电缆防雷

可以制定主要任务。首先,这是为了保护网络免受雷暴(主要是大气放电)的影响,其次,这样做是为了在不损害现有电线(以及与之相连的消费者)的情况下进行。在这种情况下,往往需要解决实际配电网中接地、均电位装置恢复正常的“附带”问题。

基本概念

如果我们谈论文件,那么防雷必须符合RD 34.21.122-87“建筑物和结构的防雷装置说明”和GOST R 50571.18-2000,GOST R 50571.19-2000,GOST R 50571.20-2000。

以下是条件:

  1. 直击雷——避雷针与建筑物或构筑物的直接接触,伴随着闪电流过它。
  2. 雷电的次要表现是附近的雷电放电引起金属结构元件、设备、开路金属电路中的电势感应,并在被保护对象中产生火花的风险。
  3. 高电位漂移是指沿延伸的金属通信(地下和地面管道、电缆等)将电位转移到受保护的建筑物或结构,这发生在直接和近距离雷击期间,并在受保护对象中产生火花的风险.

防止直接雷击既困难又昂贵。避雷针不能放在每根电缆上(尽管您可以使用非金属支撑电缆完全切换到光纤)。我们只能希望这种不愉快事件发生的可能性可以忽略不计。并承受电缆蒸发和终端设备(以及保护装置)完全烧毁的可能性。

另一方面,高电位偏压并不太危险,当然,对于住宅楼,而不是灰尘仓库。事实上,闪电引起的脉冲持续时间远小于一秒(通常以60毫秒或0.06秒作为测试)。双绞线的横截面为 0.4 mm。因此,需要非常大的电压来引入高能量。不幸的是,这种情况确实发生了——就像直接雷击完全有可能击中房屋屋顶一样。

用短的高压尖峰损坏典型的电源是不现实的。变压器只是不会让它离开初级绕组。并且脉冲转换器有足够的保护。

一个例子是农村地区的电线——电缆在空中到达建筑物,当然,在雷雨期间会受到严重破坏。通常不提供特殊保护(保险丝或火花隙除外)。但是电器出现故障的情况并不常见(尽管比城市更频繁)。

电位调平系统。

因此,最大的实际危险是闪电的次要表现(换句话说,拾音器)。在这种情况下,引人注目的因素将是:

  • 网络导电部分之间出现较大电位差;
  • 长电线(电缆)中的高压感应

 

针对这些因素的防护分别是:

  • 所有导电部件的电位均衡(在最简单的情况下 - 在一点连接)和接地回路的低电阻;
  • 屏蔽电缆的屏蔽。

让我们从电位调平系统的描述开始 - 在此基础上,没有它,任何保护装置的使用都不会产生积极的结果。

7.1.87。在建筑物的入口处,必须通过组合以下导电部件来执行等电位连接系统:

  • 主要(干线) 保护导体;
  • 主(干线)接地线或主接地夹;
  • 建筑物之间和建筑物之间的交通钢管;
  • 建筑结构、防雷、中央供暖、通风和空调系统的金属部件。这些导电部件必须在建筑物的入口处互连。
  • 建议在电力传输期间重复使用额外的等电位连接系统。

7.1.88。固定电气装置的所有外露导电部件、第三方的导电部件和所有电气设备(包括插座)的中性保护导体必须连接到附加等电位联结系统......

电缆屏蔽、防雷和有源设备附件接地示意图 新版PUE 应按如下方式进行:

电缆屏蔽层、避雷器、有源设备按新版PUE接地

 

新版电缆屏蔽、避雷器和有源设备的接地 PUE

而旧版本提供了以下方案:

 

旧版PUE中电缆屏蔽、防雷和有源设备的接地。

 

旧版PUE电缆屏蔽层、避雷器、有源设备的接地

这些差异尽管表面上微不足道,但却是非常根本的。例如,为了对有源设备进行有效的防雷保护,希望所有电位都围绕一个“接地”(也具有低接地电阻)振荡。

唉,根据更高效的新 PUE,俄罗斯建造的建筑太少了。我们可以坚定地说 - 我们的房子里没有“地球”。

在这种情况下该怎么办?有两种选择——重新设计家里的整个电力网络(一个不切实际的选择),或者使用合理可用的东西(但同时记住目标是什么)。

电缆和设备的接地。

接地有源设备通常很容易。如果它是一个工业系列,那么可能会有一个专用终端。廉价的台式机型号更糟糕——它们根本没有“地面”的概念(因此没有什么可地面的)。较低的价格完全弥补了更大的损坏风险。

电缆基础设施问题要复杂得多。唯一可以在不丢失有用信号的情况下接地的电缆元件是屏蔽层。使用这种电缆铺设“通风口”是否可取?作为回应,我只想引用一段长话:

1995 年,一个独立实验室对屏蔽和非屏蔽电缆系统进行了一系列对比测试。 1997 年秋天进行了类似的测试。一段 10 米长的受控电缆被放置在一个回声吸收室中,以防止外部干扰。线路的一端连接到 100Base-T 网络集线器,另一端连接到 PC 网络适配器。电缆的控制部分在 30 MHz 至 200 MHz 的频率范围内受到 3 V/m 和 10 V/m 场强的干扰。获得了两个显着的结果。

首先,5 类非屏蔽电缆的干扰水平比射频场电压为 3 V/m 的屏蔽电缆高 5-10 倍。其次,在没有网络流量的情况下,在非屏蔽电缆上执行的网络集中器在某些频率下显示出超过 80% 的网络负载。 100Base-T协议在60MHz以上信号强度很低,但对波形恢复非常重要,但即使在100MHz以上有干扰,未屏蔽系统也未能通过测试。同时,注意到数据传输速度降低了两个数量级。

屏蔽电缆系统已通过所有测试,但有效接地对其成功运行至关重要。

这里应该注意一个重点。在传统的 SCS 中,接地是沿着线路的整个长度进行的——从一个有源设备端口到另一个连续(尽管理论上应该在一个点提供接地)。将大型分布式网络正确接地非常困难,大多数安装人员通常不使用屏蔽电缆。

在“家庭”网络中,不应谈论网络接地,而应谈论个别线路接地。这些。您可以将每条单独的线路视为放置在金属管中的非屏蔽双绞线(毕竟,屏蔽的目的是保护线路的“空气”部分)。

这大大简化了事情。因此,我们更推荐使用屏蔽电缆。但只有在进入建筑物时接地良好。建议根据以下规则在两侧执行此操作:

 

电缆屏蔽层接地

 

电缆屏蔽层接地

一方面,执行“死”接地。另一方面,通过电流隔离(火花隙、电容器、火花隙)。在两侧简单接地的情况下,在建筑物之间的闭合电路中,可能会出现不需要的均衡电流和/或杂散钳位。

理想情况下,建议使用横截面合适的单独导体将其接地到房屋的地下室,并在那里直接连接到等电位母线。然而,实际上,使用最近的保护零就足够了。同时,网络防雷的有效性会降低,但不会太明显,只是轻微(而不是理论上而不是实践中)增加的电位增加了对房屋中的电气消费者造成损害的可能性。

我们建议您阅读:

为什么电流是危险的?