Следует отметить, что сопротивление заземления должно быть как можно меньше для лучшего рассеивания тока в почве. В некоторых районах с высоким удельным сопротивлением грунта трудно получить низкое сопротивление заземления, и инженеры эффективно увеличивают диаметр системы заземления, обрабатывая грунт, окружающий систему, с использованием материалов с низким удельным сопротивлением, чтобы узнать больше о достижении этого, убедитесь, чтобы взглянуть на статью, которую мы опубликовали, объясняющую снижение сопротивления заземления . Наконец, смотровые ямы используются для облегчения проверки систем заземления. Для земляного котлована используются разные типы и материалы в зависимости от его местоположения и природной зоны.

Полная защитная установка с эффективным покрытием кабеля и соответствующим заземляющим устройством способна защитить здание от грозовых разрядов.

В области молниезащиты предлагаются различные руководства и стандарты для реализации эффективной системы защиты людей и материальных ценностей, обеспечивающие проектировщиков необходимыми нормами и правилами. Будь то классические молниеотводы, сетчатые каркасные системы или современные системы, выделяются следующие стандарты:

В дополнение к вышеперечисленным стандартам каждая страна может применять особые правила, которые необходимо учитывать для местных условий и правил.

В связи с этим Kingsmill, как ведущий производитель и поставщик материалов и оборудования для заземления, молниезащиты, предлагает широкий ассортимент материалов, подходящих для различных применений, поскольку каждая система уникальна как с точки зрения выбора материала, так и дизайн. Kingsmill дополнительно предлагает проводники с оболочкой из ПВХ пяти стандартных цветов, которые гармонируют с эстетическим видом здания.

Это также некоторые стандарты, предлагаемые в основном для установки, и другие стандарты для испытаний и измерений в области систем молниезащиты, такие как IEEE 81, который предоставляет руководство для измерения удельного сопротивления грунта , импеданса заземления и заземления. поверхностные потенциалы систем заземления.

Материал, используемый в каждом элементе, следует выбирать в соответствии с его конкретным применением. Например, есть материалы для использования над землей и другие для подземных применений.

Существуют также стандарты, разработанные главным образом для испытаний и проверки компонентов системы защиты, гарантирующие использование только качественных продуктов, отвечающих строгим требованиям. Другие положения и правила также предлагаются для целей управления проектом. Среди многих других смежных стандартов, касающихся и ссылающихся на молниезащиту, мы можем указать следующие родственные стандарты:

• BS EN 62561 – Компоненты системы молниезащиты (LPSC)
• BS EN 61643 – Устройства защиты от перенапряжения низкого напряжения
• BS 7671 Требования к электрическим установкам
• UL 96A Стандарт требований к установке систем молниезащиты
• BS 7430 Свод правил по защитному заземлению электрических установок
• UL 467 Заземление и связующее оборудование

Часто специальные приложения учитываются отдельно:

• Системы молниезащиты железнодорожных транспортных средств,
• Защита судов от молний и переходных процессов
• Защита самолетов и морских установок
• Защита линий электропередач и телекоммуникаций, расположенных вне сооружения, включая трубопроводы.

По всем этим причинам Kingsmill Industries является избранным брендом , предназначенным для удовлетворения потребностей своих клиентов.

II. Проектирование внешних систем молниезащиты

Системы молниезащиты используются в тысячах зданий, жилых домов, фабрик, башен и даже на стартовой площадке космического корабля «Шаттл».

Как узнать, нужно ли устанавливать внешнюю систему молниезащиты?

Общеизвестно, что для уменьшения потерь от грозового разряда необходимы меры защиты, и следует с самого начала проконсультироваться со специалистами в этой области. Первым шагом является проведение оценки рисков, которая помогает определить требуемую степень защиты и связанные с ними факторы риска. На рис. 2 показано упрощенное представление общих шагов для принятия решения о необходимости защиты.

Перед проектированием любой новой системы молниезащиты следует руководствоваться ими при принятии решения о необходимости каких-либо мер защиты. Например, процесс на Рисунке 2 представляет собой пример того, как облегчить процедуру оценки риска, и подробный процесс, которому необходимо следовать.

Первый шаг состоит из сбора связанных данных и информации, относящейся к защищаемому сооружению. Такие параметры, как размеры (т. е. высота, длина и ширина) и характеристики конструкции (т. е. окна, балкон, материалы и т. д.), подключенные линии электропередачи, характеристики окружающей среды (конструкция и линии) а также плотность земных вспышек молнии в районе расположения конструкции и линий.

Следующий шаг состоит в манипулировании этими входными параметрами с помощью сложных уравнений для определения риска, а также класса системы молниезащиты. Следует отметить, что риски, которые необходимо учитывать, включают различные аспекты. В том числе, риск потери человеческой жизни и необратимых травм, которые являются важными соображениями. Другие факторы риска, которые могут быть приняты во внимание: 

•       Риск потери обслуживания населения;
•       Риск утраты культурного наследия;

Каждый риск представляет собой сумму компонентов риска, которые можно сгруппировать по источнику ущерба и типу ущерба. Вычисленный риск представляет собой относительную величину вероятного среднегодового убытка. Если рассчитанный риск меньше или равен допустимому значению, определенному стандартами, никаких мер защиты не требуется. В противном случае должны быть приняты защитные меры для обеспечения безопасности людей и предотвращения сбоев в предоставлении услуг.

При указании рассматриваемой конструкции подразумевается сама конструкция, установки в конструкции, содержимое конструкции, люди внутри или вблизи этой конструкции, а также окружающая среда, затронутая повреждением конструкции.

Помимо необходимости в системах молниезащиты, в большинстве случаев полезно установить экономические выгоды от установки мер защиты. Таким образом, оценка экономической эффективности защиты также рассматривается путем сравнения затрат на полную потерю с применением мер защиты и без них.

III. Британский стандарт – BS EN 62305

Удары молнии представляют собой опасные явления, способные нанести катастрофический ущерб. Следовательно, при проектировании конструкции всегда следует проводить анализ этого риска, чтобы оценить необходимость принятия подходящих защитных мер. Чтобы обеспечить эффективную защиту конструкции от молнии, система защиты должна быть спроектирована в соответствии с соответствующими стандартами. Важность защиты человеческой жизни вместе с достижениями в области электротехники повысили восприимчивость систем к повреждениям и увеличили масштабы косвенных потерь.

«Решение о предоставлении молниезащиты может быть принято независимо от результатов оценки риска, когда желательно, чтобы не было предотвратимого риска. В других случаях принимаются дополнительные меры для обеспечения дополнительной защиты и/или предотвращения эха».

Стоит отметить, что процесс создания и выпуска любого стандарта МЭК в любой области является международным усилием. Действительно, принятие стандартов МЭК обычно является добровольным для стран. Эти стандарты являются результатом многолетней работы и опыта. Они вносят свой вклад во многие страны мира. В области систем молниезащиты IEC 62305 представляет собой документ высшего уровня в мире, который рассматривает и группирует информацию для эффективной защиты от молний. Стандарт BS EN 62305 представляет собой руководство по проектированию, состоящее из четырех документов, описывающих правила и положения, необходимые для разработки эффективной защиты от грозовых разрядов. На рисунке 3 показано распределение этих документов по их назначению.

Первая часть стандарта (BS EN 62305-1: Общие принципы) дает общее введение ко всему стандарту и обобщает свойства молнии и факторы, используемые для имитации воздействия молнии. удары молнии, включая типовые процедуры защиты от молнии.

Второй документ этой серии состоит из стандарта BS EN 62305, предназначенного для управления рисками. Эта часть стандарта позволяет описать процедуру, позволяющую проводить аналитическую количественную оценку риска удара молнии. Этот риск можно взвесить по отношению к величине допустимого риска, чтобы решить, целесообразно ли принимать подходящие защитные меры. Эта часть стандарта обеспечивает полную основу для оценки риска на основе вышеупомянутых видов убытков. В целом, вторая часть стандарта является необходимым шагом на пути к правильной реализации третьей и четвертой частей стандарта.

Следует отметить, что проектирование СМЗ в данном стандарте также связано с источниками повреждений, типами повреждений и потерь. Часть 3 стандарта, озаглавленная: «IEC 62305-3: Физическое повреждение конструкций и опасность для жизни», посвящена защите людей и конструкций от физических повреждений и травм из-за прикосновения и шагового напряжения, вызванного прямыми ударами молнии. В частности, этот документ содержит рекомендации по правильному проектированию, установке, проверке и обслуживанию внешних и внутренних систем молниезащиты . Стандарт также устанавливает требования к выполнению защитных мероприятий от повреждений, вызванных контактными и шаговыми напряжениями.

Четвертой и последней частью стандарта является BS EN 62305-4: Электрические и электронные системы внутри конструкций. В этой части содержится информация о проектировании, монтаже, осмотре, техническом обслуживании и проверке системы защитных мер для электрических и электронных систем в сооружениях, снижающих риск повреждения из-за электромагнитных импульсов, связанных с грозовыми разрядами.

IV. Дополнительные правила системы молниезащиты

Ясно, что система молниезащиты должна быть установлена ​​таким образом, чтобы не было эффектов таяния или разбрызгивания, за исключением точки удара. Для любой конкретной конструкции расположение молниеприемника может быть основано на различных методах, таких как метод катящейся сферы, метод защитного угла и метод сетки. Нетрадиционные защитные системы, такие как ранняя эмиссия стримеров и другие системы, основанные на рассеянии заряда, также используются в некоторых регионах мира.

Следует отметить, что защита может отличаться от одной конструкции к другой в зависимости от нескольких факторов, таких как конструкции, содержащие твердые взрывчатые вещества или опасные зоны, нефтехимические, атомные установки и т. д. В некоторых случаях защита от молнии достигается путем установки изолированная система молниезащиты, в которой сеть защитных проводников и мачт изолирована от защищаемого сооружения (например, в случае сооружений, содержащих взрывчатые вещества).

Изолированная внешняя молниезащита также может быть рассмотрена, если восприимчивость содержимого требует уменьшения излучаемого электромагнитного поля, связанного с импульсом тока молнии в токоотводе.

В области молниезащиты можно найти несколько правил и предложений, таких как:  

• Физико-химическая характеристика почвы является фундаментальным шагом для проектирования эффективных систем заземления, поскольку она включена в процесс выбора материала.
• Электропроводящие части конструкции могут использоваться в системе молниезащиты для минимизации затрат и усилий.
• Необходимо предотвращать случайное ослабление соединений во взрывоопасных зонах, а для раннего обнаружения возникающих неисправностей необходим постоянный контроль (проверки персоналом или с использованием электронных устройств).

Если у вас есть какие-либо вопросы по этому изделию или вам нужна дополнительная информация, звоните по номеру , свяжитесь с нами через наш веб-сайт, чтобы отправить запрос. У нас также есть подробный раздел с руководствами на нашем веб-сайте, чтобы предоставить вам дополнительные ресурсы о молниезащите. Чтобы узнать больше о нашей продукции, вы можете загрузить каталог продукции Kingsmill .

Ссылки

[1] Стандарт МЭК, МЭК 62305, Защита от молнии, 2012 г.
[2] NF C17-102, Защита от молнии – Системы молниезащиты с ранним выбросом стримеров, 2011 г.
[3] Стандарт UNE, UNE 21186, Protección contra el rayo – Pararrayos con dispositivo de cebado, 2019.
[4] NP Standard, NP 4426, Proteção contra descargas atmosféricas – Sistemas com dispositivo de ionização não radioativo, 92013. 5] Национальная ассоциация противопожарной защиты, NFPA 780, Стандарт установки системы молниезащиты, 2014 г.

Руководство по проектированию молниезащиты

Молния является одним из самых разрушительных природных явлений, поэтому необходимо защищать людей, окружающая среда и инфраструктура от ее воздействия, а также гарантия непрерывности услуг и защита материальных и культурных ценностей. Целью системы молниезащиты является улавливание молнии, безопасное отведение ее тока на землю, рассеивание в земле и защита от вторичных воздействий молнии.

Стандарты молниезащиты определяют процедуры расчета индекса риска конструкции для определения необходимой установки системы молниезащиты (СМЗ) и уровня защиты, который она должна обеспечивать.

Уровень молниезащиты СМЗ учитывает как параметры тока молнии, так и вероятность непревышения максимального и минимального расчетных значений в случае грозы. Эти максимальные и минимальные значения используются для определения размеров элементов СМЗ (толщина металлических листов, токовая нагрузка разрядников, разделительные расстояния от опасных искр), для параметров испытаний и для размещения датчиков СМЗ.

Ниже приводится руководство по проектированию комплексной системы молниезащиты на основе продуктов, рекомендованных Aplicaciones Tecnológicas S.A.

Внешняя система молниезащиты состоит из одного или нескольких концов молниеотвода, двух или более токоотводов и системы заземления.

Молниеприемники с ранним выбросом стримера (ESE) характеризуются непрерывным излучением восходящего трассера для перехвата нисходящего трассера молнии перед любым другим элементом в радиусе его защиты. Устройство ESE с более длительным временем упреждения при формировании восходящего трассера (больше времени до воспламенения) захватывает нисходящий трассер на большем расстоянии, защищая большую площадь. Радиус защиты молниеотвода для каждой высоты рассчитывается с учетом времени опережения молниеотвода и уровня защиты от молнии (СНиП, СТЭ, стандарт UNE 21186, NF C 17-102 и NP 4426).

Уровень IV является наименее ограничивающим, что означает, что, хотя он перехватывает сильноточные молнии, он может не улавливать слаботочные молнии. Уровень I предусматривает более ограничительные и более безопасные условия для датчиков, что позволяет перехватывать соответствующие удары молнии с меньшим током. Он также должен быть в состоянии противостоять воздействию молнии высокой энергии.

Молниеприемники DAT CONTROLER® компании Aplicaciones Tecnológicas S.A. оснащены новейшими технологиями в области устройств ESE. Кроме того, интеллектуальный воздушный терминал DAT CONTROLER® REMOTE имеет самодиагностику головки и передачу результатов через IoT для обеспечения правильной работы оборудования.

В Aplicaciones Tecnológicas S.A. у нас есть все необходимые принадлежности для токоотводов, а также мачты для ESE и другие детали. Среди принадлежностей мы выделяем счетчики ударов молнии, так как они являются полезными инструментами для определения того, был ли удар молнии в установку. Кроме того, интеллектуальный счетчик ATLOGGER REMOTE отслеживает электрическую активность в токоотводе , определяет характеристики ударов молнии и использует связь IoT для передачи данных в режиме реального времени.

Система заземления является обязательным элементом внешней системы молниезащиты, отвечающей за рассеивание тока молнии в землю. Правильное функционирование системы заземления зависит от проводимости земли. Эта проводимость в основном электролитическая по своей природе из-за солей, диспергированных в воде, которая ее пропитывает. Следовательно, его можно увеличить, улучшив водопоглощающую и удерживающую способность и увеличив концентрацию растворимых солей.

Динамический электрод APLIROD® постепенно снижает удельное сопротивление окружающей почвы за счет выделения свободных ионов. APLIROD® поглощает влажность окружающей среды и диффундирует в окружающую почву.

У нас также есть гель CONDUCTIVER PLUS, повышающий проводимость грунта. Он содержит электролитическую основу, которая увеличивает проводимость, водопоглощение и удерживающую способность. Это гель, который плохо растворяется и очень гигроскопичен, особенно рекомендуется для каменистых почв.

В грунтах с высоким удельным сопротивлением или в отраслях промышленности, где требуется низкое сопротивление заземления (например, заземление компьютерных установок, радиочастотного оборудования, центров преобразования и т. д.), токопроводящий цемент APLICEM способен увеличивать проводящую поверхность электрода, сохраняя ее на неопределенный срок.

Кроме того, для соединения проводников рекомендуется экзотермическая или алюминотермическая сварка, так как молекулярные связи гарантируют эффективное и надежное заземление. Благодаря инновационному планшетному формату, электронным инициаторам и дистанционному розжигу APLIWELD® Secure+ является наиболее эффективным и безопасным решением для экзотермической сварки на рынке . В нашем каталоге представлены различные пресс-формы, зажимы и аксессуары.

Внутренняя система молниезащиты должна иметь соответствующую установку защиты от перенапряжения, а также другие меры по минимизации разрушительного воздействия молнии (уравнивание потенциалов, экранирование и т. д.).

Хотя кратковременные перенапряжения могут иметь различное происхождение, наиболее разрушительными являются молнии. Эти очень кратковременные скачки напряжения вводятся в оборудование через линии электропитания, телефонные, телевизионные линии или линии передачи данных. Защита от перенапряжения поддерживает непрерывность обслуживания, снижая вероятность инцидентов безопасности до приемлемого уровня для людей и имущества. Устройства защиты от перенапряжения неактивны при нормальном электрическом сигнале, но мгновенно реагируют на переходные пики перенапряжения, проводя ток молнии на землю и защищая оборудование. Как только всплеск поглощается, DPS возвращается в состояние ожидания. Типы перенапряжения следующие:

• Тип 1: защищают от воздействия прямого удара молнии и поэтому устанавливаются в местах, где не ослабляются токи молнии и электромагнитное воздействие молнии (главные распределительные щиты).
• Тип 2: защита от вторичных воздействий молнии в местах, где токи молнии и электромагнитные воздействия уже ослаблены (вторичные рамы).
• Тип 3: защита от перенапряжений, которые уже очень демпфированы, оставляя очень низкие остаточные напряжения. Их устанавливают рядом с защищаемым оборудованием.

Защита линий электроснабжения может осуществляться с помощью устройств защиты от перенапряжения серий ATSHOCK, ATSHIELD, ATSUB, ATCOVER и ATCOMPACT компании Aplicaciones Tecnológicas S.A. и/или серии ATCOVER. Серия ATSHIELD представляет собой устройства защиты типа 1+2 , которые поглощают прямой ток молнии, оставляя низкое остаточное напряжение. Серия ATSUB имеет протекторы 1+2, 2 и 2+3. Сетевые фильтры ATCOVER относятся к типу 2+3. С другой стороны, серия ATCOMPACT позволяет комбинировать все вышеперечисленные устройства защиты внутри уже подключенного шкафа, что особенно полезно в распределительных щитах, где недостаточно места.

На более конкретном уровне, серия ATPV разработана и адаптирована для защиты фотогальванических панелей, а серия ATVOLT предназначена для защиты линий электропередач постоянного тока.

Предохранители типа 3 компании Aplicaciones Tecnológicas S.A. включают ATSOCKET (внутренние электроустановки) и ATPLUG (для сетевых розеток) серия . Кроме того, ATFONO (аналоговые телефонные линии, ADSL, ISDN), ATLINE, ATLAN (компьютерные линии и внутренняя компьютерная сеть RJ45), ATDB9 (линии передачи данных типа DB9) и ATFREQ (коаксиальные кабели) Серия предназначена для защиты телекоммуникационных линий и линий передачи данных.

Хотя постоянные перенапряжения не вызываются молнией, их последствия столь же разрушительны, поэтому Aplicaciones Tecnológicas S.A. имеет специальные устройства защиты от них, а также комбинированные устройства защиты от кратковременных и постоянных перенапряжений. Постоянные перенапряжения вызываются дефектами или обрывом нейтрали или неисправностями трансформаторных подстанций.

Наши устройства защиты от перенапряжений относятся к двум семействам: ТЕСТ IGA и ATCONTROL . Оба семейства имеют серию устройств защиты исключительно от постоянных перенапряжений и комбинированных устройств защиты от постоянных и кратковременных перенапряжений. Основное различие между семействами IGA TEST и ATCONTROL заключается в том, что первое включает в себя отключающий элемент, который отключает линию при обнаружении постоянного перенапряжения.

Серия IGA TEST COMPACT представляет собой компактные модули с защитой от постоянного и кратковременного перенапряжения типа 2. Ограничители перенапряжения IGA TEST SUB состоят из ограничителя перенапряжения IGA TEST от постоянного перенапряжения и ограничителя перенапряжения ATSUB типа 2 от кратковременного перенапряжения. В серии IGA TEST SUB 1 ограничитель перенапряжения ATSUB относится к типу 1+2.

IGA TEST D устройства защиты от перенапряжения имеют автоматический выключатель IGA с более медленной кривой срабатывания (D-кривая). Они рекомендуются для зданий с высоким потреблением (офисы, гостиницы, школы или поликлиники), где устройство защиты IGA TEST может отключить линию без возникновения постоянного перенапряжения.

В отличие от семейства IGA TEST устройства защиты ATCONTROL могут быть соединены с другими отключающими элементами: версия /B воздействует на катушку электромагнитного реле, связанную с автоматическим выключателем (ручное повторное включение), а опция /R воздействует на контактор (возможность автоматического повторного включения) .