Грозозащита — концепция грозозащитных зон

Существует различие между внешней и внутренней грозоза­щитой. Первая служит для защиты людей и зданий и представля­ет собой при прямых ударах молнии в здание один или несколько низкоомных и малоиндуктивных путей тока молнии на землю (молниеотвод, состоящий из токоприемника, спуска и системы заземления). Наличие системы заземления является основным ус­ловием для внутренней грозозащиты. Последняя защищает элек­трические установки и электронные приборы внутри зданий от частичных токов молнии и повышений потенциала в системе за­земления, а также от связанных с ударами молний электромаг­нитных полей.

Внешняя грозозащита является классической и производится в соответствии с ГОСТ. Внутренняя грозозащи­та приобрела значение лишь в последние годы в связи с широ­ким распространением микроэлектроники.

Под внутренней грозозащитой понимают ряд мероприятий, которые способствуют защите от перенапряжений в силовой сети (коммутационные, грозовые перенапряжения). Важнейшим ме­роприятием прежде всего является выравнивание потенциалов всех проводящих частей (трубы отопления, системы газоснабжения, водопроводные) с потенциалом молниеотвода, заземлителя и заземленным нейтральным проводом сети. Далее между актив­ными проводами Л1, Л2, Л3 и уравнительной шиной включаются вентильные разрядники (рис. 10.8).

Рис. 10.8. Выравнивание потенциалов и ступенчатая защита от перенапряже­ний, обусловленных атмосферными разрядами

Рисунок 6. Установка защитных устройств классов В, С и D (по классификации МЭК) в сети TN-C-S 220/380 В.

Вентильные разрядники сра­батывают как при перенапряжениях, поступающих из сети, так и при повышениях потенциала точки А во время прямого удара молнии. В последнем случае точка А испытывает по отношению к удаленной земле, например земле питающего распределитель­ного трансформатора, повышение потенциала, теоретически ле­жащее в мегавольтовой области. Однако напряжение между урав­нительной шиной и фазами сети никогда не становится больше, чем напряжение срабатывания вентильных разрядников. Други­ми словами, вся внутренняя электропроводка испытывает одина­ковое повышение потенциала.

В предположении отношения сопротивлений заземления и проводов электроснабжения 1:10 приблизительно 10% всего тока молнии проходит через провода энергоснабжения, причем эти 10% распределяются по отдельным проводам. Тем самым перенапряжения, обусловленные молнией у потребителя, остаются наверняка меньшими 6 кВ. Наряду с классическими вентильны­ми разрядниками во внутренней грозозащите применяются спе­циальные вентили с параллельным соединением искрового разрядника и варистора. Варистор ограничивает перенапряжения, возникающие относительно часто вследствие дальних ударов мол­ний, искровой разрядник срабатывает при прямом ударе молнии, если из-за больших токов на варисторе остается достаточное вы­сокое остаточное напряжение. При необходимости остающиеся перенапряжения, меньшие 6 кВ, могут быть еще уменьшены дополнительно включенными, развязанными после­довательными индуктивностями, вариаторами. Благодаря рацио­нально эшелонированной защите можно, как и в сетях высокого напряжения достичь требуемой координации изоляции. По ГОСТ в сетях напряжением 230/400 В, в зависимости от удаления от ответвления к потребителю и категории потреби­теля установлены перенапряжения 4 кВ; 2,5 кВ и 1,5 кВ. Само собой разумеется, эта защита охватывает и индуктированные гро­зовые перенапряжения, а также все внутренние, т.е. созданные самими потребителями (например, переходные процессы в низ­ковольтной сети).

Таким образом сложные установки и здания с многочислен­ными информационно-техническими устройствами можно фор­мально разделить по признаку грозозащитных зон, что является дальнейшим развитием понятий внешней и внутренней грозозащиты. При этом защищаемая установка подразделяется на не­сколько обособленных защитных зон. Отдельные защитные зоны образуются устройством внешней грозозащиты, экранами зданий (металлическими фасадами, армировкой, помещениями для вы­соковольтных испытаний и пр.), внутренними экранированными помещениями, измерительными камерами, корпусами приборов и т.д. На границах защитных зон имеются отчетливые соедине­ния, на которых могут располагаться единообразные элементы защиты от токов, обусловленных

Дата добавления: 2015-08-17