Молниезащита Внутренняя

1_smallЧто такое внутренняя молниезащита?

В основном нормативном документе по молниезащите на территории Украины ДСТУ Б В.2.5-38:2008 «УЛАШТУВАННЯ БЛИСКАВКОЗАХИСТУ БУДІВЕЛЬ І СПОРУД» (п.3) можем найти следующие определения:

п.3.5. Электромагнитный импульс молнии (ЭМИМ) - электромагнитные эффекты тока молнии, которые сопровождаются как переходными волновыми процесами так и эффектами излучающего электромагнитного поля;

п.3.6. Импульсное перенапряжение (ИП) – переходной волновой процесс, спровоцированный ЭМИМ, который проявляется перенапряжением и/или сверхтоком в проводящих частях.

Оба данных эффекта являються так называемыми вторичными проявленими удара молнии. Защита от вторичных проявлений удара молнии и есть внутренняя молниезащита. Так же в обходе присутствует определение : защита от грозових перенапряжений.

Зачем нужна внутренняя молниезащита?

Все знакомы случаи, когда во время грозы из розеток сыпятся искры, выходят из строя телевизоры, холодильники и другая бытовая электроника.

Особенно это характерно для загородной местности, где передача электроэнергии осуществляется по воздушным линиям электропередач. Они как огромная антенна принимают ЭМИМ и возникающее, как следствие, ИП передается конечному потребителю электроэнергии, что и является причиной поломок аппаратуры.

Как частный случай – телеантенна, установленная на трубостойке над высшей точкой кровли строения. При таком месторасположении -  это «прекрасный» молниеприемник, который примет на себя ток молнии и 100%-но по антенному кабелю транспортирует его в антенное гнездо тюнера, телевизора и т.п.,  а так же «поделится» электромагнитным импульсом с находящимися рядом электропроводящими частями другого оборудования.  Как Вы думаете, что произойдет с аппаратурой?

Воздействие ЭМИМ и, как следствие, возникновение ИП возможно как в цепях электропитания, так и в линиях передачи информации, кабелях связи. Особенно чувствительна к ИП модемное оборудование, средства телефонии (ведомственные АТС, коммутаторы и т.п.). Для промышленных объектов подобные результаты воздействия ЭМИМ чреваты зачастую значительными финансовыми потерями, связанными не только с восстановлением утраченного оборудования, но и в основном с простоем технологических и рабочих процессов.

Как работает внутренняя молниезащита?

Для защиты от ИП применяются Устройства Защиты от Импульсных Перенапряжений (УЗИП). Их подбор осуществляется в соответствии с зональной концепцией, разработанной Международной электротехнической комиссией (МЭК).

На рис.1 схематически изображен объект, оборудованный системой внешней молниезащиты и защитным заземлением. Зоны защиты указаны в соответствии с ДСТУ Б В.2.5-38:2008 «УЛАШТУВАННЯ БЛИСКАВКОЗАХИСТУ БУДІВЕЛЬ І СПОРУД» (IEС 62305:2006, NEQ)

Разделение на зоны защиты, категории и классы защиты на объекте.

Рис. 1 Разделение на зоны защиты, категории и классы защиты на объекте.

При помощи данного схематического разделения можно определить какого класса должны быть УЗИП, защищающие оборудование.

Условно говоря, в Зоне 1 находятся потребители электроенергии, которые подключаются к Главному (Вводному) Распределительному Щиту (ГРЩ). Это как правило достаточно мощные потребители, имеющие высокую стойкость к импульсным перенапряжениям. Здесь устанавливаются УЗИП I класса.

В Зоне 2 находятся потребители, подключаемые к этажным Распределительным Щитам (РЩ). В основном это бытовая техника, различные системы управления (полив, освещение, т.п.), электронная техника. Здесь устанавливаются УЗИП II класса. 

В Зоне 3 находятся потребители, имеющие низкую стойкость к импульсным перенапряжениям, а так же чувствительные к различного рода помехам (сервера, "умный дом", т.п.). Здесь устанавливаются УЗИП III класса.

 Как правило, УЗИП класса I на базе разрядника имеют уровень защиты Up = 4 kV,  УЗИП класса II  имеют Up = 1,3 – 2,5  kV, УЗИП класса III имеют Up = 0,8 – 1,5 kV. Параметр Up определяет максимальный уровень ИП, которое будет воздействовать на защищаемое оборудование при срабатывании УЗИП.

При подборе УЗИП необходимо учитывать уровень защиты Up, который необходимо достичь, а так же зону, где он будет устанавливаться. От сочетания этих параметров будет зависеть класс УЗИП, которые будут применяться. Их может быть несколько и разных классов.

Пример: если необходимо достичь уровня защиты соответствующего категории II в зоне 1 (см. рис.1) - Ваш телевизор подключен прямо в ГРЩ, то в этом ГРЩ необходимо установить УЗИП и I и II классов.

В УЗИП I класса применяются воздушные либо угольные разрядники. Это самая мощная ступень защиты, первой принимающая на себя воздействие ИП. Принцип действия основан на электрическом пробое элемента УЗИП в момент воздействия ИП на защищаемое оборудование и отводе большей части энергии ИП на заземляющее устройство.

УЗИП II и III класса представляют собой в основном варисторные сборки, зачастую с применением помехозащищающих фильтров.

Вцелом принцип работы системы внутренней молниезащиты основан на ступенчатом понижении ИП до безопасного для потребителя уровня.

Для согласования УЗИП различных классов могут применяться разделительные дроссели. Они устанавливаются  между УЗИП I и II, II и III классов, если длина соединяющего их проводника менее 10 м. Это связанно с необходимостью временной задержки для включения в первую очередь УЗИП I класса.

На рис.3 и рис.4 приведены типовые схемы построения системы защиты от ИП в распространенных системах электропитания.

Установка УЗИП с использованием импульсных разделительных дросселей в сеть с системой заземления TN-S

Рис.3 Установка УЗИП с использованием импульсных разделительных дросселей в сеть с системой заземления TN-S.

Установка УЗИП  в 3-фазную электрическую сеть с системой заземления TN-С-S.

Рис.4  Установка УЗИП  в 3-фазную электрическую сеть с системой заземления TN-С-S.

Для того, что бы упростить монтаж производятся комбинированные устройства I+II класса и даже  I+II+III класса. Однако следует помнить, что использование комбинированных УЗИП сразу нескольких классов чревато тем, что при выходе из строя какой-либо ступени придется менять все устройство. Тогда как при модульном исполнении (каждая ступень - отдельное устройство) замене будет подлежать только вышедший из строя модуль.

УЗИП могут монтироваться как в самом распределительном щите, так и в виде дополнительного щита защиты от импульсных перенапряжений (ЩЗИП).

Более подробную техническую информацию о принципах выбора УЗИП и построения системы внутренней молниезащиты Вы можете на сайте одного из ведущих европейских производителей УЗИП www.hakel.ru

А так же воспользоваться опытом сотрудников компании Folgore, обратившись к нам за консультацией.

С радостью ответим на Ваши вопросы!!!