imidlertid av jordtypen..

Neste, kobler vi de vertikale elementene til hverandre. For tilkobling brukes tape vanligvis, bare glem ikke kravet til tverrsnittsareal og platetykkelse. Etter at jordingsenheten er fullført, må du sjekke dens integritet og organisere en pålitelig forbindelse med dunlederen. Da må du dekke den med jord, som det er ønskelig å komprimere.

Ja, før påfylling, ville det være fint å måle motstanden. Vi snakker om hvordan du gjør dette nedenfor. Husk i mellomtiden at hvis motstanden er mer enn 4 ohm, må du tenke på hvor du skal plassere et annet grunnelement.

Nedleder

Ved første øyekast er elementet enkelt, men det er betrodd løsningen av den viktigste oppgaven – levering av en elektrisk utladning fra lynstangen til jording. Nedlederen må være pålitelig og sikker. Pålitelig – dette betyr at når en elektrisk strøm går, vil den ikke kollapse, og sikker – når en elektrisk strøm går, vil det ikke skade både huset selv og utstyret som er plassert i det. Det er ikke vanskelig å lage en slik dunleder, men for dette er det nødvendig å følge visse regler.

La oss starte med materialet som fremstilling av dunledere er tillatt fra. Bruk av stål, kobber og aluminium er tillatt. Den mest brukte rundstangen eller ledningen. Tverrsnittet til en slik dunleder skal ikke være mindre: for kobber – 16 mm, for aluminium – 25 mm, for stål – 50 mm. Vær oppmerksom på aluminium. Direkte liming av kobber og aluminium er ikke tillatt. Derfor er det bedre å ikke bruke dem. Og hvis du ikke kan klare deg uten det, så en slik forbindelse bør gjøres gjennom bolter laget av nøytralt materiale. Det kan bemerkes at det ikke er noen begrensninger for bruk av stål. Det anbefales å bruke galvanisert stål for å beskytte dunlederen mot korrosjon.

En nedleder er lagt på den korteste avstanden mellom lynstangen og jording, horisontale eller vertikale rette linjer. Antall tilkoblinger i nedlederen må minimeres. Og hvis slike forbindelser er nødvendige, må de være pålitelige. Sveising, lodding eller bolting tillatt.

Nedlederen er festet direkte på veggene. Hvis de er laget av ikke-brennbart materiale, er plassering av dunledere ikke bare tillatt på veggen, men også i veggen. Hvis veggen er laget av et brennbart materiale, er det fare for brann. Under passering av en elektrisk utladning kan dunlederen varme opp til en farlig temperatur. Når det gjelder brennbare materialer, plasseres derfor nedlederen i en avstand på minst 10 cm fra veggoverflaten. Plasser nedlederne vekk fra vinduer og dører. Hvis dette av en eller annen grunn ikke er mulig, bør en nedleder i høyspenningsisolasjon brukes i dette området. Ikke plasser ledere i nedløpsrør.

Antall dunledere avhenger av utformingen av det beskyttede objektet, formen og størrelsen på landstedet og den nødvendige grad av beskyttelse. Med den høyeste grad av beskyttelse I, skal den gjennomsnittlige avstanden mellom nedlederne være 10 m. Med grad av beskyttelse IV er gjennomsnittlig avstand 25 m. Flere dunledere er parallelle elektriske forbindelser, noe som betyr at strømmen som strømmer gjennom hver leder vil være mindre. Som et resultat, en reduksjon i oppvarmingen av en slik leder under passering av en elektrisk utladning, noe som reduserer risikoen for brann.

Tilstedeværelsen av flere dunledere reduserer også en annen skadelig effekt av lynet. Når en elektrisk utladning passerer gjennom nedlederen, oppstår et sterkt elektrisk felt, som vil forårsake en indusert overspenning i nettverkene og enhetene som ligger i huset. Det er tydelig at en reduksjon i strømmen i lederen også reduserer styrken til det elektriske feltet.

Reglene tillater bruk av bygningselementer som nedledere. Det kan være en metallramme av en bygning, andre metallelementer. Til og med forsterkning av en bygning eller en metallfasadetrekk. Hovedsaken er at den elektriske kontinuiteten mellom elementene er pålitelig og holdbar. For forsterkning anses det for eksempel å være tilstrekkelig hvis 50% av alle horisontale og vertikale stenger har sveisede skjøter. Tykkelsen på elementene i fasadetrekket må være minst 0,5 mm. Å bruke bare naturlige dunledere kan være risikabelt, men i kombinasjon med en utstyrt separat dunleder kan du få flere dunledere samtidig, og derfor fordelene omtalt ovenfor.

Rørledninger som fører brennbare stoffer kan ikke brukes som nedledere, så vel som grunnelementer. I et landsted er dette gassrør og avløp siden metan frigjøres under nedbrytning av avføring og organisk avfall.

Lynstang

Lynstenger kan kjøpes ferdig, eller du kan lage selv. Størrelsene og designene på lynets lynstenger kan være forskjellige. Så lengden på ferdige enheter er vanligvis 2,5–15 m. Det er viktig at toppen av toppen av luftterminalen er over det høyeste punktet i strukturen. Ekstra master kan også brukes. Formen på stangen er ikke veldig viktig, hovedsaken er at tverrsnittsarealet samsvarer med normene. Ulike materialer krever forskjellig minimum: kobber – 35 mm², aluminium – 70 mm² og stål – 50 mm².

Det antas at jo tynnere spissen av lynstangen er skjerpet, jo mer effektivt vil den fungere. På den annen side, hvis det blir truffet av lynet, vil en for tynn spiss brenne eller knuses. Og det vil være mye mer utsatt for oksidative prosesser. Derfor, her må du finne en mellomgrunn.

Lynstangen beskytter litt plass, som kan estimeres som følger. Vi tegner en rett linje fra enden av luftterminalen til bakken, mens vinkelen mellom den rette linjen og luftterminalen er lik 45 grader. Tar vi en rett linje som generator, konstruerer vi en beskyttende kjegle. Hvis bygningen ligger helt inne i denne kjeglen, vil huset bli ansett som beskyttet. Hvis dens individuelle deler stikker utover kjeglen, vil beskyttelsen være utilstrekkelig; det er nødvendig å installere en ekstra stang lynstang. Vi bygger en ny beskyttelseskegle rundt den. Hvis begge kjeglene dekker en bygning, er huset vernet. Hvis ikke, velger vi et sted for en lynstang til. Vi gjør dette til huset er beskyttet..

Kontrollere og overvåke ytelsen til lynbeskyttelsessystemet

Vi organiserte jording, installerte en lynstang, koblet dem med dunledere, installasjonen er ferdig. Nå må vi sjekke om systemet vårt vil fungere. Den elektriske tilkoblingen til de enkelte elementene og deres tilkoblinger kan kontrolleres med en konvensjonell tester. Men jordingsmotstanden kan ikke kontrolleres med en enkel tester..

Spesialister kan bli invitert til å måle motstand. Du kan prøve å gjøre det selv, bare for dette trenger du en spesiell enhet og et par ekstra elektroder. Vi vil se på hvordan du måler motstand, ved å bruke eksemplet med bruk av M-416-enheten, som er ganske populær og enkel å bruke..

Jordingsmåler М-416

Ekstra elektroder leveres vanligvis med enheten. Vi ordner dem i samsvar med ordningen. Før måling må elektrodene graves cirka 0,5 meter.

Målkrets for jordmotstand: 1 – bakkesløyfe, 2 – bakkenivå

Lynbeskyttelse krever regelmessig overvåking. Det er nødvendig å kontrollere dens elektriske integritet og overvåke jordingsmotstanden. Det er best å gjøre dette når de klimatiske forholdene er minst gunstige. Motstanden vil være maksimal i to tilfeller: om sommeren, når det varme tørre været har vært i lang tid, og om vinteren, i den kaldeste perioden. På dette tidspunktet er jordfuktighetsnivået minimalt, henholdsvis jordingsmotstanden.

Hvis sjekken viser at alt er normalt, kan vi anta at den ytre lynbeskyttelsen er over. Men dette er bare halve slaget. Det er også nødvendig å gi intern beskyttelse, som kalles overspenningsvern..

Overspenningsvern

Det er ingen fullstendig beskyttelse mot tordenvær. Men for å beskytte så mye som mulig mot dens effekter, i tillegg til ekstern beskyttelse, internt.

Tidligere har vi allerede vurdert saken når en indusert overspenning kan oppstå i hjemmenettverk, som er forårsaket av lyn som har truffet lynet. Vi har til og med funnet en måte å redusere skadelige effekter på. Faktisk er dette en sjelden sak. Oftere påvirker lynet nettverkene uten å komme inn i lynet. Et lynnedslag i en linje som leverer strøm til et hjem kan ha tragiske konsekvenser, selv om det skjedde noen kilometer fra huset. Det er fra en slik påvirkning at vi vil prøve å beskytte oss selv..

Hus elektrisk nettverksrevisjon

Den første tingen å gjøre er å revidere det eksisterende elektriske nettverket. Fakta er at beskyttelsen bare vil være effektiv når det interne elektriske nettverket er gjort riktig. La oss starte med det enkleste. La oss ta kontakten ut av installasjonsboksen og se hvor mange ledninger som er koblet til den. Hvis det er to, krever nettverket dyp modernisering. Saken er at riktig moderne elektrisk nettverk er tretrådig: en ledning for fasen, den andre for null fungerer og den tredje for null beskyttende. Hvis bare to ledninger er koblet til stikkontakten, betyr det at det ganske enkelt ikke er noen beskyttende null.

Det er en vanlig og skadelig misforståelse. En uerfaren elektriker kan gjøre en oppdagelse for seg selv – og innse at arbeidsnullet og beskyttelsesnullet fremdeles er koblet på sentralbordet, det betyr at du kan spare penger. Fra den elektriske kretsens synspunkt vil ingenting endres hvis arbeids- og beskyttelsesnollene er koblet direkte til stikkontakten. Og til og med krevende husholdningsapparater som ser etter beskyttende null, vil fungere i dette tilfellet..

I gamle elektriske installasjoner ble det ikke gitt et beskyttende null; denne situasjonen kan betraktes som en historisk arv. Og da plugger med tre kontakter dukket opp, begynte noen elektrikere å bruke dette trikset. En slik beslutning er ganske enkelt meningsløs. Hovedoppgaven til den beskyttende null er å beskytte mot overspenning og elektrisk støt i tilfelle arbeidstakerfeil. Det er tydelig at hvis du kortslutter stikkontakten, så vil det ikke være noen beskyttelse. Derfor er det nødvendig å sjekke inngangs- og målekortet (input distribution device, ASU). Selv med enfasetilkobling, når det bare er to ledninger ved inngangen, er det allerede nødvendig å koble en beskyttende null på inngangspanelet. Og fra dette skjoldet for å koble en egen beskyttelsesnull, så vil vi bli kvitt en upålitelig arv.

Det neste trinnet i å forberede det interne nettverket vil være å sjekke, og om nødvendig, organisering av det potensielle utjevningssystemet. Generelt minimerer potensiell utjevning skadelige effekter av lekkasjestrømmer. Selv under de vanligste forholdene har lekkasjestrømmer negative konsekvenser. Dette er et elektrisk støt, og akselerert korrosjon av ledninger, og en mulig overspenning når arbeids null brenner ut. Ved overspenning fra lyn kan konsekvensene bli enda verre..

Forskriftsdokumentene definerer prosedyren for å konstruere et potensielt utjevningssystem. Vi må koble en slik jord til husets hovedgrunn gjennom et ekvipotensielt limingssystem. Dette gjøres i ASU-skjoldet, vanligvis også før strømmåleren.

Etter en slik modernisering kan du begynne å organisere effektiv intern beskyttelse mot overspenning av overspenning..

Hjemmesikring (klasse B)

Hensikten med å organisere overspenningsbeskyttelse på dette nivået er klart, det er nødvendig å beskytte hele det elektriske husholdningsanlegget mot direkte lynnedslag i bygningen eller kraftledninger, samt fra den induserte overspenningen forårsaket av slike streiker. En beskyttelsesenhet er installert i ASU-sentralbordet opp til strømmåleren. Arresters er de mest brukte, selv om varistorer også kan brukes. Det viktigste er at de oppfyller kravene til klasse B-utstyr.

Klasse B arrester

Hovedparametrene er angitt på enhetens kropp. For slike enheter må den overførte impulsstrøm være minst 10 kA, og på kort sikt kan nå 50 kA, maksimal spenning må være 2,0-2,5 kV.

Enheter kan være enkeltkanal, som vist på bildet. Dette vil være tilstrekkelig for en enfaseinngang. Med trefaset inngang er det mer praktisk å bruke tre-kanals enheter.

En beskyttelsesanordning er ikke installert mellom arbeids- og beskyttelsesnull på dette nivået. Huset er designet for å monteres på en DIN-skinne. Krav til materiale og konstruksjon – brann og gnist utenfor enheten må utelukkes. Kortslutning er ikke tillatt selv om enheten svikter.

Linjebeskyttelse (klasse C)

Enheter på dette nivået kan ikke beskytte mot direkte lynnedslag. De er designet for gjenværende overspenning, som gjenstår etter å ha passert gjennom arretereren ved inngangen. En slik enhet er vanligvis installert allerede i distribusjonstavler. Hvis det er flere av dem, for eksempel i hver etasje, er det mulig å installere verneutstyr i hvert gulvpanel uavhengig. På dette nivået er det bedre å bruke fire kanalsenheter. Den fjerde kanalen brukes til å stille mellom arbeids- og beskyttelsesnuller..

4-kanals enhet

Arresters kan brukes på dette nivået, selv om varistorer er mer vanlig. Vanligvis er deres parametere tilstrekkelige. For slike innretninger må den overførte impulsstrøm være minst 10 kA, og på kort sikt kan man nå 40 kA, maksimal spenning må være 1,3 kV. Andre krav ligner kravene i klasse B.

For at linjebeskyttelse skal fungere korrekt, må avstanden langs kabelen fra enheter fra forrige nivå være minst 7-10 m, noe som gir et tilstrekkelig nivå av forsinkelse. I et lite landsted kan det oppstå en situasjon at avstanden blir mindre. Derfor er det påkrevd å organisere en kunstig forsinkelseslinje, noe som er enkelt å gjøre ved å installere en choke med en induktans på minst 12 μH. Det er tydelig at det må installeres en choke på hver kanal.

Enhetsbeskyttelse (klasse D)

Dette er det siste beskyttelseslaget. Ikke påkrevd for alle enheter. For de fleste vil de to foregående nivåene være tilstrekkelige. For beskyttelse av noen spesielt følsomme og dyre enheter anbefales likevel en slik beskyttelse. Verneutstyr kan bygges i stikkontakter og autonome.

Beskyttelsesinnretning i kategori D

Enheten vist på bildet er koblet direkte til stikkontakten, og først da er enheten som krever beskyttelse koblet til. De kan kombineres, i tillegg til overspenningsbeskyttelse i det elektriske nettverket, kan de i tillegg gi beskyttelse for lavstrømsnett. Enheten vist på bildet har muligheten til å beskytte hjemmenettverket.

Ved å implementere ekstern beskyttelse og overspenningsvern i et landsted, får vi det høyeste nivået av beskyttelse mot tordenvær som for tiden er tilgjengelig..