Молниезащита. Внутренняя молниезащита. Часть 3

Обсуждая в офисе известного в Днепропетровске поставщика офисной электроники косательно соблюдения электромагнитной совместимости строящихся СКС, мы затронули тему устойчивости к воздействию импульсных перенапряжений. В большом городе, насыщенном силовыми и информационными линиями, вследствие грозового поражения любого наземного объекта импульсный ток растекается этими сетями, создавая непосредственную угрозу нормальной работе электрического / электронного оборудования в радиусе до 2000 м от места удара. «Да, - подтвердили мои собеседники, - после грозы массово несут« железо », и что им не говоришь - никак не поймут о необходимости противоимпульсной защиты». Действительно, можно дискутировать о необходимости затрат на внешнюю молниезащиту (особенно, когда фирма временно арендует помещение. Но минимальный комплекс мероприятий по установлению в сети питания двухступенчатой системы ограничения перенапряжений (которую легко можно перенести на новое место) все больше становится в один ряд с такими привычными атрибутами современного офиса, как стальные входные двери, миниАТС, факс, кондиционер, электрочайник и растворимый кофе ...

В сооружении, которое потерпело от прямого грозового поражения, появляется целый ряд угрожающих явлений, противостоять которым призвана внутренняя молниезащита - система предотвращения вторичным проявлениям молнии, или защиты от переходных напряжений. Даже если электрическое сопротивление заземляющего устройства не большое, ток молнии в десятки килоампер создает на нем падение напряжения в десятки киловольт. По этой причине лишь около 50% импульсного тока расплывается в земле, в то время как еще 50% пытается проникнуть внутрь сооружения всеми доступными путями. Добавьте к этому коммутационные импульсы, возникающие в сетях питания вследствие подключений / отключений устройств, которые имеют существеннуу реактивность (трансформаторы, воздушные линии электропередач, длинные линии люминесцентных светильников и т.д.). Всем хорошо известны колебания напряжения в сети, когда в ней работает сварочный аппарат, причем «засоряя» ее пачками высокочастотных импульсов. Не лучше ведут себя с сетью и другие электроприборы сомнительного происхождения, которые так привлекают отечественных инвесторов своей низкой ценой. Кратность амплитуды импульсов перенапряжения, произведённых молниями, достигает 25 ... 30, а коммутационных - 18 ... 22. Особенно страдают сети передачи данных, рассчитаны на низкое рабочее напряжение.

Именно электронные устройства и сети, предназначенные для обработки информации, незаметно, но все больше и плотнее заполняют нашу среду. Замените в своем воображении городские светофоры на регулировщиков, электронные пропуска на «вертушку» с вахтером, автоматизированные парковки на надоедливых парней - такое удобное и привычное жизни вдруг превратится в кучу проблем. Расцвет нанотехнологий сопровождается уменьшением рабочих напряжений электроники, вызывает ее повышенную чувствительность к внешним электромагнитным воздействиям. Образуются очередные «ножницы» (рис. 19), готовы отсечь нам дорогу к желанному светлому будущему.

Рис. 19. Прогресс электроники и чувствительность к перенапряжению

Научно-техническое сообщество отвечает на этот вызов повышением внимания к вопросам электромагнитной совместимости: достаточно просмотреть раздел «Electromagnetic compatibility» в выпусках «Just Published» на сайте МЭК (http://www.iec.ch/online_news/justpub/). «Подставляет плечо» и страховой бизнес, по данным которого (рис. 20) повреждение электрических / электронных средств вследствие прямых и близких ударов молний является весомой причиной возмещения убытков (в Украине риски повреждения электронных средств пока не страхуют, подозревая страхователей в недобросовестности).

Рис. 20. Причины случаев повреждений электронных средств, по которым страховые компании реально выплачивали возмещение пострадавшим страхователям

Первым мероприятием по улучшению «электромагнитного климата» в объекте является установление главной шины уравнивания потенциалов (ГШУП). Чаще всего ее размещают в вводном устройстве, обеспечивая короткое низкоомное соединение с заземлителем. К ГШУП присоединяются все металлические коммуникации, входящие в сооружения и не находящиеся под напряжением, а именно: водопровод, канализация, топливо / теплопровод, броня / экраны кабелей питания и передачи данных, доступные металлические конструкции. Из соображений электромагнитной совместимости (ЭМС) желательно устраивать ввод всех коммуникаций такого рода в одну зону, а именно вблизи ГШУП. Контакт с трубами и оболочками / экранами обеспечивается специальными клемными хомутами (рис. 21). Для тех, кому эти требования кажутся слишком сложными для реального исполнения, приведу рекомендации по безопасному вводу коммуникаций, довелось увидеть в одном руководстве по ЭМС. Итак, в этом месте предстоит установить стальную плиту 10 мм толщиной, в которую вварено кольцевым швом отрезки стальных труб (для пропуска через них инженерных коммуникаций) так, что они выступают с плиты на 100 мм с каждой стороны, причем трубы расположены не ближе 100 мм от края плиты. Плита в свою очередь приваривается к стальной арматуре стены сооружения, сквозь которую осуществляется ввод коммуникаций.

Рис. 21. Хомут для электрического присоединения трубопроводов к ГШУП

Как уже упоминалось, удар молнии в близкий предмет (дерево, отделенный молниеприемник, высокая постройка) угрожает затеканию частичного тока молнии, который расходится от места удара по тем дорогам, которые имеют наименьшее сопротивление (рейки, металлические коммуникации, кабели питания и передачи данных). Поэтому подземные части кабельных трасс рекомендуется экранировать стальной арматурой с ячейкой 15 × 15 см, присоединяя ее к системе выравнивания потенциалов, или прокладывать в стальных трубах / закрытых стальных каналах. Даже атмосферной разряд типа «облако-облако» провоцирует наведения перенапряжений и протекания сверхтоков во всех протяженных коммуникациях. И тут система выравнивания потенциалов помогает отредактировать действие импульсного электромагнитного поля. Тот, кто пользовался мобильником в зоне плохого приема сигнала, знает, что достаточно выйти из авто или поднести телефон ближе к окну, чтобы связь улучшилось. Аналогичным образом все металлические контуры (рамы дверей и окон, каркасы фасадных систем, подвесных потолков, фальшполов) экранируют импульсное поле, оберегая внутренние коммуникации от опасных наводок. По данным наблюдений, наиболее подвержена поражению аппаратура, которая присоединена одновременно к различным сетям. Классический пример - факсовый аппарат, где питание и телефонная линия, подведены по разным направлениям, образуют контур (петлю), в которой приводятся импульсы перенапряжения, способные повредить устройство. Мерой пресечения является прокладка обеих линий таким образом, чтобы предельно уменьшить площадь петли (параллельно в одном кабель-канале с продольной разделительной перегородкой). Надежной преградой на пути распространения электрических импульсов в линиях передачи данных является оптопары (правда, слабым местом остаются схемы питания этих оптопар).

Нетерпеливый читатель может упрекнуть автора: «А разрядники (грозорозрядники, импульсопротекторы, ограничители перенапряжений, сетевые фильтры)?! Почему о них не упоминается? »Вспомним, но после того, как выложим концепцию [6] зон молниезащиты (ЗЗБ, LPZ - Lightning Protection Zone), что дает возможность оценить, какие именно импульсы могут попадать в сети и оборудование, и на этом основании определить, какого именно защиты они нуждаются.

Рис. 22. Зоны молниезащиты. Типичные случаи грозовых поражений: S1 - в сооружение (система молниезащиты. S2 - в землю рядом с постройкой; S3 - в вводную воздушную линию; S4 - в землю рядом с вводной подземной линией; 1 - молниезащитная сетка на плоской крыше, 2 - тросовый молниеотвод для защиты оборудования на крыше 3 - стальная арматура служит экраном; 4 - фундаментный заземлитель; 5 - дополнительный экран (металлическая обшивка серверной), 6 - вводные линии (электроснабжение и передачи данных); ds - безопасное расстояние от элементов системы молниезащиты; R - радиус катящегося шара (табл. 5 в части 2)

На рис. 22 видны, что в ЗЗБ 0A возможен непосредственный контакт оборудования с каналом молнии. И хотя в ЗЗБ 0B такой контакт является маловероятным, однако электромагнитное поле ничем не ослаблено. Зато ЗЗБ 1 характеризуется значительным уменьшением поля благодаря:

• экрану (стальная арматура бетона, каркас фасадной системы и т.д.), который подключен к ШЗП;
• ограничители перенапряжений (ОПН) на всех електрокомуникациях в местах их пересечения с экраном.

Следующая ЗЗБ 2 окружена еще одним экраном с обязательным присоединением к ШЗП и установкой ОПН, которые имеют обозначения ОПН 1 / 2 (рис. 22), т.е. защита линий на переходе с ЗЗБ 1 в ЗЗБ 2. При соблюдении этих двух условий даже металлический корпус стойки в серверной будет выступать как дополнительный экран.

ОПН-ам на грани зон «0» и «1», которые первыми встречают мощный импульс тока, в соответствии с [7] присвоено Тип 1. Они способны проводить импульсный ток 10/350 (рис. 2 ч. 1) амплитудой порядка 25-50 кА и применяются в тех случаях, когда следует ожидать затекания в сооружение частичных токов молнии, а именно:

• есть система внешней молниезащиты, или
• сооружение питается от воздушной линией (кабельная вставка ≤ 50 м), или
• на крыше есть заземленное электрооборудования (хотя бы труба, стойка антенны, присутствие которой почему-то не всегда учитывают).

На границе зон «1» и «2» достаточно установить ОПН Тип 2, которые проходят испытания менее мощным импульсом 8 / 20.

Вооружившись этими знаниями, взгляните свежим взглядом на Ваш объект:

• не проложены ли линии питания слишком близко к токоотводам молниезащиты?
• достаточен ли промежуток между линиями передачи данных и питания?
• или обособленно линии, где проложены провода, подходящие к UPS (незащищенные), и те, отходящие (т.е. защищены)?
• не в соседние ли розетки включены компьютер и кондиционер, который выставили в окно на съедение близким молниям?
• или заземление отключено на летний период в тепловых кабелях обогрева и в желобах на крыше?
• или экранированными линиями питаются декоративные светильники на фасадах?
• или подключен к системе выравнивания потенциалов металл кабельных лотков, каркас подвесного потолка, по которому проложены линии передачи данных?

В этих условиях Вы сможете правильно разделить пространство внутри объекта на зоны защиты согласно требованиям [8], обоснованно подобрать разрядники и ОПН-ы и расставить их в критических точках электросетей. На сегодняшний день украинский рынок предлагает достаточный выбор приборов для ограничения импульсных перенапряжений, поэтому учитывайте обстоятельность и ясность советов от производителей по выбору схемных решений и соответствие защитных уровней нормативным значением (табл. 7).

Таблица7. Защитные уровни ограничителей перенапряжений в линиях низкого напряжения на границах зон молниезащиты согласно [9]

ВНИМАНИЕ, разрядники и ограничители перенапряжений рассчитаны на многократное срабатывание без разрушения, они автоматически переходят в режим ожидания после угасания импульса перенапряжения, который только что подавили.
На период проведения измерений изоляции и сопротивления петли «фаза-ноль» приборы защиты от перенапряжений отсоединить от защищаемых проводов (вынимать из корпуса прибора вставку с нелинейным элементом, если производитель предусмотрел такую возможность)

Ведущие производители рекомендуют комплекс технических и организационных мер по контролю за состоянием выпущенных ими приборов в процессе эксплуатации для своевременного выявления признаков деградации. «Сердцем» любого из них является нелинейный элемент, который резко снижает электрическое сопротивление при увеличении определенного предела напряжения и способен быстро восстановить своё предыдущее сопротивление, когда импульс прошел. Рассмотрим три основных типа: воздушные / газовые разрядники, варисторы и диоды двойной проводимости.

Воздушные разрядники

Устройство имеет минимум два электрода, разделенные воздушным промежутком. Увеличение напряжения при срабатывании создает электрический пробой в промежутке образования электрической дуги. Амплитуда тока уменьшается благодаря падению напряжения на дуге и в приэлектродных зонах. При угасании импульса должно происходить угасание сопровождающего тока (фактически тока КЗ), для чего дуга интенсивно охлаждается в дугогасительной камере. Падение напряжения на ОПН при протекания импульсного тока и составляет тот защитный уровень, который испытывает защищаемая сеть. По нормированному показателю в 4 кВ (табл. 7) лучшие из производителей удосуживаются снизить перенапряжения до 1,2 кВ (сразу в «дамки» от ЗЗБ 0B до ЗЗБ 2), в результате чего прибегают к оригинальным методам деионизации межэлектродном промежутке и ускорения обрыва сопровождающего тока. Приборы с такими характеристиками достаточно компактны, о чем подробнее пойдет речь далее. Искровые промежутки современных воздушных разрядников выпускаются в закрытом корпусе, из которого уже не вылетают раскаленные газы и плазма. Такие приборы можно устанавливать рядом с другой коммутационно-защитной аппаратурой на стандартной монтажной шине. Наличие воздушного промежутка с надежной изоляцией гарантирует практическое отсутствие тока перетикания (в режиме ожидания), что позволяет устанавливать воздушные ОПН перед приборами учета электроэнергии. Энергоснабжающие организации добавляют к этому еще некоторые требования, скажем, в Германии - это нормы VDN в редакции 2004 г. (ТAB 2000). У нас электросчетчики остаются один на один с импульсами. Срабатывание воздушных разрядников происходит в микросекундные диапазоне, и предназначены они для работы в условиях больших токовых нагрузок (разветвленные сети, промышленные объекты) на границе раздела ЗЗБ 0B> ЗЗБ 1.

Газовые разрядники имеют герметичный корпус, заполненный инертным газом, давление которого может отличаться от атмосферного, а электроды (которых может быть 2 или 3) покрываются радиоактивным препаратом для дополнительной ионизации промежутка. Эти меры направлены на снижение напряжения при срабатывании (т.е. улучшения защитного уровня). Размеры этих приборов основном измеряются несколькими миллиметрами, они не рассчитаны на большие токи и предназначены для встраивания во входящие / исходящие тракты электронных устройств с целью повышения их устойчивости к импульсов. Классический пример - защита телефонных сетей (рис. 23а).

Рис. 23. Устройства защиты информационных сетей и оборудования: а - ОПН защиты телефонных линий на двухэлектродной газовых разрядниках б - интегрированный двухступенчатый ОПН защиты информлиний с применением триелектродних газовых (1), диодных (3, 4) и согласующих (2) элементов

Деградация воздушных и газовых разрядников происходит вследствие:

• эрозии электродов, что приводит к изменению характеристик вспышки и угасания дуги;
• осадка на поверхности изоляторов частиц металла, дуга вырывается из электродов (если электроды металлические, но бывает, что и нет).

Критерий дальнейшей работоспособности - надлежащее электрическое сопротивление, замеренное рекомендованным способом от производителя.

Варисторные разрядники и ограничители перенапряжения

Варисторная «таблетка», помещенная между электродами прибора, имеет структуру, подобную почве, где зерна с повышенной проводимостью находятся в тяжелопроводной субстанции. Превышения напряжения при срабатывании ОПН создает микроискровой процесс в толще варистора. Регулирование тока происходит вследствие приэлектродного падение напряжения на каждом из концов микродуг и поглощения тепла «таблеткой». «Испечь» варисторный материал со стабильными характеристиками - дело не из легких, поэтому известных европейских производителей «таблеток» можно пересчитать по пальцам. Не меньшей квалификации требует разработка варисторного ОПН, способного пройти нормативные испытания, удобного в монтаже и надежного в эксплуатации, да еще такого, чтобы имел конкурентные преимущества. В отличие от воздушного, сквозь варисторный ОПН постоянно стекает ток перетекания (≤ 1 мА). Кроме того, что его нельзя включать перед счетчиком, существует угроза перегрева варистора этим током, если напряжение сети долгое время будет превышать предельную границу, указанную производителем. Слишком трудно встроить в ОПН надежный механизм защиты от этой беды, к тому же длительное превышение напряжения является опасным и для потребителей. Поэтому в неблагополучных сетях следует предусматривать стабилизаторы или реле максимального напряжения. Тем, кому этот совет является прихотью, стоит напомнить о североамериканских коллегах, от которых местные нормы требуют наличия полного комплекса узлов для защиты сети потребителя от любых возможных повреждений устройств, которые к этой сети должены быть подключены! Передовые производители подвергают варисторные ОПН-ы 100%-му контролю, о чем свидетельствует напечатанное на корпусе значение напряжения, при котором через варисторы протекает ток у 1 мА. Уменьшение этого напряжения в процессе эксплуатации является свидетельством старения варистора. Выпускаются ОПН-ы, имеющие визуальные, акустические, световые и дистанционные указатели повреждения варистора. Они автоматически отсоединяются от защищаемой сети, чтобы не повредить ее функционирование. Расчетливым - рекомендуем выбирать защитные элементы, в которых максимальное рабочее напряжение (Ue) составляет примерно 1,2-1,5 отыпускаются в конструктивном исполнении, пригодном для закрепления на стандартной монтажной шине.

Срабатывание варисторных разрядников происходит в наносекундном диапазоне, и предназначены они для работы в условиях средних токовых нагрузок (небольшие сети, односемейные дома, базовые станции мобильной связи и т.д.). Варисторные ОПН-ы выпускаются не только Типа 1 (импульс 10/350, граница раздела ЗЗБ 0B> ЗЗБ 1), но и Типа 2 (импульс 8 / 20, граница раздела ЗЗБ 1> ЗЗБ 2). Уже выпущено в продажу комбинированные устройства Тип 1 +2, способные надежно защищать линии, которые проходят с ЗЗБ 0B до ЗЗБ 2. Элементы на базе варисторов используются как 2-я степень защиты входных / выходных трактов электронных устройств вместе с газовыми разрядниками.

Ограничители перенапряжений на базе диодов двойной проводимости

Эти устройства используются лишь для «тонкой» защиты от остаточных импульсных перенапряжений Тип 3 (импульс 8 / 20, граница раздела ЗЗБ 2> ЗЗБ 3). Реагируют на импульс перенапряжения в течении пикосекунд и наиболее известные в версиях электроудлинителей для защиты электронных средств, шнуров питания ПК, промежуточных розеток (в том числе с защитой телефонных и телевизионных трактов). Существуют конструкции, предоставляемые для монтажа в розеточные коробки и колонны, кабель-каналы, напольные системы и на монтажные шины. На рис. 23б приведен фрагмент устройства, вмонтированного в соединительную коробку класса IP 44 с кабельным сальником, для защиты информационных линий непосредственно в местах, где они входят в сооружения.

Согласование действия устройств для ограничения перенапряжений различных типов

Импульс, который «набегает» на цепочку с ОПН-амы Типов 1-2-3, первым «встречает» Тип 1. А так как он имеет наиболее длительное время «реагирования», импульс «затекает» дальше, к Типа 2, реагирует быстрее, но имеет меньшую энергоемкость. То есть, если Тип 1 не сработает вовремя, подавляющая часть энергии импульса разряжается через Тип 2, не рассчитанный на такое развитие событий. Те же «взаимоотношения» существуют между ОПН-амы Типов 2 и 3. Возникает необходимость координации их действия. В сетях питания индуктивность электропроводки длиной в 5-10 м между Типами 1 и 2 оказывается достаточным для такого согласования. За недостатком места (уже упоминавшийся пример - аппаратура базовых станций сотовой связи), между 1 и 2 приходится «урезать» сосредоточенную индуктивность - дополнительным прибором, который выпускает продуценты ОПН-ов. И здесь передовые производители предлагают нам с вами «изюминку» - Тип 1 в «координированном» исполнении, не требующий ни 5 м проводки, ни дроссели! Сразу можно установить Тип 2 и не беспокоиться о согласованной работе.

В отличие от приборов типа 1 и 2, при согласование элементов ОПН-ов Типа 3 обычно протекает рабочий ток, поэтому следует быть уверенным, что он не превысит токопроводящей способности (как правило, 16-20 А) подобранного ОПН-а. Когда речь идет о защите информационных сетей, следует внимательно подбирать тип согласующих элементов для предотвращения потери / искажения данных. Если информация передается напряжением, применяют индуктивные согласовывая элементов; если частотой - резистивные. Специфика методов защиты информационных сетей требует основательного изложения, которая и составит четвёртую (заключительную) часть публикации.

Технические каталоги производителей обычно содержит подробные схемы подключения разрядников и ОПН-ов в сетях питания, поэтому приведенные ниже примеры лишь иллюстрируют основные положения.

Рис. 24. Местоположение ОПН в сети TN-CS: ГВС - главное вводное устройство; УЗО - устройство защитного отключения (УЗО); ГШЗП - главная шина уравнивания потенциалов; МШЗП - местная шина уравнивания потенциалов; F1 - прибор защиты от сверхтоков в ГВС; L1-4 - устройства защиты от сверхтоков на ответвлениях потребителей; F3, F4 - дополнительные устройства защиты от сверхтоков (только в случае мощных сетей)

В начале сети типа TN-CS (рис. 24) достаточно триэлементного устройства, так совмещенный провод PEN гальванически присоединен к ГШУП. После отделения нейтрального провода N он также подлежит защите отношении PE, но с соблюдением следующих условий:

• линейные провода L1, L2, L3 защищаются относительно нейтрали, и нейтральным отдельным разрядником, рассчитанным на суммарный ток трех фаз;
• линейные разрядники могут быть как воздушными, так и варисторного, но «нейтральный» - обязательно воздушным (без вытекания тока).

Изображение на схеме напоминает наш трезубец, который иностранные специалисты, несведущие в древней Трипольской культурой, именуют «схема Нептуна». Внимательный читатель заметит, что ОПН Тип 3 включен после устройства защитного отключения (УЗО) F2 (рис. 24). Для предотвращения отключения сети этот УЗО должен иметь задержку срабатывания порядка 15 мс, что является приемлемым для электробезопасности. За это время «стремительный» варисторно-диодный Тип 3 наверное справится с импульсом перенапряжения 8 / 20 мс.

Сети типа ТТ не является уж столь распространенными в условиях городов, но соединение разрядников и ОПН-ов имеет здесь определенные особенности. Если сопротивление земляного провода является незначительным, может быть применена уже известная нам схема« трезубец »(рис. 25).

Рис. 25. Размещение ОПН в сети TT

Рис. 26. Установка ОПН между нейтралью и «землей» в сети TT ради уменьшения напряжения прикосновения при срабатывании ОПН в одном из фазных проводов. RA - сопротивление заземления установки потребителя; RB - сопротивление заземления источника питания; другие обозначения - см. рис. 24

При наличии существенного сопротивления заземляющего устройства источника RB и потребителя RA (рис. 26) следует использовать 4-элементные устройства защиты от перенапряжений для всех проводов сети относительно ГШУП. Такое мероприятие призвано уменьшить напряжение прикосновения в случае срабатывания ОПН на одном из фазных проводов.

Рис. 27. Минимизация индуктивности проводов, соединяющих ОПН с защищаемой сетью: а - распределение напряжений между ОПН и руководствами (1 - защищаемое линия, 2 - ОПН 3 - провод системы выравнивания потенциалов; 4 - заземляющее устройство; 5 - ШУП; 6 - импульсный ток), б - присоединение ОПН через промежуточные клеммные колодки (слева) и по V-образной схеме (справа)

Учитывая высокочастотный характер импульса тока молнии, комплексное сопротивление слишком длинных соединительных проводов может оказаться значительным, и на ОПН будет подано лишь часть напряжения (рис. 27а), которой недостаточно для его надежного срабатывания. Поэтому нормируется, как длина проводов, так и их пересечение (табл. 8) (знание этой особенности поможет Вам сразу узнать низкокачественный ОПН из-за малых размеров соединительных клемм). А вот передовые производители предусматривают не одну, а целых две клеммы на стороне устройства обратной к сети, что позволяет использовать малоиндуктивную Бифилярную схему подключения (рис. 27б), которая в латиноязычном мире получила название V-образный.

Таблица 8. Минимальные сечения проводников системы выравнивания потенциалов

Если речь идет о линии передачи данных, то на них может возникать как продольное, так и поперечное перенапряжение (последнее признается научным сообществом более опасным). Напоминая об обязательствах подробного освещения защиты сетей передачи данных в 4-й части публикации, следует показать хоть один пример (рис. 28).

Рис. 28. Установка ОПН на линии передачи данных: 1 - до защищаемого устройства; 2 - гальваническая связь (лучше); 3 - газовый разрядник (если нельзя гальванический) 4 - разрядники защиты жил относительно ШУП; 5 - заземляющее устройство; 6 - ШУП ; 7 - линия передачи данных; 8 - линия электропитания; 9 - ОПН (соответствующего типа) линии электропитания; 10 - экран

Электропроводящий экран кабеля желательно присоединить к ШЗП гальванически (2) или хотя бы с помощью газового разрядника (3). Каждая жила защищается разрядником (4) относительно окружающих заземленных элементов (экран, лотки, каркас подвесного потолка / фальшполов) и относительно соседних жил. Защита линии электропитания (8), которая проходит поблизости, здесь показано одним устройством (9), поскольку имеем дело с объединенным PEN-проводом. Надеемся, что внимательный читатель уже сможет самостоятельно дополнить схему защиты, если питание будет выполнено тремя (L, N и PE) проводами.

На схемах, которые приводятся в технических каталогах производителей, Вы встретите приборы ограничения сверхтоков, обозначены пунктирными линиями (F3, F4 на рис 24). Они предназначены для защиты сети в «аварийном» случае, когда:

• разрядник (ОПН) не может оборвать ток КЗ (который, собственно, он сам и вызвал).
• входной предохранитель / автомат (F1 на том же рисунке) рассчитан на слишком большие токи.

Критерий «слишком - не слишком» ищите в паспортных данных прибора. В табл. 9 приведены почерпнутые из каталогов нескольких известных производителей некоторые технические данные разрядников типа 1, то есть предназначенных для установки на границе раздела ЗЗБ 0B> ЗЗБ 1.

Таблица 9. Основные электрические характеристики разрядников

Например, защищать MC 50-B VDE дополнительными «пунктирными» предохранителями следует лишь в том случае, когда номинал входного автомата основной сети превышает 500 А. Любителей подробных вычислений направляем к публикации [10], где приведены основательный изложение методики отбора предохранителей, а также расчет нагрузок фаз током молнии. Упрощенный метод заключается в применении схем / таблиц / алгоритмов подбора разрядников [11], которые можно найти также в каталогах производителей.

ВНИМАНИЕ! при угасании импульса перенапряжения разрядники и ОПНы обрывают сопровождающий ток КЗ так быстро, что входной автомат сети среагировать не успевает. Учитывая быстрое действие устройств защитного отключения (УЗО), разрядники и ОПНы необходимо устанавливать ДО этих устройств.

Поясним обозначения характеристик, указанных в таблице:

• Uc - наибольшее допустимое значение напряжения, которое разрядник может выдерживать неопределенно долгое время в режиме ожидания.
• Iимп - максимальное значение тока, разрядник может неоднократно выдержать без повреждений. Обращайте внимание на форму испытательного импульса: 10/350 - для Типа 1; 8 / 20 - для Типа 2!
• UP - защитный уровень, то есть падение напряжения на разрядники, прикладываемое к защищаемой сети. Например, разрядники DS250E-300 и MC 50-B VDE удовлетворяют требования к ЗЗБ 2 (см. табл. 7).

Можно видеть, что размер характеристик приведенных в таблице разрядников находится в определенном диапазоне, поэтому Вы будете способны понять, о какой именно идет речь, даже если условные знаки у того или иного производителя будут отличаться от других.

Напоследок напомним главные требования к установке ОПН:

1. Размещение должно осуществляться согласно [12]. В тех случаях, когда ОПН устанавливаются перед приборами учета электроэнергии, это должно быть согласовано с энергоснабжающей организацией.
2. Принадлежит избегать совместной прокладки незащищенных кабельных линий (до приборов учета электроэнергии) с защищенными линиями (до потребителей после ОПН или UPS).
3. Длина соединительных линий не должна превышать 0,5 м, оптимальное решение - V-видная схема подключения.
4. Заземлённый контакт ОПН следует присоединить к заземляющему контакту защищаемой установки. Если заземлённый контакт ОПН присоединен к ШЗП, расположенном в распределительном щитке, то и заземлённый контакт защищаемой установки должен быть присоединен к этой же ШЗП проводником, который в состоянии выдержать ток молнии (см. табл. 8).

Один из принципов Питера (http://www.lib.ru/DPEOPLE/PITER/piter.txt) провозглашает: «Если ясность и точность Вашего объяснения исключает ложное толкование - Вас все равно поймут неправильно. Поэтому не стесняйтесь обращаться к специалистам, ведь для них Ваши вопросы - это пульс реальной жизни, уникальная возможность дальнейшего совершенствования.

Часть четвертая>>>

Евгений Баранник,
ведущий специалист по молниезащиты
и электромагнитной совместимости
ООО «ОБО Беттерманн Украина»