Грозозащита для воздушных абонентских линий

Грозозащита слаботочных сетей (poe / ethernet). Тематическая статья

Грозозащита для воздушных абонентских линий

Грозозащита слаботочных сетей (poe / ethernet)

Развитие современных технологий ведёт к росту количества, длины и пропускной способности слаботочных сетей в наших домах. Являясь составной частью инженерных систем здания, они определяют его структуру безопасности и информационного обеспечения, работу телекоммуникационных комплексов и качество связи. Слаботочной называется сеть, кабелям которой протекают информационные токи напряжением от 12 В до 24 В.

Слаботочные сети используются для создания:

  • сетей связи (интернет, телевидение, радио, оповещение);
  • систем контроля доступа (видеонаблюдение, охранная сигнализация, система контроля и управления доступом (СКУД));
  • систем пожарной безопасности;
  • систем диспетчеризации и управления инженерными системами и механизмами;
  • автоматизированных систем управления технологическим процессом (АСУТП);
  • систем антитеррористической защищённости и безопасности объекта капитального строительства.

Основными требованиями для слаботочных сетей является высокая надёжность, масштабируемость, бесперебойная работа и экономичность при монтаже и эксплуатации.

Риски повреждения слаботочных сетей и подключенного к ним оборудования

Выделяют следующие причины перенапряжения слаботочных сетей во время грозы:

  • непосредственный удар в них молнии;
  • попадание разряда рядом с домом или в систему его внешней молниезащиты.

Грозозащита слаботочных сетей от внешних проявлений молнии необходима в случаях, когда они выведены за пределы дома. Примерами могут служить: телевизионная антенна, соединенная с приемно-передающим оборудованием, а так же кабели, проложенные для соединения отдельных строений с домашней компьютерной сетью, управления автоматическим поливом или организации системы видеонаблюдения. Рассчитанная на приём высокочастотного сигнала, антенна выступит приёмником электромагнитных импульсов, вызванных разрядом молнии. При монтаже сети под землей, прямого попадания в неё молнии удастся избежать.

Однако, такой способ молниезащиты слаботочных сетей не спасет от вторичного воздействия в виде электромагнитного поля, возникающего при ударе в непосредственной близости от объекта защиты.

Помимо кондуктивных импульсов во время грозы, перенапряжения слаботочных сетей может возникать по причине индуктивных наводок на длинные линии. При изменении тока в одном из проводников, имеющим электрическую связь с другими проводниками, в них возникает индуктивное напряжение. Индуктивная наводка имеет прямую зависимость от длины линии сети. В целях её уменьшения, применяют скручивание и экранирование пары сигнальных проводов, с заземлением самих экранов. В случаях, когда слаботочная сеть соединяет объекты с разными, независимыми друг от друга, системами заземления, протекание по ней уравнивающего тока от одной системы к другой, в результате короткого замыкания питающей электросети одного из объектов, может привести к повреждению не только оборудования, но и самой линии. При небольшой разности потенциалов между отдельными системами заземления, их длительность может быть весьма значительна.

Требования к грозозащите слаботочных сетей

Грозозащита слаботочных сетей подразумевает организацию внешней системы молниезащиты для оборудования, находящегося за пределами строения и внутреннюю – для защиты от импульсного перенапряжения коаксиальных цепей внутри.

Во избежание повреждения оборудования, вынесённого за пределы строения, устанавливают возвышающийся над ним молниеотвод таким образом, чтобы защищаемый объект находился в зоне его защиты. Основание оборудования заземляют, соединяя его с молниеотводами.

Выполняя внутреннюю молниезащиту слаботочных сетей, необходимо оборудовать все входящие/выходящие из дома кабели специальными приборами защиты, предохраняющими от возникновения импульсных перенапряжений. Применение устройств защиты от импульсного перенапряжения (УЗИП) позволяет эффективно обезопасить слаботочную сеть и подключенное к ней оборудование, предупредить аварийную ситуацию и максимально снизить повреждения, даже при прямом попадании разряда молнии. Для этого устройства защиты должны: обеспечивать требуемое остаточное напряжение, выдерживать импульсный ток заданной формы и безопасно отводить грозовой разряд. Надежную защиту обеспечит только то устройство защиты, которое выбрано и установлено в строгом соответствии с нормативными требованиями.

Российских стандартов по применению УЗИП для грозозащиты слаботочных сетей на сегодняшний день пока не разработано, поэтому можно воспользоваться международными (см. Приложение № 1). Если защитные устройства силовых линий устанавливают параллельно цепи, то для коаксиальных монтируют на вводе в здание или в разрыв кабеля, либо непосредственно возле оборудования. Обязательным условием является организация в доме системы заземления. Для примера, разберём грозозащиту системы видеонаблюдения. Видеокамеры зачастую находятся на значительном расстоянии от концентратора, а кабели проходят по воздуху, за счёт чего наведённые импульсные токи на них имеют значительную величину: проход импульса по одной из линий приведёт к выходу из строя всей системы. Поэтому слаботочные УЗИП устанавливают около видеооборудования, монтируя их с обоих концов кабеля.

Грозозащита

Сети Ethernet, со времён своего изобретения, обрели небывалую популярность, и по ходу развития сетевой инфраструктуры, было разработано и внедрено множество стандартов физического уровня для передачи данных, начиная коаксиальным кабелем и заканчивая оптоволокном. Свою нишу среди них, со всеми своими преимуществами и недостатками, вполне оправданно заняла, так называемая, «витая пара». И даже если для прокладки внешних сетей повсеместно используется оптоволоконный кабель, то с ростом разновидностей телекоммуникационного оборудования возникла необходимость применения медных кабелей («витой пары») как внутри, так и вне зданий.

Данная тенденция повлекла за собой целый ряд проблем, связанных с такими явлениями, как индустриальные электромагнитные помехи и атмосферное электричество. В определенных условиях, из-за роста напряженности ЭМ-поля, порты устройств, подключенных к сети Ethernet, неминуемо выходят из строя. Для решения этой проблемы были разработаны и широко применяются устройства защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП), в простонародье называемые «грозозащита».

Название «грозозащита» не совсем уместно в данном случае, так как никакое УЗИП не сможет защитить оборудование от прямого попадания молнии. Для защиты от грозового разряда применяют совсем другие методы. Молнию «приманивают», молниеотводами создают «привлекательные» для разряда места, то есть создают кратчайший путь для протекания тока разряда.
Согласно исследованиям, проводимым для седьмого издания ПУЭ, в центральных регионах России грозовая интенсивность составляет 50 часов в год, при этом молния воздействует на 1 Км² местности 2 раза в год, а для южных регионов на 1 км² — 5 раз в год.


Рис.1 Карта районирования территории РФ по среднегодовой продолжительности гроз в часах

В предгрозовой период, в атмосфере увеличивается напряжённость электрического поля. В этом случае, образовавшиеся заряды неизбежно индуцируются на все воздушные линии связи, в результате чего разница потенциалов между сигнальными проводами и оборудованием может составлять несколько тысяч вольт. Это напряжение неизбежно приводит к пробою изоляции разделительных трансформаторов Ethernet-портов, и далее распространяется по схеме оборудования.

Также статический заряд может накапливаться в результате трения о кабель молекул воздуха и прочих проявлениях стихии. Гораздо хуже выглядит ситуация при удалённом грозовом разряде. В этом случае электромагнитный импульс, неся огромную энергию и индуцируясь на линии связи, не видит препятствия, проходя через паразитную ёмкость разделительных трансформаторов или пробивая их изоляцию, а при растекании тока молнии по поверхности земли, между разнесёнными на расстояние объектами, разница потенциалов может составлять тысячи вольт.

Стоит отметить, что атмосферные явления могут быть не единственным источником возникновения перенапряжений. Также, зачастую, их источником могут являться коммутационные помехи при включении/отключении силового оборудования, при расположении кабельного сегмента в непосредственной близости от электротранспорта, частотно регулируемыми приводами электродвигателей и т.д. Нередко происходят случаи нарушения правил монтажа как слаботочных, так и силовых кабелей, в результате чего на сигнальные линии также наводится опасное для оборудования напряжение. От перечисленных выше явлений как раз и предназначены защищать УЗИП. Несмотря на то, что принцип работы всех УЗИП одинаков, и основан на отведении с линии передачи данных, наведённого электрического заряда, в систему заземления, рынок УЗИП изобилует разновидностями данных устройств и схемотехническими решениями при их проектировании.
Компания «НАГ» являясь производителем телекоммуникационного оборудования, хорошо знакома с обращениями клиентов в службу ремонта, связанных с повреждениями Ethernet-портов, после неблагоприятных погодных условий или при неграмотном расположении линий связи. Основной причиной неисправностей в подобных ситуациях, в большинстве случаев, является отсутствие защиты от перенапряжений или неправильная их установка. В связи с этим, инженерами компании была разработана линейка УЗИП, способная удовлетворить все требования и обеспечить необходимую защиту оборудования.

Выбирая техническое решение при разработке УЗИП, пришлось отталкиваться не только от качества защиты оборудования, но также брать в расчёт суровые экономические реалии нашей страны, так как мало желающих покупать УЗИП ценой выше, чем стоимость ремонта защищаемого порта, а с учётом того, что оригинальные решения стоили бы на порядок дороже, и лишь на очень малую долю улучшали характеристики защиты, выбор был остановлен на классических решениях. Для большего понимания ситуации, ниже будет дано общее представление о том, как работают УЗИП, но для этого необходимо немного погрузиться в теорию и разобраться в схемотехнике подобных устройств.

Помехи на лини передачи бывают двух видов: дифференциальные и синфазные (см. рис.4). Дифференциальная помеха – разность потенциалов между проводниками в линии. При возникновении синфазного перенапряжения устройство работает следующим образом: если напряжение между проводниками превышает порог срабатывания супрессора VD3, его сопротивление резко падает, и по цепочке VD1-VD3-VD5 или VD2-VD3-VD4 (рис. 4, синяя стрелка) замыкает линию, ограничивая импульс на безопасном уровне, и выделяя излишки энергии в виде тепла. Синфазная помеха – разность потенциалов между проводниками линии и оборудованием. Для борьбы с этой помехой в схеме используется газоразрядник FV1, принцип работы которого аналогичен работе супрессора, только здесь энергия импульса, протекая через VD1(VD2)-FV1 или FV1- VD4(VD5) (рис. 4, красная стрелка) уравнивает потенциалы с системой защитного заземления.

Читайте также  Огнезащита стальных конструкций СП

Примерами реализации подобной схемы являются «Грозозащита Ethernet SNR-SP-1.0» или «Грозозащита Ethernet SNR-SP-2.0». Разница между ними лишь в том, что первая является оконечным устройством, а вторую можно подключить в разрыв линии передачи данных. Также, в линейке присутствует «Грозозащита Ethernet Nag-APC», которая имеет конструкцию для установки в шасси для стандартной 19 дюймовой стойки. Данные грозозащиты можно применить на портах Ethernet 10/100/1000Base.

Грозозащита Ethernet SNR-SP-1.0 Грозозащита Ethernet SNR-SP-2.0


Грозозащита Ethernet Nag-APC


Шасси APC PRM24 для защит NAG-APC

Если защищаемый Ethernet-порт не поддерживает передачу данных на скорости в 1 Гбит/с, то в данном случае вполне может подойти и «Грозозащита Ethernet Nag-клон», рассчитанная на защиту одного порта, или «Грозозащита Ethernet Nag-клон-4», защищающая 4 Ethernet-порта.


Грозозащита Ethernet Nag-клон Грозозащита Ethernet Nag-клон-4

Случаются ситуации, когда защищаемое устройство необходимо запитать по технологии PoE. Примером могут служить такие устройства, как IP-видеокамеры, маршрутизаторы, точки доступа и т.д. В данной ситуации также можно использовать рассмотренную конструкцию УЗИП, изменив некоторые номиналы деталей, так как разница потенциалов в сигнальных линиях согласно стандарту PoE, может составлять до 57 Вольт.

Изменение номинала приведёт к небольшому уменьшению скорости срабатывания схемы, но обеспечит необходимую защиту для оборудования. Примером подобного решения является «Универсальная грозозащита Дрозд». Она работает на портах Ethernet 10/100/1000Base. «Грозозащита Nag-1.1 POE» применяется только на портах Ethernet 10/100Base, как и «Грозозащита PoE Nag-1P». Её можно использовать только совместно с устройствами, питание которых осуществляется по зарезервированным парам проводов (4;5 и 7;8). Подача питания по сигнальным проводам в данном устройстве не поддерживается.


Универсальная грозозащита Дрозд Грозозащита Nag-1.1POE


Грозозащита PoE Nag-1P

Также, для предотвращения влияния неблагоприятных внешних условий, УЗИП серии «Дрозд» может устанавливаться в корпусы с необходимой степенью защиты от климатических и механических воздействий.

В случае, когда линия передачи данных оказывается в зоне действия разнообразных индустриальных помех, актуальным будет применение УЗИП с дополнительными индуктивно-ёмкостными фильтрами, которые исключат составляющую помехи, не препятствуя прохождению полезного сигнала. Примеры данного решения, это «Грозозащита Ethernet Nag-1.2» и «Грозозащита Ethernet Nag-4.2». Разница между ними в количестве защищаемых портов, 1 и 4 порта соответственно. В силу конструктивных особенностей, эти УЗИП нельзя использовать совместно с устройствами, питаемыми по технологии POE, так как постоянное напряжение не сможет преодолеть преграду из индуктивно-ёмкостных фильтров. Эти устройства могут работать на портах Ethernet 10/100Base.


Грозозащита Ethernet Nag-1.2 Грозозащита Ethernet Nag-4.2

Кроме устройств защиты Ethernet-портов, в линейке есть также «Грозозащита Nag-DSL», применяемая для защиты устройств подключаемых к телефонной линии, таких как телефонные аппараты или DSL-модемы.


Грозозащита Nag-DSL

Зачастую, в линии напряжения питания (

220В) также могут происходить скачки напряжения, приводящие к отказу питаемого оборудования. На этот случай можно воспользоваться устройством «Грозозащита NAG-E1.0», которое работает на том же принципе, что и все выше перечисленные УЗИП, с одной лишь разницей: в этом устройстве дополнительно установлены предохранители, сгорающие при скачке напряжения, поэтому после срабатывания защиты, предохранители нужно заменить.


Грозозащита NAG-E1.0

С подробными характеристиками перечисленных устройств, а также с их стоимостью вы всегда можете ознакомиться на нашем сайте.

Устройства грозозащиты воздушных линий и трансформаторных подстанций

Причины и виды грозовых перенапряжений

Атмосферные перенапряжения возникают от удара молнии в элементы распределительных электрических сетей или от индукции при разрядах на землю вблизи ВЛ. Эти перенапряжения отличаются большими кратностями (тысячи киловольт) и имеют форму апериодического импульса длительностью несколько десятков микросекунд. Для унификации разрядных характеристик изоляции в нашей стране стандартизована испытательная волна длиной 40 мкс фронтом волны 1,5 мкс (рис. 1).

Рис. 1. Стандартное импульсное испытательное напряжение

Величины перенапряжений зависят главным образом от параметров молнии. Основными параметрами молнии являются амплитуда тока, ее крутизна, длина волны тока и длина ее фронта, форма и полярность этой волны, волновое сопротивление канала молнии.

Амплитуда тока молний колеблется от сотен ампер до нескольких сотен килоампер. Вероятность ударов молний в хорошо заземленные объекты обратно пропорциональна значению тока, например, токи величиной 140 кА составляют 0,4 % всех разрядов, токи 40 кА — 20 %, а вероятность токов меньше 10 кА — больше 60 %.

Форма волны тока имеет вид импульса с крутым фронтом в большинстве с отрицательной полярностью. Ток молнии, протекая по своему каналу как по своеобразному проводнику, обладает волновым сопротивлением около 200 — 400 Ом.

Во время удара молнии в электрическую сеть возникают электромагнитные волны и распространяются вдоль линий электропередачи со скоростью близкой скорости света.

В электрических сетях наблюдаются два вида перенапряжений от воздействия молний:

  • от прямого удара молний в элемент электрической сети;
  • индуктированные при ударе молнии в землю или другие предметы вблизи линии.

Непосредственно в линию попадают все удары молнии с полосы шириной шестикратной средней высоты подвески верхнего провода. Эти перенапряжения являются наиболее опасными.

Индуктированные перенапряжения в редких случаях (один-два случая в год на 100 км линии) достигают 300 — 400 кВ, перенапряжения в 100 — 150 кВ случаются раз в год на ВЛ длиной 100 км. На ВЛ с деревянными опорами индуктированные перенапряжения не вызывают отключения линии, но они могут привести к перекрытию изоляции оборудования. На линиях 6 и 20 кВ с железобетонными опорами они вызывают отключения.

Грозоупорность ВЛ

Грозоупорность воздушных линий характеризует способность линейной изоляции противостоять атмосферным перенапряжениям и зависит от ее конструкции, уровня изоляции проводов и интенсивности грозовой деятельности.

Интенсивность грозовой деятельности оценивается по числу грозовых часов (дней) в году. Для средней полосы страны число грозовых дней составляет 20 — 30. В течение одного грозового дня на 1 км земной поверхности в среднем происходит 0,1 — 0,15 разрядов молний.

Возможность перекрытия изоляции определяется сопоставлением вольт-секундной характеристики волны перенапряжения и соответствующей характеристики изоляции.

Импульсное перекрытие изоляции может привести к образованию электрической дуги с последующим отключением линии. Для оценки грозоупорности ВЛ и эффективности устройств грозозащиты применяются две основные характеристики: уровень грозоупорности или защитный уровень ВЛ и удельное число грозовых отключений.

Уровнем грозоупорности называется наименьший ток молний в килоамперах, который вызывает перекрытие изоляции при прямом ударе в линию.

Удельным числом отключений называется число отключений ВЛ, вызванных действием грозовых рязрядов, приходящихся на каждые 100 км ВЛ в год.

Оба параметра в основном зависят от конструктивных размеров ВЛ, т. е. от расстояния между проводами разных фаз и высоты подвески проводов, от типа изоляторов и их числа в гирлянде, от изоляционных свойств опор.

Воздушные линии на деревянных опорах имеют комбинированную изоляцию (изоляторы и дерево), поэтому импульсная прочность линейной изоляции значительно выше, чем на ВЛ с железобетонными опорами. Из опытов напряжение перекрытия дерева составляет 200 — 300 кВ/м.

Защита подстанций от прямых ударов молнии и грозовых волн, набегающих с ВЛ

Опасные грозовые перенапряжения в распределительных устройствах (РУ) подстанций возникают при непосредственном поражении их молнией и при набегании на подстанцию грозовых волн с ВЛ.

Такие волны возникают в результате непосредственного поражения проводов молнией и обратных перекрытий изоляции с опоры, оказавшейся под высоким потенциалом при грозовом ударе в ее вершину или трос.

Опасными являются удары молнии на участке ВЛ вблизи подстанций. Эти участки называются опасной зоной (подходом).

В РУ 6 — 10 кВ могут возникать опасные перенапряжения от индуктированных зарядов на проводах при ударах молнии в землю или другие объекты вблизи ВЛ или подстанций.

Защита открытых распределительных устройств (ОРУ) от прямых ударов молнии выполняется при помощи стержневых молниеотводов.

Расположение молниеотводов на подстанциях и их заземление должны обеспечить защиту от поражений молнией токоведущих частей РУ и ограничить опасность повышения напряжения на заземленных частях электротехнического оборудования.

Заземляющие устройства подстанций должны надежно защитить электрическое оборудование от обратных перекрытий изоляции при ударах молнии в молниеотводы и в заземленные конструкции подстанций.

Стержневые молниеотводы устанавливаются на конструкциях ОРУ или выполняются отдельно с обособленными заземлителями. При установке молниеотводов на конструкциях в ОРУ 35 — 110 кВ может значительно возрастать напряжение на заземляющем контуре и заземленных частях оборудования.

В ОРУ 35 — 110 кВ для снижения вероятности обратных перекрытий увеличивается число магистралей заземляющего контура, отходящих от основной стойки с молниеотводом. Вблизи стойки устанавливаются дополнительные вертикальные электроды. Гирлянды изоляторов на порталах 35 кВ с установленными на них молниеотводами выполняются на класс напряжения 110 кВ.

Выбор мероприятий для защиты оборудования РУ от набегающих с ВЛ волн атмосферных перенапряжений определяется параметрами защищаемого оборудования, схемой электрических соединений подстанции и конструкцией присоединенных к ней ВЛ.

Наиболее совершенным средством грозозащиты оборудования подстанций являются вентильные разрядники. В сочетании со средствами грозозащиты, установленными на подходе подстанции, вентильные разрядники позволяют ограничивать перенапряжения на подстанции до допустимых для оборудования значений.

Выбор числа, типа, а также размещение разрядников производятся с учетом схемы коммутации подстанции, уровня изоляции защищаемого оборудования, числа присоединенных к шинам подстанции линий и длины защищенных подходов к подстанции.

Повышение надежности грозозащиты подхода к подстанции достигается:

  • путем подвески тросов на подходах, не защищенных тросом по всей длине;
  • уменьшением их защитных углов;
  • снижением сопротивлений заземления опор и применения конструкций опор с повышенной грозоупорностыо;
  • установкой разрядников или искровых промежутков в начале подхода на ВЛ с деревянными опорами.
Читайте также  Техническая защита информации что это?

Рекомендуемые схемы грозозащиты подстанций 35 — 500 кВ от набегающих волн с ВЛ приведена на рис. 2, а, б.

Рис. 2. Схема защиты подстанции 35 — 500 кВ от грозовых перенапряжений: а — ВЛ, защищенная тросом по всей длине; б — ВЛ на деревянных опорах, не защищенная тросом по всей длине

Для реализации схемы грозозащиты необходимо установить разрядники в РУ и защищать тросами подходы в пределах опасной зоны.

На ВЛ с деревянными опорами без тросов для снижения амплитуды волны рекомендуется устанавливать в начале подхода к подстанции разрядники. Они одновременно защищают от перекрытия на землю опору подхода, изоляция которой ослаблена заземляющими спусками от тросов.

Для подстанции регламентируется максимально допустимое расстояние от разрядника до защищаемого оборудования и длина защищаемого подхода ВЛ.

Для подстанций 35 и 110 кВ, подключаемых короткими ответвлениями к действующим ВЛ на деревянных опорах без тросов, допускается применение упрощенной схемы грозозащиты с укороченным защищенным подходом. В этом случае вентильные разрядники устанавливаются в непосредственной близости к трансформатору (на расстоянии не более 10 м).

Упрощенная защита может применяться для подстанций с трансформаторами мощностью до 40 MB-А. При длине ответвления от магистральной линии электропередачи менее 150 м защищается тросом ответвление и по одному пролету магистральной линии по обе стороны от него.

Для уменьшения тока через вентильный разрядник на подходе ВЛ к подстанции по ходу грозовой волны должны быть установлены два комплекта трубчатых разрядников (рис. 3, а). При длине ответвления 150 — 500 м трос подвешивается только на ответвлении и устанавливаются три комплекта трубчатых разрядников (рис. 3, б). При длине ответвления более 500 м трос подвешивается только на ответвлении и защита подстанции осуществляется по рекомендуемым схемам (рис. 2).

Рис. 3. Схема защиты подстанции на ответвлениях от грозовых перенапряжений: а — длина ответвления менее 150 м; б — то же 150 — 500 м.

Рис. 4. Схема грозозащиты РУ 3 — 20 кВ

Если ВЛ защищена тросом по всей длине, установка разрядников на разомкнутом конце линии и отходящих от нее ответвлений не требуется.

Если разомкнутый конец линии, не имеющий защиты тросом по всей длине, может длительно находится под напряжением, то для защиты изоляции разомкнутого выключателя или разъединителя устанавливается трубчатый разрядник на расстоянии не более 60 м.

В упрощенных схемах грозозащиты подстанции установка трубчатого разрядника на конце длительно отключенного ответвления не требуется при его длине до 250 м. В этом случае защита обеспечивается трубчатыми разрядниками РТ1 и РТ2 (рис. 3).

В районах, имеющих не более 40 грозовых часов в год, длина защищенного подхода к подстанции 35 кВ с двумя трансформаторами общей мощностью до 2000 кВ-А и одним трансформатором мощностью до 1600 кВ-А может быть сокращена до 0,5 км. При этом расстояние между разрядниками и трансформатором не должно превышать 10 м.

Амплитуда волны, набегающая на подстанцию с ВЛ на деревянных опорах, ограничивается трубчатым разрядником РП, устанавливаемым на расстоянии 200 — 300 м от ввода в подстанцию.

Сопротивление заземления трубчатого разрядника не должно превышать 10 Ом. На ВЛ с металлическими или железобетонными опорами установка разрядника РТ1 не требуется, так как низкий уровень линейной изоляции таких линий исключает опасность прихода на подстанцию волн с большой амплитудой. Применение тросов для защиты подходов линий электропередачи 6 — 20 кВ неэффективно.

Если ВЛ 6 — 20 кВ соединена с подстанцией кабельной перемычкой, для защиты кабельной воронки в месте перехода воздушной линии в кабель устанавливается трубчатый или вентильный разрядник. Заземляющие зажимы разрядника должны быть кротчайшим путем присоединения к броне оболочки кабеля.

Трубчатый разрядник, установленный перед кабельной воронкой, обеспечивает защиту отключенного выключателя и кабельной воронки со стороны выключателя при длине кабеля до 50 м. При установке на линейном конце кабеля вентильного разрядника типа РВП изоляция разомкнутого конца будет защищена при любой длине кабеля.

При подходах ВЛ 6 — 20 кВ к подстанциям без кабельных перемычек защита разомкнутого выключателя или разъединителя осуществляется в соответствии с рекомендациями данными ранее.

Для РУ 6 — 10 кВ, имеющих кабельную связь между шинами и трансформатором расстояние между вентильными разрядниками на шинах и трансформатором не ограничивается. В случае воздушной связи между шинами РУ 6 — 10 кВ и трансформатором расстояние между разрядником и трансформатором не должно превышать 90 м при ВЛ на металлических и железобетонных опорах и 60 м при ВЛ на деревянных опорах.

Защита открытых и закрытых подстанций 6 — 10/0,4 кВ, а также РУ 6 — 10 кВ подстанции 35 кВ с трансформаторами мощностью до 560 кВ-А осуществляется комплектом вентильных разрядников, установленных на сборке у трансформатора или на выходе ВЛ 6 — 10 кВ.

Для защиты переключательных пунктов устанавливаются вентильные разрядники: один комплект на каждую питающую линию. Заземлители разрядников следует присоединять к общему заземляющему устройству переключательного пункта.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Грозозащита телефонных линий в Москве

  • Беспроводное сетевое оборудование
  • Оборудование для АТС
  • Антенны и усилители сигнала для мобильных телефонов
  • Зарядные устройства и адаптеры для мобильных телефонов
  • Провода, кабели для строительства и ремонта
  • Устройства защитного отключения (УЗО)
  • Комплектующие для систем видеонаблюдения

Грозозащита Info-Sys РГ6G.x-1 исп.2 (розетка-вилка)

Грозозащита OSNOVO SP-IP/1000PD для локальной вычислительной сети (скорость до 1000Мбит/с) с защитой линий PoE (af/at, методы A+B, контакты 1/2, 3/6,

Грозозащита VEGATEL LP1 для систем усиления сотовой связи

Защита телефонных переговоров/ Проводных линий ЛППШ Гранит-8

Грозозащита для коаксиального кабеля Green Line GL-862BL-1 диапазон 5-2150 мГц (1 шт)

Устройство защиты от перенапряжения для систем энергоснабжения МЕАНДР УЗМ-50Ц УХЛ4

Грозозащита витой пары RJ45 с PoE, Уличная, CO-PLS-P408, ComOnyx

Грозозащита Ethernet POE

Грозозащита Info-Sys РГ4GPoE.x-1-220 исп. 2 (розетка-вилка)

Грозозащита по видеосигналу LRS01-V40A

Устройство грозозащиты линии Ethernet RVi-LS

Абонентское защитное устройство (грозозащита) азу-мтнр

Грозозащита Osnovo (SP-IP/100PD)

Устройство грозозащиты линии Ethernet RVi-LS

Устройство защиты от перенапряжения для систем энергоснабжения МЕАНДР УЗМ-50Ц УХЛ4

Грозозащита витой пары разъем RJ45 с PoE

Грозозащита цепей управления и IP-сетей OSNOVO SP-IP24/1000PR

Абонентское защитное устройство (грозозащита) азу-мтнр

Защита от перенапряжения IEK MOP20-4-B

Грозозащита Ubiquiti ETH-SP-G2

Устройство грозозащиты цепей управления и IP-сетей SC&T SP006

Commeng TLP 4-13: 4-канальное абонентское защитное устройство (грозозащита)

Грозозащита Beward NAG-1

Грозозащита для коаксиального кабеля Green Line GL-862BL-1 диапазон 5-2150 мГц (1 шт)

Грозозащита с заземлением GRB-AR

Грозозащита REXANT, для F-разъем, 5-2400 МГц 4370844

Грозозащита витой пары Rexant 05-3079 Грозозащита витой пары RJ45 (1 штука)

Грозозащита OSNOVO SP-IP/100PD для локальной вычислительной сети (скорость до 100Мбит/с) с защитой линий PoE (af/at, метод B, контакты 4/5, 7/8), двух

Что такое грозозащита

  • 13 апреля 2017 06:20:00
  • Просмотров: 1370

Одномоментно на Земле происходит около полутора тысяч гроз. Их воздействие на здания, сооружения и объекты, имеющие важное социальное значение, приносит колоссальные убытки, ведет к гибели людей, лишает жизненно важных благ населенные пункты и целые регионы. Обеспечение качественной грозозащиты позволяет защитить людей, оборудование, строения и избежать ущерба и снижения качества жизни.

Гроза как физическое явление

В сравнении с другими явлениями природы только мощные, внезапные наводнения причиняют больший ущерб человечеству, чем грозы. И если наводнения случаются нечасто и локально, гроза – явление повсеместное. Она начинается при определенных атмосферных условиях, когда в массе кучево-дождевых облаков или между ними и поверхностью земли возникает электрическое поле. Оно растет, пока не достигнет критического значения, что приводит к возникновению разряда – молнии, сопровождаемому характерным звуком.

Молнии бывают трех типов:

  • Верхнеатмосферные – могут возникнуть на любом уровне, от стратосферы, до термосферы. Они простираются на огромные пространства, иногда до границы с космосом и не представляют опасности.
  • Внутриоблачные – с наибольшей частотой возникают по мере приближения к экватору. В случаях, когда происходят накопление электрического поля определенной силы, достаточного для ее поддержания, но недостаточного для возникновения разряда спровоцировать возникновение молнии может металлический объект, например длинный трос или самолёт.
  • Облако-земля. Образование молнии начинается, когда электрическое поле достигает критического значения. Свободные заряды, содержащиеся в атмосфере, начинают двигаться в направлении земли со скоростью 50 тыс. км/сек. Возникает электронная лавина, формирующая канал для прохождения лидера молнии. Его движение происходит ступенями длиной в несколько десятков метров. В момент срыва лидера с одной ступени на другую происходит подсветка всех ступеней.

По мере продвижения скорость лидера возрастает, напряжение поля в нем усиливается и под его влиянием из объектов, возвышающихся над поверхностью земли, вырывается ответный разряд, соединяясь с лидером. Именно эта особенность используется при организации систем грозовой защиты.

В финальной стадии по проложенному лидером каналу начинается движение ответного разряда, начинающегося со скоростью около 100 км/сек и постепенно нисходящей до 10 км/сек. В этой стадии ток молнии может длиться до десятых долей секунды и достигать тысяч ампер. Самая затяжная из зарегистрированных молний длилась 7,74 секунды и была зарегистрирована в Альпах. Этот тип молний представляет наибольшую опасность, поскольку направлена она непосредственно к земле, приводит к пожарам и выходу из строя оборудования.

Читайте также  Прибор для защиты органов дыхания при пожаре

Принципы организации внешней грозовой защиты

Комплекс мер, принимаемых для защиты зданий, сооружений и людей от прямого воздействия молнии, называется внешней молниезащитой. Основная идея ее организации состоит в улавливании и перенаправлении грозового разряда. Для этого необходимо обеспечить наличие трех элементов:

  1. Молниеприемник – состоит из металлического стержня, алюминиевого, медного или стального. Он задействуется в момент, когда максимально заряженный лидер грозы приближается к поверхности земли. Молниеприемник перенаправляет его в новый канал, отводя удар от сооружения.
  2. Токоотвод – позволяет изменить направление движения разряда и перенаправить его к заземлителю.
  3. Заземлитель – обеспечивает прохождение разряда в землю, что приводит к его гашению.

На защищаемой территории устанавливаются молниеотводы. Они могут монтироваться двумя способами:

  1. На грунт. Отдельно стоящие устройства позволяют предотвратить растекание заряда по объекту и отвести его сразу в землю. Радиус действия такого молниеотвода в полтора раза превышает его высоту.
  2. Непосредственно на здания и сооружения. При устройстве систем защиты этого типа необходимо обеспечить контролируемые пути для отведения разряда. Это позволяет минимизировать вероятность возникновения пожара.

Типы молниеприемников

По типу устройства молниеприемники бывают трех видов: стержневые, тросовые и сетчатые.

Стержневые

Первая модель, которую создал Бенджамин Франклин в 1752 году. Она не претерпела существенных изменений до сих пор. Она состоит из металлического стержня с конусообразным заострением с одной стороны и резьбой с другой. Резьба используется для фиксации на мачте, что позволяет поднять устройство на высоту до 6 метров. При креплении на стену используются кронштейны, которые позволяют зафиксировать молниеприемник на удалении от стены, чтобы исключить воздействие грозового удара непосредственно на конструкцию здания. При организации грозозащиты, на здания и сооружения часто устанавливают двойные молниеотводы. При этом важно, чтобы их зоны действия пересекались. Это актуально на объектах площадью более 200 м² или имеющих вытянутую форму.

Тросовые

Состоят из оцинкованного троса сечением не менее 35 мм, обычно стального, натянутого между двумя мачтами. Используется на протяженных объектах, где сложно обеспечить достаточный уровень защиты стержневыми молниеприемниками. Трос принимает удар лидера молнии, нацеленного на защищаемый объект. Единственный недостаток таких систем – трос выглядит несколько неэстетично и может портить вид здания.

Тросовая грозозащита бывает двух видов:

  1. Одиночная – трос натянут между двумя мачтами снабженными собственными молниеприемниками, токоотводами и заземлителями.
  2. Двойная – на объекте устанавливаются четыре мачты. Их попарно соединяют тросами, расположенными параллельно на одной высоте. В момент грозового удара они действуют как единое целое.

Сетчатые

Сетка молниезащиты используются на неметаллических кровлях с уклоном не более 1:8, в противном случае их использование неэффективно. Состоит из металлического прутка, зафиксированного в специальных держателях или уложенного прямо под кровельное покрытие. Расстояние между прутками колеблется от 5 до 20 м, в зависимости от требуемой степени молниезащиты. В местах пересечения стержни соединяются с помощью стандартных оцинкованных клемм и болтов. Каждый пруток соединяется через токоотвод с контуром заземления.

Выбор типа молниеприемника должен происходить с учетом технических условий:

  • высоты объекта;
  • материала кровли и стен;
  • назначения здания;
  • технического оснащения;
  • наличия вблизи высотных объектов;
  • особенностей грунта.

Меры обеспечения молниезащиты

Меры обеспечения молниезащиты делятся на три категории:

  1. К ней относится вся территория России с частотой гроз ниже средней. Используются мачты и тросовые молниеприемники.
  2. Местности с длительностью гроз от 10 часов в год. Для зданий, имеющих неметаллическую кровлю, используются мачты или тросовые молниеприемники, устанавливаемые на объекте или на некотором расстоянии от него. Возможно использование сетчатых, при уклоне крыши не более 1:8. Сетка должна изготавливаться из стального прута диаметром не менее 6 мм. Сооружениям с металлическими фермами не требуется дополнительная молниезащита.
  3. Местности со среднегодовой продолжительностью гроз 10 – 40 часов. На выбор этой категории влияет высота строения, его расположение и назначение. Для обеспечения безопасности могут использоваться все устройства защиты: мачты, тросы или сетка.

Организация внутренней грозозащиты

Функция внутренней грозовой защиты заключается в нейтрализации вторичного действия грозового удара. Оно проявляется в форме избыточного потенциала, который может быть опасен для людей и оборудования, находящихся в здании, подвергшемся грозовому удару. В этих ситуациях используются устройства защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП).

УЗИП делятся на три класса:

  1. Обеспечивают надежную защиту от грозового удара полной мощности, нейтрализуют его оставаясь при этом не поврежденными. Устанавливаются в зданиях, обеспеченных устройствами внешней грозовой защиты или находящихся в непосредственной близости от сооружений и строений, имеющих с ними общую систему заземления.
  2. УЗИП, рассчитанные на нейтрализацию избыточного потенциала, оставшегося после срабатывания УЗИП I класса, а также перенапряжений в сети, вызванных включением/отключением мощного оборудования, короткими замыканиями и т.п. Устройства этого типа могут применяться для обеспечения безопасности оборудования в зданиях не снабженных системой внешней грозовой защиты при отсутствии угрозы прямого грозового удара.
  3. Предназначены для защиты электроники, чувствительной к перепадам напряжения. Нейтрализуют остаточный потенциал, с которым не справились УЗИП I и II класса, а также напряжение, возникающее при большой протяженности питающего кабеля.

При организации систем молниезащиты придерживаются одного из двух принципов:

  • Безопасности – обеспечивается стабильная работа системы внешней защиты от грозового удара и целостность УЗИП, но допускается отключение потребителей от источника электроэнергии.
  • Бесперебойности – допускается временное отключение системы молниезащиты, но недопустимы перебои в подаче электроэнергии.

Категории грозозащиты

При организации защиты от грозового удара используется классификация объектов, которая включает три категории:

  1. Высшая категория. Присваивается зданиям, имеющим взрывоопасные зоны, а также социально значимым объектам. При организации систем молниезащиты используются отдельно стоящие тросовые или стержневые молниеотводы.
  2. Здания, имеющие взрывоопасные зоны, складские комплексы на которых хранятся легковоспламеняющиеся вещества. Для защиты используется молниеприемная сетка.
  3. Частные домостроения, жилые и общественные здания. К организации грозозащиты частных домов не предъявляют никаких требований, общественные и жилые здания, особенно высотные, должны быть снабжены системами внешней внутренней защиты от грозового удара и перенапряжений.

Грозозащита для воздушных абонентских линий

НОРМАТИВ ГЭСНм 10-02-030-05

Наименование Единица измерения
Грозозащита для воздушных абонентских линий 1 компл.
Состав работ
Не предусмотрен
Примечание
Масса 0,001 т

ЗНАЧЕНИЯ РАСЦЕНКИ

В расценке учтены только прямые затраты работы на период 2000 года (Федеральные цены), которые рассчитаны по нормам ГЭСН выпуска 2014 года с дополнениями 1. Для дальнейшего применения, к указанной цене применяется коэффициент перехода в текущие цены.

Вы можете перейти на страницу этого же норматива ГЭСН в редакции 2009 года
Основанием для применения в расчётах трудозатрат и расхода материалов являются ГЭСН-2001

ТРУДОЗАТРАТЫ

Наименование Ед. Изм. Трудозатраты
1 Затраты труда рабочих-монтажников Разряд 4 чел.-ч 3
Итого по трудозатратам рабочих чел.-ч 3
Оплата труда рабочих = 3 x 9,62 Руб. 28,86

График производства работ. Автоматическое построение по смете.

РАСХОД МАТЕРИАЛОВ

Нажав на ссылке в шифре или наименовании ресурса,
Вы перейдёте на страницу с указанием веса единицы измерения материала
и списком шифров расценок, в которых используется данный материал.

Шифр Наименование Ед. Изм. Расход Ст-сть ед.
Руб.
Всего
Руб.
1 101-0821 Проволока черная диаметром 1,1 мм т 0,001 6500 6,50
2 101-1481 Шурупы с полукруглой головкой 4×40 мм т 0,00001 12430 0,12
3 101-1665 Лак электроизоляционный 318 кг 0,01 35,63 0,36
4 101-1706 Сталь листовая оцинкованная толщиной листа 0,5 мм т 0,001 11200 11,20
5 101-1963 Канифоль сосновая кг кг 0,01 27,74 0,28
6 101-2206 Дюбели пластмассовые с шурупами 12х70 мм 10 шт. 0,1 83 8,30
7 101-2501 Лента полиэтиленовая с липким слоем марка А кг 0,01 39,02 0,39
8 102-0077 Доски необрезные хвойных пород длиной 4-6,5 м, все ширины, толщиной 32-40 мм, III сорта м3 0,001 832,7 0,83
9 405-0219 Гипсовые вяжущие, марка Г3 т 0,0001 729,98 0,07
10 503-0464 Подрозетники деревянные 100 шт. 0,01 216 2,16
11 503-0484 Устройство защитное абонентское марки АЗУ-4 шт. 1 131,53 131,53
12 506-1361 Припои оловянно-свинцовые бессурьмянистые марки ПОС40 кг 0,02 65,75 1,32
13 509-0119 Скобы монтажные СО-6-У3 10 шт. 1 22,61 22,61
14 999-9950 Вспомогательные ненормируемые материальные ресурсы (2% от оплаты труда рабочих) руб. 0,58 0,00
Итого Руб. 185,67

ВСЕГО ПО РАСЦЕНКЕ: 214,53 Руб.

Посмотрите данный норматив в редакции 2020 года открыть страницу

Сравните значение расценки со значением ФЕРм 10-02-030-05

Для составления сметы, расценка требует индексации перехода в текущие цены.
Расценка составлена по нормативам ГЭСН-2001 редакции 2014 года с дополнениями 1 в ценах 2000 года.
Для определения промежуточных и итоговых значений расценки использовалась программа DefSmeta

Алексей Бартош/ автор статьи
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Gk-Rosenergo.ru
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: