Контур молниезащиты: Контур молниезащиты

Контур молниезащиты

Контур молниезащиты — это комплексная система защиты объекта от прямых ударов молнии: молниеприемник, токоотвод, заземление. Классическая схема, предложенная Бенджамином Франклином еще в далеком 1752 году, лежит в основе всех современных систем молниезащиты. Проверенная технология в сочетании с новейшим оборудованием, профессиональным проектированием и монтажом дают практически стопроцентную защиту от поражения молнии!

Контур молниезащиты зданий и сооружений

Молниеприемники

Различают 3 вида молниеприемников:

  • Стержневый молниеприемник. Металлические стержни устанавливаются на крыше или в самых высоких точках. Для увеличения высоты конструкции используются специальные металлические мачты. Для крупных объектов рекомендуется устраивать несколько отдельно стоящих стержней по периметру с автономными токоотводами.
  • Тросовый молниеприемник. Молния ударяет в трос, натянутый между опорами. Технология уместна для протяженных объектов. Типичный пример — линии электропередач, которые защищают именно тросовыми громоотводами.
  • Молниеприемная сетка. Система используется преимущественно на плоских кровлях: по всей площади устраивается металлическая сетка с шагом до 5х5 м. Стоит отметить, что сетка не защищает выступающие объекты, например, антенны или дымоходы. Именно поэтому в схему молниезащиты также включают стержни, включая их в общую цепь.

Помимо классических решений, используются активные молниеприемники. Устройства ионизируют воздух, провоцируют удар молнии. Благодаря этому допускается уменьшение количества молниеотводов и общей высоты контура молниезащиты.

Токоотводы

Алюминиевый или стальной проводник, основная задача которого — передать ток от молниеприемника к заземлителю. Как правило, на зданиях устраиваются внешние токоотводы, но в некоторых случаях, согласно инструкции РД, допускается использование строительных конструкций, например, арматуры в железобетонных блоках. Однако это недопустимо, при наличии высокочувствительной электроники: создаваемое электромагнитное поле при прохождении разряда может вывести из строя оборудование.

Для токоотвода используется проводник сечением 6 мм, все соединения — сварные. В местах, где возможен контакт с человеком, трос необходимо изолировать. Кроме того, должен быть прямой доступ к токоотводу для регулярных осмотров.

Заземление

Итак, молниеприемник принял разряд и передал его по токоотводу к заземлителю или контуру заземления — несколько вертикальных электродов, установленных в грунте и соединенных между собой горизонтальным проводником. Единственная цель заземляющего устройства — рассеять полученный ток в земле. Для экономии пространства контур обычно формируется по периметру объекта, но не ближе 1 м к фундаменту. Инструкция РД требует наличие не менее 3 электродов в контуре, однако, современные технологии предлагают наиболее эффективное решение: монтаж составного глубинного электрода. Благодаря погружению на глубину до 30 метров для достижения необходимого порога сопротивления достаточно установки одного заземлителя.

Расчет контура молниезащиты

Правильно рассчитать и спроектировать молниезащиту — ключевые задачи для обеспечения безопасности здания от прямых попаданий молнии. Для сложных объектов, а также систем, превышающих 150 м в высоту, расчет выполняется с помощью специальных компьютерных программ. Для всех прочих зданий и сооружений в инструкции СО 153-34.21.122-2003 приведены стандартные формулы для расчетов.

Зона защиты для контура со стержневыми молниеприемниками — это конус, в котором наивысшая точка совпадает с вершиной молниеприемника. Подзащитный объект должен полностью умещаться в защитный конус. Таким образом, зона защиты может быть увеличена при подъеме молниеприемника или установке дополнительных стержней.

По схожему принципу рассчитывается и контур тросовой молниезащиты. В этом случае получается защитная трапеция, высота которой — расстояние между тросом и землей.

Сопротивление контура заземления

Сопротивление заземления измеряется в Ом, и в идеальном случае должно равняться 0. Однако на практике значение недостижимо, поэтому для молниезащиты установлен максимальный порог — не более 10 Ом. Однако величина зависит от удельного сопротивления почвы, поэтому для песчаных грунтов, где этот параметр достигает 500 Ом/м, сопротивление увеличивается до 40 Ом.

Объединение контура заземления и молниезащиты

В соответствии с пунктом 1.7.55 ПУЭ для оборудования и молниезащиты зданий II и III категории в большинстве случаев устраивается общий контур заземления. Однако следует различать виды заземления:

  • Защитное — для электробезопасности оборудования.
  • Функциональное — необходимое условие для корректной работы спецоборудования.

Запрещено совмещать функциональное заземление с защитным или заземлителем молниеприемника: есть риск заноса высоких потенциалов и выхода из строя чувствительного оборудования.

При этом можно объединять заземление для молниеприемника и защиты электрооборудования или устраивать отдельно, но соединять между собой через специальный зажим для уравнивания потенциалов.

Проектирование молниезащиты — задача ответственная и сложная. Доверьте профессионалам защиту вашего дома или офиса, обращайтесь к опытным специалистам нашей компании! Получить консультации можно на сайте или по телефону.

Объединение заземления для молниезащиты с заземлением для электрических установок

Необходимость электрически соединять контур заземления молниезащиты, установленной непосредственно на здании, с контуром заземления для электрических установок, прописана в действующих нормативных документах (ПУЭ). Цитируем дословно: «Заземляющие устройства защитного заземления электроустановок зданий и сооружений и молниезащиты 2-й и 3-й категорий этих зданий и сооружений, как правило, должны быть общими». Как раз 2-я и 3-я категории являются наиболее распространёнными, в 1-ю категорию входят взрывоопасные объекты к молниезащите которых предъявляются повышенные требования. Тем не менее, наличие оборота «как правило» подразумевает возможность наличия исключений.

Современные офисные, а теперь и жилые здания содержат множество инженерных систем жизнеобеспечения. Сложно представить отсутствие систем вентиляции, пожаротушения, видеонаблюдения, контроля доступа и т.д. Естественно, у проектировщиков таких систем есть опасения, что в результате действия молнии “нежная” электроника выйдет из строя. При этом некоторые сомнения у специалистов-практиков вызывает целесообразность соединения контуров двух видов заземлений и возникает желание «в рамках закона» запроектировать электрически не связанные заземления. Возможен ли такой подход и повысит ли он на самом деле безопасность эксплуатации электронных устройств?

Зачем нужно объединение контуров заземления?

При попадании молнии в молниеотвод в последнем возникает короткий электрический импульс напряжением до сотен киловольт. При столь высоком напряжении может произойти пробой промежутка между молниеотводом и металлическими конструкциями дома, в том числе и электрическими кабелями. Последствием этого станет возникновение неконтролируемых токов, которые могут привести к пожару, выходу электроники из строя и даже разрушению элементов инфраструктуры (например, пластиковых водопроводных труб). Опытные электрики говорят: «Дайте молнии дорогу, иначе она найдёт её сама». Вот почему электрическое объединение заземлений обязательно.

По этой же причине ПУЭ рекомендует электрически объединять не только заземления, находящиеся в одном здании, но и заземления территориально сближенных объектов. Под данным понятием подразумеваются объекты, заземления которых настолько сближены, что между ними нет зоны нулевого потенциала. Объединение нескольких заземлений в одно осуществляется, согласно нормам ПУЭ-7, п. 1.7.55, путём соединения заземлителей электрическими проводниками в количестве не менее двух штук. Причем проводники могут быть как естественными (например, металлические элементы конструкции здания), так и искусственными (провода, жёсткие шины и т.п.).

Одно общее или отдельные заземляющие устройства?

К заземлителям для электрических установок и молниезащиты предъявляются разные требования, и это обстоятельство может стать источником некоторых проблем. Заземлитель для молниезащиты должен отвести в землю за короткое время большой электрический заряд. При этом согласно «Инструкции по молниезащите РД 34.21.122-87» нормируется конструктив заземлителя. Для молниеотвода, согласно этой инструкции, требуется не менее двух вертикальных, или лучевых горизонтальных, заземлителей, за исключением 1 категории молниезащиты, когда таких штырей нужно три. Вот почему наиболее распространённый вариант  заземления для молниеотвода — два или три штыря длиной около 3 м каждый, соединённых металлической полосой, заглублённой не менее чем на 50 см в землю. При использовании деталей производства ZANDZ такой заземлитель получается долговечным и простым в монтаже.

Совсем другое дело — заземление для электрических установок. В обычном случае оно не должно превышать 30 Ом, а для ряда применений, описанных в ведомственных инструкциях, например, для аппаратуры сотовой связи — 4 Ом или ещё меньше. Такие заземлители представляют собой штыри длиной более 10 м или даже металлические пластины, помещённые на большую глубину (до 40 м), где даже зимой нет промерзания грунта. Создать такой молниеотвод с заглублением двух и более элементов на десятки метров слишком затратно.

Если параметры грунта и предъявляемые к сопротивлению требования позволяют выполнить единое заземление в здании для молниеотвода и заземления электрических установок, нет никаких препятствий его сделать. В остальных случаях делают различные контуры заземления для молниеотвода и электрических установок, но обязательно соединяют их электрически, желательно, в земле. Исключением является использование некоторого специального оборудования особенно чувствительного к помехам. Например, звукозаписывающая аппаратура. Такое оборудование требует отдельного, так называемого, технологического заземляющего устройства, что прямым образом указывается в инструкциях. В таком случае выполняется отдельное заземляющее устройство, которое соединяется с системой уравнивания потенциалов здания через главную заземляющую шину. А, если такое соединение не предусматривается руководством по эксплуатации аппаратуры, то применяются специальные меры по исключению одновременного прикосновения людей к указанной аппаратуре и металлическим частям здания.

Электрическое соединение заземлений

Схема с несколькими заземлениями, соединёнными электрически, обеспечивает выполнение разных, подчас противоречивых, требований к заземляющим устройствам. Согласно ПУЭ, заземления, как и многие другие металлические элементы здания, а также аппаратуры, установленной в нем, должны быть соединены системой уравнивания потенциалов. Под уравниванием потенциалов подразумевается электрическое соединение проводящих частей для достижения равенства потенциалов. Различают основную и дополнительную системы уравнивания потенциалов. Заземления подключаются к основной системе уравнивания потенциалов, то есть соединяются между собой через главную заземляющую шину. Провода, соединяющие заземления с этой шиной, должны подключаться по радиальному принципу, то есть одно ответвление от указанной шины идет только к одному заземлению.

Для того, чтобы обеспечивалась безопасная работа всей системы, очень важно использовать максимально надежное соединение между заземлениями и главной заземляющей шиной, которое не разрушится под действием молнии. Для этого нужно соблюдать нормы ПУЭ и ГОСТ Р 50571.5.54-2013 “Электроустановки низковольтные. Часть 5-54. Заземляющие устройства, защитные проводники и защитные проводники уравнивания потенциалов” относительно сечения проводов системы уравнивания потенциалов и их соединения между собой.

Тем не менее, даже очень качественная система уравнивания потенциалов не может гарантировать отсутствие всплесков напряжения в сети при ударе молнии в здание. Поэтому, наряду с грамотно спроектированными контурами заземлений, от проблем спасут устройства защиты от импульсных помех (УЗИП). Такая защита является многоступенчатой и носит селективный характер. То есть на объект должен быть установлен комплект УЗИП, подборка элементов которого — непростая задача даже для опытного специалиста. К счастью, выпускаются готовые комплекты УЗИП для типовых случаев применения. 

Выводы

Рекомендация ПУЭ об электрическом соединении всех контуров заземлений в здании является обоснованной и при правильной реализации не только не создает опасность для сложной электронной аппаратуры, а, наоборот, защищает её. В том случае, если аппаратура чувствительна к помехам от молний и требует собственного отдельного заземлителя, можно установить отдельное технологическое заземление в соответствии с прилагаемому к аппаратуре руководству. Система уравнивания потенциалов, объединяющая разрозненные контура заземлений, должна обеспечить надёжное электрическое соединение и во многом определяет общий уровень электробезопасности на объекте, поэтому ей должно быть уделено особое внимание.


Смотрите также:

Молниезащита объекта III категории, скатная кровля, cтержневой, контур заземления

 Стержневой молниеприемник
Контур заземления

 Общие данные

 

Тип объекта – загородный жилой дом

 

Устройство молниезащиты предназначено для обеспечения защиты от прямых ударов молнии (ПУМ).

Здание относится к III категории молниезащиты зоне Б согласно пп.5, таблицы 1 Инструкции по устройству молниезащиты зданий и сооружений РД 34.21.122-87.

Таблица 1

№ пп.

Здания и сооружения

Местоположение

Тип зоны защиты при использова­нии стержне­вых и тросо­вых молние­отводов

Катего­рия молние­защиты

1

2

3

4

5

14

Расположенные в сельской местности небольшие строения III-IV степеней огнестойкости, помещения которых согласно ПУЭ относятся к зонам классов П-I, П-II, П-IIа

В местностях со средней про­должительностью гроз 20 ч в год и более при N<0,02

III

Зона защиты типа Б — 95 % и выше.

В соответствии с требованиями «Инструкции по устройству молниезащиты зданий, сооружении и промышленных коммуникации» проектируемое здание по устройству молниезащиты относится к обычному объекту.

При наличии возвышающейся над всеми элементами кровли дымовой трубы над ней следует установить стержневой молниеприемник высотой не менее 0,2м, проложить по кровле и стене строения токоотвод и присоединить его к заземлителю, п.п. 2.30 (в) РД 34.21.122-87.

На нашем здании будет использоваться стержневой молниеприемник алюминиевый длиной 1,5 м диаметром 16мм (M10202),

который будет крепиться к дымоходной трубе за счет мачтового кронштейна 150 мм (K10220).За счет развернутой угловой пластины на 180°, молниеприемник будет будет надежно закреплен в кронштейне.

 

Ниже, на краю молниеприемника крепится зажим для подключения (K10228) через который к молниеприемнику подключается токоотвод. Токоотвод выполнить из стальной оцинкованной проволоки 8 мм согласно Таблице 3.1. (S10301).

По скатам крыши и токоотвод крепится на Держателе проводника на мостовой опоре ДПК-М100 (D10135). Клемма для соединения проволоки весьма удобна, это обусловлено, тем, что не надо варить оцинкованную проволоку, нет необходимости перемещать сварочный аппарат по площади кровли, увеличивается скорость крепления узлов проволоки. Кроме того, при сварочном соединении нарушается изначальный слой цинка.

Вдоль конька токоотвод проложен на держателях проводника на конек ДПК-К100 (D10143).

Чтобы спустить токоотвод на фасад используется держатель проводника для желоба водостока из оцинкованной стали (D10111).

Расположение токоотвода от молниеприемной сетки до заземляющего устройства должно быть минимальным. Необходимо установить несколько токоотводов для равного стекания тока молнии и снижения его величины на проволоке. Токоотводы должны располагаться равномерно по периметру объекта. Среднее расстояние между токоотводами должно быть 20 м. (Таблица 3.3 СО 153-34.21.122-2003).

Токоотвод выполнить из стальной оцинкованной проволоки 8 мм согласно Таблице 3.1.

Расстояние токоотвода от крыши до заземляющего устройства должно быть минимальным. Необходимо установить несколько токоотводов для равного стекания тока молнии и снижения его величины на проволоке. Токоотводы должны располагаться равномерно по периметру объекта. Среднее расстояние между токоотводами должно быть 20 м. (Таблица 3.3 СО 153-34.21.122-2003). В нашем случае это два опуска на противоположных сторонах здания.

Токоотводы располагаются на поверхности стены и крепятся на держателях круглого проводника. (D10121).

Держатель крепится при помощи самореза и пластикового дюбеля. Монтаж осуществляется простым нажатием проводника до щелчка в держателе.

Заземление объекта.

Согласно п.п. 2.13 «В качестве заземлителей защиты от прямых ударов молнии во всех возможных случаях (см. п. 1.8) следует использовать железобетонные фундаменты зданий и сооружений. При невозможности использования фундаментов предусматриваются искусственные заземлители:

— при наличии молниеприемной сетки или металлической кровли по периметру здания или сооружения прокладывается наружный контур следующей конструкции:

— в грунтах с эквивалентным удельным сопротивлением   500 Омм при площади здания более 250 м2 выполняется контур из горизонтальных электродов, уложенных в земле на глубине не менее 0,5 м, а при площади здания менее 250 м2 к этому контуру в местах присоединения токоотводов приваривается по одному вертикальному или горизонтальному лучевому электроду длиной 2—3 м;»

3.2.3.2. Специально прокладываемые заземляющие электроды СО 153-34.21.122-2003.

«Сильно заглубленные заземлители оказываются эффективными, если удельное сопротивление грунта уменьшается с глубиной и на большой глубине оказывается существенно меньше, чем на уровне обычного расположения. Заземлитель в виде наружного контура предпочтительно прокладывать на глубине не менее 0,5 м от поверхности земли и на расстоянии не менее 1 м от стен. Глубина закладки и тип заземляющих электродов выбираются из условия обеспечения минимальной коррозии, а также возможно меньшей сезонной вариации сопротивления заземления в результате высыхания и промерзания грунта.»

Необходимо выполнить траншею глубиной 0,5 м и шириной 0,25 м

Таким образом, согласно таблице 2. 11 РД 34.21.122-87, минимальный диаметр стального вертикального электрода заземления: 10 мм.

Выбираем стержень стальной оцинкованный диаметром 16 мм длиной 1,5 (Z10161).

Конструкция стержня такова, что толщина стержня позволяет заглублять его вертикально при помощи электроинструмента. А резьбовая оснастка позволяет соединять стержня между собой для увеличения глубины залегания. Так достигается наилучшее растекание тока, кроме того на большой глубине, грунт не промерзает и не высыхает.

Стержень оцинкованный длиной 1,5 м – соединяется между собой при помощи муфты (Z10163) и образует вертикальный очаг заземления длиной 3 м.

Для увеличения скорости монтажа на первый стержень накручивается стальной наконечник (Z10164).

Стержни заглубляются при помощи кувалды или электроинструмента. Удар должен осуществляться по удароприемной головке (Z10174),которая закручивается в соединительную муфту.

 

При использовании электроинструмента типа «отбойный молоток» или «перфоратор» необходимо использовать тип патрон SDS-MAX и насадку (Z10105) для передачи удара в головку.

 

Заглубить вертикальные стержни заземления в местах опусков токоотводов. При установке вертикальных заземлителей необходимо оставить на дне траншеи выпуск стержня длиной 150 мм для подключения горизонтального заземлителя (S10309).

Горизонтальный заземлитель полоса стальная оцинкованная 40х4 мм. П.п. Таблица 3. РД 34.21.122-87.

Таблица 3

 

 

Форма токоотвода и заземлителя

Сечение (диаметр) токоотвода и заземлителя, проложенных

 

снаружи здания на воздухе

в земле

Круглые токоотводы и перемычки диаметром, мм

6

Круглые вертикальные электроды диаметром, мм

10

Круглые горизонтальные* электроды диаметром, мм

10

Прямоугольные электроды:

 

 

сечением, мм

48

160

толщиной, мм

4

4

* Только для выравнивания потенциалов внутри зданий и для прокладки наружных контуров на дне котлована по периметру здания.

Контур прокладывается вокруг здания и соединяется между собой сваркой. Перед сваркой необходимо зачистить слой цинка. После сварки требуется окрасить цинконаполненным составом (M10247). Длина шва 6 см. 

Выполнить соединение горизонтального и вертикального заземлителя при помощи специального зажима типа Z (Z10101). Подключить к зажиму токоотвод.

Очистить соединение «полоса-токоотвод-стержень» от грунта, воды. Обмотать соединение лентой изоляционной (Z10104).

Расчет сопротивления растекания заземляющего устройства

Для сопротивления внешней молниезащиты здания требуется заземляющее устройство с сопротивлением до 10 Ом. Для расчета возьмем усредненную величину удельного сопротивления грунта – 350 Ом/м.

Сопротивление растеканию вертикального заземлителя определяется по формуле:

 

 

Где:

ρ- удельное сопротивление грунта, Ом/м;
Сij – безразмерный коэффициент, зависящий от формы заземлителя и условий его заглубления;
l — длина вертикального электрода, м;
d — диаметр глубинного электрода, м;
n — количество электродов, шт;
H — заглубление (расстояние от поверхности земли до середины заземлителя, м).

Как правило, с учетом прокладки заземляющего проводника на глубине 0,5 м, H = L/2 + 0,5;

ρ- 350 Ом/м;
l — 3 м;
d – 0,016 м;
n – 2 шт;
H – 2 м.

Сопротивление одного вертикального электрода

Коэффициент использования стержней равен 0,8

Сопротивление всех вертикальных заземлителей

Безразмерный коэффициент вертикального электрода, зависящий от формы заземлителя и условий его заглубления:

Найдем коэффициент по формуле, указанной в п.6 таблицы 8 справочника по молниезащите Р.Н. Карякина

Предусматривая коэффициент использования стержней находим сопротивление всех вертикальных заземлителей по формуле:

Число заземлителей

Отношение расстояний между электродами к их длине

1

2

3

1

2

3

Электроды размещены в ряд (рас.1)

Электроды размещены по контуру (рис.2)

2

0,85

0,91

0,94

4

0,73

0,83

0,89

0,69

0,78

0,85

6

0,65

0,77

0,85

0,61

0,73

0,80

10

0,59

0,74

0,81

0,56

0,68

0,76

20

0,48

0,67

0,76

0,47

0,63

0,71

40

0,41

0,58

0,66

60

0,39

0,55

0,64

100

0,36

0,52

0,62

Отношение расстояний между вертикальными электродами к их длине

Число вертикальных электродов

2

4

6

10

20

40

60

100

Вертикальные электроды размещены в ряд (рис.1 см. выше)

1

0,85

0,77

0,72

0,62

0,42

2

0,94

0,80

0,84

0,75

0,56

3

0,96

0,92

0,88

0,82

0,68

Вертикальные электроды размещены по контуру (рис.2 см. выше)

1

0,45

0,40

0,34

0,27

0,22

0,20

0,19

2

0,55

0,48

0,40

0,32

0,29

0,27

0,23

3

0,70

0,64

0,56

0,45

0,39

0,36

0,33

Условия эксплуатации

Для обеспечения постоянной надежности работы устройства молниезащиты ежегодно перед началом грозового сезона производится проверка и осмотр всех устройств молниезащиты.

Во время осмотра и проверки устройств молниезащиты рекомендуется:

  • проверить визуальным осмотром целостность молниеприемников и токоотводов, надежность их соединения и крепления к мачтам;
  • выявить элементы устройств молниезащиты, требующие замены или ремонта вследствие нарушения их механической прочности;
  • определить степень разрушения коррозией отдельных элементов устройств молниезащиты, принять меры по антикоррозионной защите и усилению элементов, поврежденных коррозией;
  • проверить надежность электрических соединений между токоведущими частями всех элементов устройств молниезащиты;
  • проверить соответствие устройств молниезащиты назначению объектов и в случае наличия строительных или технологических изменений за предшествующий период наметить мероприятия по модернизации и реконструкции молниезащиты в соответствии с требованиями настоящей Инструкции;
  • уточнить исполнительную схему устройств молниезащиты и определить пути растекания тока молнии по ее элементам при разряде молнии методом имитации разряда молнии в молниеприемник с помощью специализированного измерительного комплекса, подключенного между молниеприемником и удаленным токовым электродом;

Внеочередные осмотры устройств молниезащиты следует производить после стихийных бедствий (ураганный ветер, наводнение, землетрясение, пожар) и гроз чрезвычайной интенсивности.

Для определения технического состояния заземляющего устройства должны проводиться визуальные осмотры видимой части, осмотры заземляющего устройства с выборочным вскрытием грунта, измерение параметров заземляющего устройства в соответствии с нормами испытания электрооборудования.

Визуальные осмотры видимой части заземляющего устройства должны производиться по графику, но не реже 1 раза в 6 месяцев ответственным за электрохозяйство Потребителя или работником, им уполномоченным.

При осмотре оценивается состояние контактных соединений между защитным проводником и оборудованием, наличие антикоррозионного покрытия, отсутствие обрывов.

Результаты осмотров должны заноситься в паспорт заземляющего устройства.

Для определения технического состояния заземляющего устройства в соответствии с нормами испытаний электрооборудования должны производиться:

  • измерение сопротивления заземляющего устройства;
  • измерение напряжения прикосновения (в электроустановках, заземляющее устройство которых выполнено по нормам на напряжение прикосновения), проверка наличия цепи между заземляющим устройством и заземляемыми элементами, а также соединений естественных заземлителей с заземляющим устройством;
  • измерение удельного сопротивления грунта в районе заземляющего устройства

Периодическому контролю со вскрытием в течение шести лет подвергаются все искусственные заземлители, токоотводы и места их присоединений, при этом ежегодно производится проверка до 20 % их общего количества. Пораженные коррозией заземлители и токоотводы при уменьшении их площади поперечного сечения более чем на 25 % должны быть заменены новыми.

Внеочередные замеры сопротивления заземления устройств молниезащиты следует

производить после выполнения ремонтных работ как на устройствах молниезащиты, так и на

самих защищаемых объектах и вблизи них.

Результаты проверок оформляются актами, заносятся в паспорта и журнал учета состояния

устройств молниезащиты.

Земляные работы у защищаемых зданий и сооружений объектов, устройств молниезащиты, а также вблизи них производятся, как правило, с разрешения эксплуатирующей организации, которая выделяет ответственных лиц, наблюдающих за сохранностью устройств молниезащиты.

Во время грозы работы на устройствах молниезащиты и вблизи них не производятся.

Приложения 1-7 – Схемы молниезащиты скатной кровли с основными элементами

Схема 1 – Общая схема молниезащиты

Схема 2 – Держатель проводника на конек ДПК-К100, оцинкованная сталь

Схема 3 – Держатель проводника на конек ДПК-К100, оцинкованная сталь

Схема 4 – Держатель проводника для желоба водостока, оцинкованная сталь

Схема 5 – Держатель круглого проводника 8 мм

Схема 6 – Стержневой молниеприемник (алюминиевый сплав) — 1,5 м.

Схема 7 – Кронштейн мачтовый (молниеприемный) 150 мм, Зажим для подключения, оцинкованная сталь

Схема 7 – Стержень заземления оцинкованный d=16мм 1,5 м, Муфта соединительная для стержней d=16 мм, оцинкованная сталь, Направляющая головка для стержней d=16 мм, Зажим соединения (Тип Z) оцинкованный

Схема 9 – Вертикальный очаг заземления – 3 м (Стержень заземления оцинкованный d=16мм 1,5 м*2)

Добавить комментарий

Контур заземления для молниезащиты Ø16 мм.

Характеристики

Размер: 3 000 мм. х 3 000 мм.
Диаметр: 16 мм
Вес: 18.00 кг.

Медное Cu

Медное Cu

арт. GR 060202

Стальное St

Стальное St

арт. GR 060209

Скидка на объём 10% / 25% / 40%

    Контур заземления для молниезащиты выпускается из различных материалов. От материала зависит срок эксплуатации контура заземления и его сопротивление. Самым долговечным и с более низким сопротивление является медное заземление. Контур заземления из оцинкованной, нержавеющей, омеднённой стали и стальное обладают одинаковым сопротивлением. Контур стального заземления хватает приблизительно на 18 — 20 лет эксплуатации. Контур заземления из оцинкованной, нержавеющей, и омеднённой стали хватает приблизительно на 40 — 50 лет эксплуатации. Во многом срок эксплуатации зависит от правильного монтажа контура заземления. В связи с чем целесообразно доверять монтаж хорошим и грамотным специалистам.

Материал

Артикул (код) Материал Вес кг.
GR 060201 Контур заземления оцинкованный St/Zn 18,50
GR 060202 Контур заземления медный  Cu 20,43
GR 060203 Контур заземления из нержавейки VA  18,25
GR 060206 Контур заземления омедненный St/Cu 18,25
GR 060209 Контур заземления стальной St 18,22

  В контур заземления входит полоса 40х4 мм. — 5 метров, стержень заземления — 2 шт., соединитель для стержня заземления и полосы — 1 шт., соединитель токоотвода и полосы -1 шт. Выпускается из оцинкованной стали St/Zn, меди Cu, нержавеющей стали VA, омеднённой стали St/Cu и стали St.

    Заземляющее устройство необходимо не только для нормального функционирования молниезащитной системы, но и для надежной эксплуатации всего электрооборудования Вашего дома. Оно может быть различного типа и исполнения ( контур вокруг здания, очаги заземления , совмещенный контур заземления с выпусками под токоотводы молниеприемной части). Исполнение заземляющего устройства должно быть таким, чтобы обеспечивалась возможно меньшая вариация сопротивления заземления в результате высыхания и промерзания грунта, а также условие минимальной коррозии материала заземляющего устройства. В настоящее время заземляющее устройство делают как правило из подручных материалов — стальные уголки, арматура и т.д., и в этом случае не приходится говорить о долголетнем надежном функционировании системы заземления . В наших вариантах предлагается технологичная, простая в монтаже, функционально надежная система заземления из коррозионно-стойких материалов и комплектующих. 
     Молниезащита, грозозащита, заземление, громоотвод, молниеотводы — комплекс мер по предотвращению разрушительных последствий удара молнии, молниезащита и  грозозащита. 
     Контур вокруг здания или кольцевое заземление 
     Является распространенным при возможности производства земляных работ. На глубине не менее 0,5 метра от поверхности грунта укладывается стальная горяче-оцинкованная лента по всему периметру здания. Лента соединяется между собой с помощью соединителя. Также с помощью этого соединителя организуется отвод полосы для ввода в дом. Крепление полосы к стене в месте ввода осуществляется держателем. Места на границе двух сред (земля-воздух), а также болтовые соединения в земле заключаются в антикоррозийную ленту. В месте ввода полосы в дом устанавливается шина уравнивания потенциалов для подключения потребителей к контуру заземления . 
     Очаги заземления или штыревое заземление 
     Используется при невозможности производства земляных работ по периметру здания. В этом случае в определенных местах организуются очаги заземления посредством заглубления стальных горяче-оцинкованных стержней. Заглубление осуществляется с помощью ударной насадки с отметки не менее 0,5 метра от поверхности грунта. Используются полуторометровые стержни, соединенные между собой оцинкованной полосой с помощью соединителей. Организуются два стержня по 1,5 метра, каждые из которых соединены между собой с помощью муфты. На последний стержень надевается наконечник. Очаги соединяются между собой по отмостке изолированным проводником. Проводник крепится к стене с помощью держателя. В определенном месте организуется ввод в дом с помощью соединителя и заводится на шину уравнивания потенциалов. Места болтовых соединений в земле заключаются в антикоррозийную ленту. 
     Совмещенный контур 
     Представляет собой совмещенную систему заземления. По периметру здания укладывается контур заземления из стальной горяче-оцинкованной полосы и в местах спусков токоотводов от молниеприемной части на кровле забивается по одному вертикальному стержню. Такая система заземления в случае устройства молниеприемной части обеспечит наилучшее растекание тока в случае прямого удара, а также защиту от воздействия шагового напряжения. Стоимость такой системы заземления оценивается индивидуально для каждого строения. 

Монтаж контура заземления и молниезащиты

Модульное заземление

Модульное заземление предназначено для монтажа заземляющего устройства на жилых объектах (дом, дача), на телекоммуникационных и энергетических объектах операторов мобильной и стационарной связи, промышленных предприятий.

 Преимущество модульно-штыревой конструкции системы:

  • Легкость монтажа электрода на глубину до 30 метров, без применения специализированной техники и инструментов. Все операции осуществляет 1 человек. Большая глубина позволяет получать очень эффективное заземление;
  • Минимальная площадь, занимаемая заземлителем позволяет монтировать такое заземление в подвалах зданий, либо в близости от стен дома в виде всего одной точки. Компактность сводит к минимуму необходимые земляные работы;
  • Все детали сопрягаются без сварки.

Превосходство промышленного изготовления элементов системы это:

  • Высококачественное антикоррозионное покрытие электрода и великолепная стойкость всех деталей к коррозии, что выражается в сроке службы заземлителя до 100 лет;
  • Полная устойчивость медного покрытия штырей к изгибу и отслоению при монтаже, что позволяет вести монтаж в грунтах с присутствием гравия или мелкого строительного мусора (за счет использования технологии электролитического осаждения меди на сталь).

 

Молниезащита зданий и сооружений

   Молниезащита зданий и сооружений представляет собой комплекс технических средств и мероприятий, направленных на защиту от возгорания и других опасностей, связанных с прямым попаданием молнии в здание и ее вторичным воздействием.
   Согласно одному из нормативных документов, регулирующих перечень мероприятий по защите зданий и сооружений от молнии РД 34.21.122-87,
все системы молниезащиты делятся на 3 категории. На объектах, подлежащих защите по 1-й категории, постоянно присутствуют взрывоопасные вещества в твёрдом, жидком и газообразном состоянии. При попадании разряда молнии на данных объектах возможны значительные жертвы и разрушения.
На объектах, требующих 2-ю категорию, такая ситуация возможна только во время производственных аварий легковоспламеняющиеся и взрывчатые вещества хранятся в закрытой таре в специально отведённых местах, а производственные процессы не подразумевают открытое выделение веществ, образующих взрывоопасную концентрацию.
В строениях, достаточной мерой для которых является третья категория, данные взрывоопасные вещества либо не находятся вовсе, либо их объем относительно общего объема строения существенно мал.
К таким объектам относятся большинство жилых домов, торгово-офисных и административных зданий.

 Здания, оснащаемые системой защиты от молний, должны быть защищены от обоих вариантов повреждений, однако, объем мероприятий может быть скорректирован собственником недвижимости.

   Для молниезащиты зданий и сооружений от данных поражающих факторов монтируются молниеотводы.
Они принимают удар молнии на себя и отводят электрический заряд в землю. Молниеотводы бывают разных типов.
Самыми распространенными являются стержневые и в виде сеток. Молниеотводы могут быть выполнены на сооружении или располагаться отдельно от него.

 Стержневые молниеотводы состоят из одного или нескольких металлических стержней, принимающих удар молнии, токоотводов-роводников, отводящих потенциал к заземляющему устройству молниезащиты, и, собственно, заземляющее устройство молниезащиты. Количество стержней зависит от геометрии, площади, высоты строения и оборудования, расположенного на кровле здания. Количество токоотводов рассчитывается, исходя из категории молниезащиты и габаритных размеров здания.

   Молниеотводы в виде сетки отличаются от стержневых типом молниеприемной части, молниеприемная сетка.
Чаще всего она состоит из стальных оцинкованных проводников диаметром 8мм, располагающихся на кровле в виде сетки 12 х 12 метров.
Несмотря на широкое распространение, эффективность молниеприемной сетки крайне мала.

   Правильно разработанная и выполненная молниезащита обезопасит постройку, находящихся внутри и в непосредственной близости людей, дорогостоящее электрооборудование от поражающих факторов молнии.

Расчет молниезащиты и ее значение

Кровля и все выступающие над ее поверхностью постройки необходимо защищать от последствий прямого попадания молнии. Если отсутствует проектирование молниезащиты зданий и сооружений и она не установлена, такая халатность может обернуться гибелью людей и пожаром, не говоря о вышедших из строя электробытовых приборах.  Выполнять расчет молниезащиты и ее монтаж необходимо для каждого строения, особенно это важно для жилых объектов. В обязательном порядке молниеприемники, токоотводы должны иметь соединение с заземлителями. При создании кровли металлическое покрытие нужно надежно прикрепить к стропилам (читайте также: «Молниеприемная сетка на кровле и этапы ее установки»). 

Значение молниезащиты 

Обычно металлическую кровлю укладывают на деревянную обрешетку или рубероид, что 

представляет опасность с противопожарной точки зрения. Зафиксировано немало случаев, когда в результате попадания молнии в металле образовывались оплавления и прожоги и прокладочный материал воспламенялся, приводя к пожару. 

Для обеспечения молниезащиты металлической кровли все элементы покрытия должны быть надежно соединены, иметь электрическую связь и крепеж к негорючим материалам. 

Кроме этого на металлическом покрытии надо установить молниеприемник и создать заземление. 

Проектирование молниезащиты предполагает создание:

  • внешней части системы, которая обеспечивает защиту кровли от прямого удара. Она состоит их молниеприемников, токоотводящего опуска и заземления. Обычно для приемника грозовых разрядов используется арматура или металлический стержень. 
  • внутренней части системы — она необходима для безопасного функционирования электросети даже при огромных скачках напряжения. Для обеспечения молниезащиты помещений изнутри в продаже имеются специальные устройства. Если такого прибора нет, при приближении грозового фронта желательно обесточить строение. 

Монтаж молниезащиты загородного дома, смотрите видеопример:


Устройство молниезащиты и заземления

Смонтировать наружную систему молниезащиты для металлической кровли можно самостоятельно. Для этого потребуется произвести расчет молниезащиты – пример, как 

это выполнить, можно найти в интернете, а также:

  • молниеприемники;
  • токоотводы, скобы и хомуты, изготовленные из мягкого металла, для надежного соединения;
  • заземлители. 

Порядок проведения работ следующий: к стержню молниеприемника подсоединяют токоотвод, который представляет собой металлическую проволоку с круглым сечением, а его в свою очередь прикрепляют к заземлителю. 

По правилам, контур молниезащиты и заземления здания необходимо объединить. Для этого отдельно созданный контур заземления молниезащиты дома при помощи сварки соединяют с контуром заземления строения. Сопротивление контура молниезащиты (заземления), если во время грозы около отдельно стоящего молниеотвода могут быть люди, не должно превышать 10 Ом.

Заземление можно изготовить самостоятельно из металлической полосы, имеющей сечение не менее 1,5 сантиметра. Также используют медные изделия или стальную арматуру. Для соединения элементов конструкции пользуются стальными креплениями или электросваркой. Заземление кровли необходимо располагать на расстоянии 1,5 метра от стены дома. Его лучше делать из металлоизделий, имеющих большую площадь, которые закапывают на большую глубину, ниже слоя промерзания грунта. 

Допускается использование толстых труб, металлических бочек, арматурной сетки, стального уголка и т.д. В период отсутствия атмосферных осадков, когда почва сухая, электропроводность земли значительно снижается, поэтому место, где создано заземление, нужно поливать водой. Обычно к нему подводят сток системы водоотведения с кровли. 

Молниеприемник для скатных кровель представляет собой сетку из проволоки (алюминиевой или медной) или полосы оцинкованной стали для предотвращения коррозийных процессов. 

Специалисты рекомендуют выполнять вершину приемника молний в форме конуса, что в значительной мере увеличивает его площадь – это способствует более легкому прохождению тока. Чем выше располагается молниеприемник, тем больше будет зона молниезащиты, которая определяется с точки зрения прямого и непрямого попаданий грозового разряда. 


Хорошо, когда рядом с домом растет высокое и мощное дерево. Тогда приемник молний можно привязать к шесту и закрепить его на дереве выше верхушки. При отсутствии зеленых насаждений молниеприемник разрешается совмещать с телевизионной антенной.

 

Ее металлическая мачта – это уже готовая конструкция, позволяющая использовать данный элемент в системе молниезащиты. Если она деревянная, то на нее прикрепляют кусок стальной проволоки. Когда нет ни дерева, ни мачты используют трубу на крыше. Металлический штырь крепят на нее и соединяют с заземлителем. При этом увеличивается ветровая нагрузка на трубу, что непременно надо учитывать. Возможно, лучше на фронтонах постройки установить две двухметровые мачты и соединить их друг с другом и с заземлением. Таким образом, контур молниезащиты охватит большую площадь.

 

 

Как рассчитать молниезащиту

Для тех, кто не имеет навыков, выполнение заземления кровли может показаться сложным. Однако наличие справочников и информации в интернете поможет выполнить правильный расчет молниезащиты зданий и сооружений (читайте: «Молниезащита кровли, зачем нужны громоотводы»). Одним из основных параметров является тип и параметры дома – это может быть прямоугольное здание, или объект, вытянутый в длину, или одиночная высотная постройка. Также необходимо знать, количество гроз в течение года в конкретной местности и число ударов молнии, приходящихся на один квадратный километр, что отражено на специальной карте. 

Проверка молниезащиты зданий и сооружений

Электролаборатория » Услуги электролаборатории » Виды измерений » Проверка молниезащиты зданий и сооружений

Пока гром не грянет, мужик не перекрестится

Стоит ли говорить о том, что практически любой надземный объект не застрахован от удара молнии. А к чему может  привести неисправная система молниезащиты? Ведь не поправимое случается лишь раз.  

Немного о нас

Современная реальность предъявляет новые и довольно высокие требования для систем защиты от молнии, и мы с гордостью заявляем, что персонал электролаборатории укомплектован специалистами-профессионалами наивысшего уровня, что позволяет нам с легкостью решать самые сложные задачи.  Наша фирма ООО «Элкомэлектро» на протяжении 10 лет успешно профилируется на проверке молниезащиты промышленных зданий и сооружений.

По вашему запросу, который вы можете оформить прямо на сайте, наши специалисты направятся на ваш объект, произведут визуальный осмотр сварных и крепежных соединений системы. Далее, на основе осмотра, они предоставят вам профессиональные консультации в отношении необходимых мер по обеспечению рабочего состояния систем молниезащиты, возможность их совместимости с другими системами заземления, составят смету соответствующих работ и обеспечат всей необходимой документацией.

Окончательная стоимость работ определяется в каждом отдельном случае.  Гибкая Тарифная Политика фирмы направлена на долгосрочные отношения с нашими клиентами, поэтому мы всегда идем им на встречу приемлемыми расценками.

В своей деятельности мы строго руководствуемся положениями Правил устройств электроустановок (ПУЭ) и Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей (ПТЭЭП).

Что мы предлагаем своим клиентам

Сервис нашей фирмы подразумевает проверку установок комплексов средств молниезащиты, их дальнейшее плановое сервисное обслуживание, а также, что немаловажно, проверку действующих комплексов на соответствие их предъявляемым требованиям.

Наша электролаборатория, состоящая из переносных измерительных приборов самых последних образцов, позволяет на месте проверять эффективность действующих комплексов молниезащиты промышленных зданий и сооружений, на предмет их соответствия рабочим параметрам.

Специалисты нашей электролаборатории проведут все необходимые замеры характеристик системы и предоставят в документированной форме протокол проверки молниезащиты о её фактическом состоянии. Наша фирма всегда проверяет составляющие комплексных систем молниезащиты защиты на соответствие их сертификатам международных стандартов ISO /9001:2000/, ГОСТ и других нормативных актов.

Также, наша фирма проведет все необходимые консультации в подборе комплексов средств молниезащиты, которые наиболее подходят для отдельно взятого промышленного здания или сооружения, в случае их отсутствия или замены.

Таким образом, мы стараемся максимально заботиться о своих клиентах, обеспечивая их надежной системой молниезащиты, и, гарантируя им полную безопасность от молниевых штормов.

Природа разряда молнии

Как известно, основными источниками молнии являются кучево-дождевые облака.  Из числа этих облаков, верхняя часть состоит из положительно заряженных ледяных кристаллов, а нижняя часть – из отрицательно заряженных ионов уже подтаявших капель воды. Разряд происходит из-за турбулентности в атмосфере при сближении таких облаков, когда скапливается наиболее высокое напряжение. Гроза сопровождается вспышкой внутри облаков, а к земле протягивается электрический разряд. Разность потенциалов между облаками и заземлением достигает порядка нескольких  десятков мегавольт.

Прямое попадание молнии может вызвать возгорание, взрыв и, как следствие, – пожар. Любое поражение объекта прямым воздействием разряда может стать в будущем опасным для эксплуатации, так как влечет за собой внутренние изменения. Поэтому для защиты в зданиях и сооружениях обязательно устанавливается молниеотвод.

Строения, расположенные возле водоемов (озер, рек, ручьев), наиболее привлекательны для молнии, поэтому требования к молниеотводам, для данных местностей, одни из самых высоких.

Что представляет собой молниезащита?

По сути, принцип работы молниеотвода представляет собой простое заземление, которое позволяет концентрированному мегавольтному разряду молнии рассеяться безопасным образом в землю, не повредив при этом сам объект своей атаки.

Молниеприёмник представляет собой формирование системы из нескольких точек возможной атаки разряда и его последующее эффективное заземление, позволяя, таким образом, принятие на себя электрической дуги и ее обнуление.

Обслуживание основных типов молниеприёмников

Выделим четыре основных типа молниеприёмников, которые обслуживает наша фирма:

  • Антенный тип представляет собой выступающий над защищаемой поверхностью металлический сердечник низкого сопротивления, с последующим отводом /опуском/ к специализированному заземлению. Радиус применения такой антенны составляет порядка 25-30 метров. Этот тип молниеприёмника идеальным образом подходит для защиты сооружений с маленькой поверхностью, в частности, опоры, башни, мачты и т.д.
  • Замкнутый контур – представляет собой уловитель заряда молнии, который располагают по краям крыши на ее высоких точках. Концы взаимосвязанного контура молниеприёмника, с крыши, опусками, по стенам строения, подводят к основанию специализированного контура заземления  молниезащиты.
  • Контактная подвеска – состоит из проводников контура, которые располагаются над защищаемым объектом. Задача такого контура – отвод разряда молнии, без вхождения в контакт с конструкцией. Подобная система используется при отсутствии строительных перекрытий.
  • Антенный тип с генератором ионов – представляет собой антенную молниезащиту  с искусственной генерацией положительных ионов для эффективного управления потока разряда молнии. Поскольку во время штормовой молнии напряженность электрического поля среды увеличивается, генератор активизируется и начинает ионизировать окружающий воздух. Начало ионизации является основополагающим фактором для удерживания разряда молнии под контролем.

Как уже говорилось выше, наша фирма обеспечит слаженную работу всех звеньев перечисленных систем молниезащиты,  от самых простых, до самых сложных. Как правило, наша фирма в плановом режиме намечает график осмотра работоспособности установленных систем, заранее оговаривая со своими клиентами.

Таким образом, мы сделаем всё, чтобы народная мудрость, упомянутая в начале, к нашим клиентам, в этом отношении, не применялась.

pcb design — Как добавить молниезащиту на печатную плату?

В дополнение к превосходному комментарию Ника Алексеева, указывающего на другие вопросы/ответы на этом сайте, я хотел бы поделиться тем, что я пытаюсь делать с конфиденциальными входными данными.

В общем, вы хотите спроектировать вход так, чтобы высокоэнергетические переходные процессы имели место для передачи, кроме вашей чувствительной электроники обработки сигналов. Обычно это включает в себя многоуровневый подход, а также требует от вас тщательного обдумывания и изложения вашего вклада.Самая лучшая в мире защита становится бесполезной из-за плохо продуманной схемы.

Имея это в виду, вы, вероятно, захотите начать компоновку с вытягивания тихого локального (логического или аналогового) заземления из области защиты от переходных процессов и заливки твердого локального заземления, которое подключено к шасси (которое затем должно быть подключено к твердая земля). Должно быть хорошее (3-4 мм на внутреннем слое, больше на внешнем слое) расстояние между заземлением шасси и внутренним заземлением.Я обычно подключаю землю/шасси и заземление в одном месте с резистором 1206 1 МОм параллельно с конденсатором 2 кВ номиналом 100 нФ аналогичного физического размера. В некоторых проектах может потребоваться настроить эти значения, но я считаю, что они работают достаточно хорошо для большинства приложений.

Для защиты от ударов молнии (от которых на уровне печатной платы практически невозможно защититься) следует использовать газоразрядные трубки. Это относительно медленные устройства, но после активации они могут отводить много энергии.GDT также обычно физически велики, потому что у электричества есть неприятная привычка прыгать через промежутки, если потенциальное напряжение достаточно велико.

Говоря об искрении и прыжках через промежутки: многие люди любят использовать искровые промежутки на своих печатных платах. Мне они не нравятся, потому что они являются точкой загрязнения (вы не можете использовать на них паяльную маску, поскольку это противоречит их назначению), и если вы не замаскируете их от HASL или пайки волной припоя, то осажденный припой действительно может изменяют физические свойства зазора, делая его неэффективным.Кроме того, после нескольких ударов медь имеет тенденцию к удалению, и искровой разрядник становится все менее и менее эффективным по мере увеличения и/или затупления расстояния между точками.

После того, как газоразрядная трубка ограничит входное напряжение до нескольких сотен вольт, вы можете использовать устройства ограничения энергии, такие как встроенный предохранитель или простой резистор, а затем TVS. Предохранитель или резистор ограничивают энергию, поэтому TVS не взрывается или не замыкается (для более длительных переходных процессов), а TVS действует как лом, отводя переходный процесс, превышающий напряжение срабатывания, на землю.

Здесь снова будьте осторожны с физическим размером компонента; GDT может опустить вас до нескольких сотен вольт, но это напряжение все равно может прыгнуть через токоограничивающий или плавкий резистор 0402. Придерживайтесь больших размеров или устройств PTH и рассмотрите возможность вырезания слота в плате под компонентом (хотя это заходит слишком далеко, особенно если у вас уже есть GDT).

Как и GDT, работа TVS состоит в том, чтобы «ограничить» входное напряжение до безопасного(r) уровня. GDT поднял вас от нескольких тысяч до нескольких сотен вольт.Затем TVS снижает напряжение до дюжины или около того (в зависимости от рейтинга) вольт. Вы, вероятно, могли бы остановиться здесь и сказать, что это сделано, но вы могли бы пойти немного дальше и помочь внести действительно надежный вклад.

Большинство переходных процессов по определению короткие; это означает, что у них много энергии в течение (очень) короткого промежутка времени. Даже если вы урежете переходный процесс до дюжины вольт или около того, и это «безопасно» будет видно по вашему входу, перегрузка на входе системы может иметь другие эффекты, которые не являются фатальными, но вызывают ошибку.Добавление небольшого конденсатора (0,01 мкФ или около того) параллельно с TVS может помочь входу полностью игнорировать оставшиеся переходные процессы и обеспечить более чистый сигнал для вашей системы. В зависимости от того, что вы делаете со входом, и типа сигнала, который вы ожидаете, это может иметь пагубные последствия, но ваш вопрос на самом деле не вдается в подробности, но для большинства приложений я готов поспорить, что вы никогда не будете посмотрите влияние емкости 10 нФ на ваш вход.

У меня был один конкретный дизайн автомобильного устройства, в котором я даже превзошел это:

В этой схеме, взятой из этого поста eevblog, у меня есть отдельный источник питания с ограничением тока, который питает промежуточный буфер триггера Шмитта и служит источником/приемником для шунтированных токов.Схема «обратная» — вход с активным низким уровнем находится справа от R94, а выход с активным низким уровнем к моему защищенному MCU — слева. R94 и R117 ограничивают ток, D21/D22 шунтируют напряжение на шины питания 3V_PROT, а R116 и U27 очищают сигнал.

защита от перенапряжения — Защита входной цепи от молнии — как собрать все воедино?

Я разрабатываю телефон с одним проводом (возврат по земле) для использования в наших хобби-спелеологических экспедициях, начав с хорошо известной и успешной конструкции под названием Michiephone (http://speleonics.com.au/business/michiephones/images/mph_schem2.jpg).

Вот мой входной каскад:

По сути, это повторитель напряжения с высоким входным сопротивлением и активным фильтром с дополнительной полосой пропускания. Телефоны питаются от одного ионно-литиевого элемента, поэтому в нормальных условиях мы ожидаем на линии не более 4,2 В пик-пик…

Очень часто линия связи шла от палаточного лагеря на поверхности к подземному лагерю в пещере, а это означало, что несколько сотен метров провода фактически находились над землей и подвергались воздействию стихии.Поэтому я подумал, что было бы здорово добавить в схему некоторую базовую защиту от перенапряжения/молнии, иначе она может не выдержать даже самую слабую грозу (… и мы исследуем пещеры в Альпах, а это означает, что грозы случаются часто).

На Stack Exchange уже есть хороший материал по этому вопросу. Читал это и это и уже знаю строительные блоки схемы молниезащиты: газоразрядные трубки, варисторы, диоды ТВС, трисилы, интегральные ТБУ. Однако мне кажется, что они должны использоваться вместе в правильной комбинации.И разработка хорошей сети подавления — это то, с чего начинается сложная задача, особенно для такого разработчика, как я (рассчитан на 5 В/100 мА).

Вот что у меня получилось:

Я выбрал компоненты, рассуждая следующим образом:

  • Основным энергопоглощающим элементом будет ГРТ. Наименьшее доступное напряжение пробоя, по-видимому, составляет 75 В (смотрите, например, это техническое описание Bourns)
  • Для включения GDT требуется время. И это время, и напряжение, при котором он включается, действительно зависят от профиля перенапряжения.Поэтому я добавляю симистор Trisil для фиксации перенапряжения до того, как GDT включится, или на тот случай, если GDT вообще не сработает. Я считаю, что Trisil должен быть рассчитан на напряжение, превышающее напряжение пробоя GDT, скажем, 120 В (или это слишком мало?).
  • Итак, 120 В все еще немного высоковато. Поэтому я добавляю диодную матрицу TVS с напряжением пробоя 6 В и напряжением фиксации около 18 В. И я просто надеюсь, что входной конденсатор входного каскада выдержит. На короткое время этих 18 В может хватить для остальной части схемы — для зарядки конденсаторов во входном каскаде через резистор 47 кОм требуется некоторое время, поэтому я надеюсь, что эти 18 В вообще не дойдут до микросхемы.
  • Если я зафиксирую напряжение GDT/Trisil на уровне 18 В, это предотвратит срабатывание этих частей. И это может быстро поджарить диодную матрицу. Поэтому я добавляю разумную индуктивность между диодом и GDT. И проволочный резистор для ограничения тока через диод.

Вопрос: есть ли смысл в этих рассуждениях и замысле?

В Интернете доступно много информации о различных устройствах защиты от переходных процессов, перенапряжения и молнии.Но как вообще соединить все строительные блоки?

Я уже исключил MOV в своем приложении. Добавление примерно 10 нФ емкости ко входу схемы убивает ее высокое сопротивление, что и является самой идеей телефона с одним проводом (возврат на землю). Также TBU от Bourns могут быть хорошим интегрированным решением, однако они поставляются в корпусах DFN, которые довольно сложно паять в любительских конструкциях.

Защита от грозовых перенапряжений для электроники

Марк Харрис

|&nbsp Создано: 7 апреля 2021 г.

В ясный погожий день земля обычно несет небольшой отрицательный заряд с соответствующим положительным зарядом в верхних слоях атмосферы.Это создает среднюю напряженность электрического поля по всему миру порядка 120 В/м. Для сравнения, непосредственно перед разрядом молнии грозовое облако создает напряженность электрического поля порядка 25 кВ/м. Это создает разность потенциалов между этим облаком и землей или другими заряженными облаками в диапазоне от десяти до ста миллионов вольт. Поле такой интенсивности может вызвать ионизацию молекул воздуха между положительным и отрицательным зарядами, создавая проводящий канал, по которому может двигаться молния.В то время как большинство проводящих каналов образуются между облаками, по крайней мере, один из десяти образовывается между облаком и землей, создавая характерную молнию.

Световые эффекты

Для этих разрядов между облаками разряд будет генерировать кратковременные высокоинтенсивные радиоволны. Обычно они не вредны для электронного оборудования, если только они не чувствительны к таким сигналам и не находятся в разумной близости от разряда. Мы можем не принимать во внимание влияние этих разрядов на наземное оборудование, если только переходные помехи от излучаемых электромагнитных помех (ЭМП) не будут серьезной проблемой.Основные проблемы связаны с теми разрядами, которые достигают земли вблизи электронных устройств. Эти удары молнии являются причиной большинства разрушительных последствий, с которыми мы сталкиваемся как инженеры-электрики.

Прямые удары молнии в электрическое оборудование и кабели, как правило, имеют такую ​​силу, что встроенная защита от этого события практически невозможна. Молниеотводы, прикрепленные к конструкциям, отводят ток разряда непосредственно на землю в качестве основного механизма защиты.Вероятность прямого удара по электрическому оборудованию обычно является приемлемо низкой, если только устройство не было неправильно или преднамеренно установлено. Это способствует ионизации в присутствии значительной напряженности атмосферного электрического поля.

Реальный риск для электрооборудования исходит от разряда на землю вблизи оборудования. Огромная передача энергии, происходящая во время удара молнии, приводит к временному возникновению повреждающих токов в близлежащих электрических системах различными путями.Основными эффектами обычно являются временные электромагнитные помехи, переходные напряжения, вызванные магнитной или емкостной связью, и импульсные токи, вызванные локальными сдвигами потенциала земли. Мы кратко суммируем эти три эффекта:

Электромагнитные помехи

Протекание разрядного тока создает широкополосное излучение ЭМИ на время разряда. Хотя это представляет собой лишь часть общей электромагнитной среды для оборудования, кратковременная высокая напряженность поля может создавать помехи для неэкранированных компонентов и линий передачи на большой площади.

Магнитно-емкостная муфта

Когда разрядный ток проходит рядом с электрическими кабелями, индуктивные эффекты могут вызывать переходные процессы, наводимые на кабели. Это особенно распространено на воздушных кабелях, проложенных на большие расстояния между столбами или башнями. Обычно электрические устройства подключаются к силовым и сигнальным кабелям, которые проходят через токопроводящие лотки, воздуховоды или переносятся по воздушным кабелям, которые подвергаются воздействию. Чем длиннее кабели, тем выше вероятность того, что переходные процессы высокого напряжения будут вызваны эффектами связи.Это делает удаленно расположенные устройства, используемые для управления и мониторинга в удаленных местах, особенно уязвимыми для таких событий.

Для достижения достаточно высокого уровня магнитной или емкостной связи, вызывающего наведение значительного тока, ток молнии должен протекать в непосредственной близости от кабеля. Однако такие наведенные переходные токи обычно можно компенсировать конструкцией оборудования и системы. Как правило, полевые сигнальные кабели экранированы или экранированы, чтобы уменьшить общие электромагнитные помехи и шумы.Использование кабелей с витой парой может снизить напряжение между линиями до уровней, не вызывающих повреждения оборудования. Однако синфазные напряжения все еще могут генерироваться на уровнях, которые могут повредить чувствительные компоненты, если не будет добавлена ​​дополнительная защита.

Сдвиг потенциала Земли

Почти все грозовые разряды превышают 3 кА, а примерно каждый десятый превышает 100 кА. Подавляющее большинство ударов о землю заканчиваются прямо в землю. Те, которые действительно поражают здание, обычно направляются на землю через молниеотводы и заземляющие стержни.Очень большой разрядный ток протекает через заземляющую клемму и рассеивает заряд в массе Земли. Одним из эффектов этого тока является то, что он повышает опорный потенциал земли в месте удара. Например, разрядный ток 100 кА, уходящий в землю с импедансом 0,1 Ом, приведет к возникновению потенциала 10 000 вольт в точке удара. Любое заземленное устройство, расположенное рядом с точкой удара, будет подключено к тому же опорному потенциалу. Хотя это не повлияет на это устройство, поскольку разность потенциалов, которую оно видит локально, не изменится, оно увидит огромную разность потенциалов между этой локальной землей и землей любых кабелей, подключенных к устройствам, которые заземлены на некотором расстоянии.Это приведет к появлению очень высокого переходного напряжения из-за разницы между двумя потенциалами земли.

Удар молнии

Переходные процессы, наведенные на силовые или сигнальные кабели из-за электромагнитных помех и эффектов магнитной/емкостной связи, относительно просто защитить от них. Таким переходным процессам можно противодействовать, используя стандартные методы экранирования и экранирования, необходимые в современной среде, насыщенной электромагнитным излучением.

Переходные процессы, вызванные потенциальными сдвигами Земли, представляют собой гораздо более серьезную проблему.Экранирование не компенсирует возможные временные различия между физически разделенными уровнями земли. Маломощные полупроводниковые компоненты могут быть серьезно повреждены перенапряжением всего в несколько десятков вольт. Переходные напряжения, возникающие в этих условиях, потребуют дополнительных механизмов защиты, которые мы сейчас обсудим.

Варианты защиты

Устройства защиты от перенапряжения могут использоваться для защиты электрического и электронного оборудования от потенциально разрушительного воздействия высоковольтных переходных процессов.Эти устройства также известны как разрядники перенапряжения, молниеотводы и молниезащита. Схемы защиты от перенапряжения срабатывают почти мгновенно, чтобы обеспечить путь с низким импедансом для проведения большого тока, чтобы устранить чрезмерную разницу в защите, а также поглощать и отводить дополнительный ток на землю для защиты от воздействия переходных процессов или скачков напряжения. Как только импульсный ток спадет, устройство в идеале должно автоматически восстановить нормальную работу и, следовательно, быть в состоянии защитить от любых последующих скачков напряжения.Тем не менее, мы также кратко рассмотрим более традиционные устройства однократной защиты для полноты картины.

Защита от перенапряжения бывает двух основных типов. Фильтры создают барьер для высокочастотных переходных токов, в то же время позволяя низкочастотным силовым токам проходить незатронутыми. С другой стороны, переходные диверторы обеспечивают путь к земле с очень низким импедансом всякий раз, когда напряжение устройства превышает заданное значение. Здесь мы сосредоточились на переходных дивертерах, поскольку они обеспечивают необходимую защиту от сдвигов потенциала земли, вызванных ударом молнии.

Поскольку не все цепи могут подвергаться воздействию этих переходных процессов, часто используется подход, заключающийся в использовании дополнительных защитных компонентов или устройств, подключенных между оборудованием общего назначения, системами и внешними источниками помех или переходных процессов. Доступны несколько компонентов, которые могут предотвратить попадание чрезмерной энергии на чувствительные части оборудования или систем. Они работают, отводя выбросы на землю или отключая сигнальные линии. Приемлемое устройство является быстрым в работе и способным проводить большие токи в течение коротких периодов времени, ограничивая при этом напряжение на защищаемом оборудовании или ток через него до уровней, ниже которых может произойти повреждение.Обычно предпочтение отдается необслуживаемым устройствам с самовозвратом, когда следует избегать перерывов в обслуживании.

Воздушные разрядники

Этот защитный механизм состоит из двух проводящих электродов, которые физически разделены и расположены в неконтролируемой среде. Обычно непроводящие, когда разность потенциалов между двумя электродами достигает определенного значения, воздух между ними ионизируется, и между ними протекает разрядный ток. Эта ионизация создает путь с низким сопротивлением между двумя электродами, который позволяет току течь до тех пор, пока воздух не перестанет быть ионизированным.Расстояние между электродами будет определять величину разности потенциалов, при которой происходит ионизация. Это эффективно создает контролируемый удар молнии в местную точку заземления.

Несмотря на то, что искровые разрядники недороги, напряжение, при котором они работают, будет зависеть от условий окружающей среды, таких как температура и влажность, а также от загрязняющих веществ в воздухе. Их производительность также может меняться со временем и ухудшаться в процессе эксплуатации из-за эрозии электродов, и может потребоваться замена, если они регулярно активируются.

Газоразрядные трубки

Разновидность защиты искрового промежутка, проводящие электроды физически разделены в контролируемой среде, обычно в герметичном контейнере, заполненном определенным газом. Это позволяет улучшить контроль напряжения разряда и уменьшить влияние условий окружающей среды. Обычно используемые материалы включают смесь аргона и водорода низкого давления, запечатанную в керамическом контейнере, с напряжением пробоя от 90 В и номинальным током более 5 кА.

Одним из недостатков газоразрядной трубки является конечное время, необходимое для ионизации газа, что ограничивает защиту от импульсных токов, которые имеют крутой фронт нарастания формы волны импульса. Типичная лампа, рассчитанная на пробой 100 В постоянного тока, имеющая дело со скачком напряжения с временем нарастания 200 В/мкс, не выйдет из строя до тех пор, пока напряжение не составит около 200 В, исходя из времени ионизации 0,5 мкс. При этом не учитываются допуски на номинальное напряжение 100 В; как правило, такие устройства имеют допуск 20%. Другим недостатком является то, что они имеют ограниченный срок службы из-за изменений давления и состава газа с течением времени.

После того, как произошел пробой и газ ионизировался, если в течение длительного времени протекает достаточный ток, газ может превратиться в ионизированную плазму. Эта плазма может разряжать тысячи ампер при относительно небольшой разности потенциалов, если цепь может поддерживать такой высокий ток. Схема защиты должна быть тщательно спроектирована, чтобы предотвратить устойчивую работу газоразрядной трубки после того, как источник импульсного тока рассеется блоком питания устройства.

Газоразрядные трубки

обычно подходят для использования в маломощных цепях, где любые скачки напряжения будут иметь условия медленного нарастания напряжения и могут выдерживать условия перенапряжения.

Полупроводниковые приборы

Преимуществом полупроводниковых приборов является их быстродействие и широкий диапазон рабочих напряжений. Пока ток поддерживается в пределах спецификации, они обеспечивают точную и воспроизводимую функцию ограничения напряжения. Диоды для подавления перенапряжения, также известные как диоды для подавления переходного напряжения (TVS), могут выдерживать скачки напряжения в несколько киловатт для импульсов длительностью менее 1 мс. Разница между диодом для подавления перенапряжения и стандартным диодом Зенера заключается просто в увеличенном размере области перехода, что снижает плотность тока.Эти компоненты обеспечивают одно из самых быстрых времен отклика среди доступных защитных компонентов (обычно несколько наносекунд), но за счет относительно низкой способности поглощать энергию. Одним из недостатков диодов для подавления перенапряжений является их относительно высокая стоимость. Другим фактором является их значительная емкость, которая влияет на работу схемы, а это означает, что они могут быть не просто включены в качестве защитного устройства с болтовым креплением, но могут быть разработаны как часть процесса разработки устройства.

Варисторы

Варисторы — это резисторы, зависящие от напряжения, в которых изменение тока, протекающего через устройство, по отношению к напряжению на устройстве имеет нелинейную зависимость.Поскольку варисторы обычно изготавливаются с использованием оксида металла, они широко известны как варисторы на основе оксида металла (MOV). Частицы оксида металла действуют аналогично полупроводниковому переходу. Это дает им сравнимое время отклика на скачки напряжения с диодным компонентом. Их преимущество перед диодами для подавления перенапряжения заключается в том, что мощность рассеивается по всему устройству, а не только в области перехода. Однако недостатком является то, что они имеют гораздо более высокий ток утечки при низких напряжениях. Они также в большей степени подвержены влиянию факторов окружающей среды, таких как температура, и могут со временем ухудшаться, особенно при регулярном воздействии сильноточных переходных процессов.

Реле перенапряжения

Реле перенапряжения

предназначены для отключения сигнальных линий в случае больших скачков тока и могут работать с относительно высокими уровнями мощности. Они полагаются на физическое движение электрических контактов, чтобы замыкать или размыкать цепь. У них есть преимущество в том, что они стабильны и чувствительны, но их основным недостатком является скорость работы. Время, необходимое для того, чтобы контакты реле переместились достаточно, чтобы повлиять на протекание тока, может составлять несколько миллисекунд. Если реле перенапряжения настроено на разрыв цепи в условиях избыточного тока, задержка может усугубляться искрением между контактами в начальный момент их размыкания.Это увеличивает время между первым появлением импульсного тока и его прекращением.

После прохождения импульсного тока реле импульсного тока вернется в исходное состояние. Эта операция также может быть относительно медленной, а физическая природа операции может сделать ее склонной к эффектам дребезга контактов, наблюдаемым как временное подключение / отключение цепи. В зависимости от характера цепи этот физический отскок может иметь последующее электрическое воздействие.

Реле перенапряжения

также требуют обслуживания для поддержания контактов в чистоте или замены, если контакты находятся в герметичном корпусе. Многократное срабатывание контактов может привести к чрезмерному износу из-за эффектов эрозии металла из-за дугового разряда и ударных повреждений.

Предохранители

Предохранители защиты от перенапряжения обеспечивают эффективную защиту и используют механизм натяжения пружины для быстрого срабатывания. Однако они могут быть подвержены проблемам с перенапряжением, если переходный импульсный ток имеет быстро нарастающий фронт.Они полагаются на импульсный ток, расплавляющий металлическую проволоку до заданного значения, а не на их рейтинг, основанный непосредственно на разности потенциалов. Поэтому их необходимо использовать в сочетании с резистивным элементом для реализации защитной функции. Конечно, главный недостаток – это необходимость ручной замены предохранителя после срабатывания. Необходимо отметить, что обычный предохранитель не сможет справиться с переходными процессами, вызванными молнией; необходимо использовать специальный предохранитель для защиты от перенапряжения.

Автоматические выключатели

Автоматические выключатели

обычно предназначены для энергосистем. Хотя способность обработки энергии может быть увеличена до любого уровня, который считается необходимым, скорость отклика составляет порядка десятков миллисекунд, что обычно слишком медленно, чтобы быть эффективным против кратковременных переходных процессов. Они также требуют ручного сброса после активации, что делает их практически одноразовым защитным устройством с точки зрения эксплуатации. Что касается предохранителей, стандартные автоматические выключатели не справляются с переходными процессами, вызванными молнией.Если необходим автоматический выключатель, всегда убедитесь, что он правильно рассчитан на такие переходные процессы.

Передовая практика реализации защиты от перенапряжения

Обычно обнаруживается, что одно устройство не обеспечивает требуемого решения с точки зрения времени отклика, пропускной способности по току, устойчивости к условиям окружающей среды или надежности. В этом случае ответ вполне может состоять в каскадировании двух или более разных типов вместе. Это позволяет разработчику объединить преимущества, которые предлагает каждое устройство, и повысить общий уровень защиты.В наиболее распространенной комбинации используется сильноточный, относительно медленно действующий компонент с более быстродействующим компонентом, но с меньшей номинальной мощностью, таким образом, чтобы минимизировать выходное напряжение и ток. Устройство с высокой пропускной способностью по току может быть использовано на внешнем периметре защитной цепи для отвода основной части переходного перенапряжения, за которым следует более точное устройство, обеспечивающее комплексное решение по защите от перенапряжения.

Устройства защиты от перенапряжения могут выполнять ряд функций в зависимости от их реализации.Они могут шунтировать переходные токи на землю, ограничивать разность потенциалов, предотвращать попадание избыточной энергии в цепь или фильтровать определенные частоты сигнальной линии. Обычно они выполняют комбинацию этих функций для достижения требуемой защиты концов. Идеальное устройство защиты от перенапряжения будет, как минимум, ограничивать напряжения, справляться с чрезвычайно высокими токами перенапряжения и уменьшать быстро нарастающий фронт перенапряжения.

Защита осуществляется путем отвода импульсных токов на землю по пути с низким импедансом.Этот путь должен быть правильно спроектирован и реализован, чтобы обеспечить номинальную производительность устройств защиты от перенапряжения. Плохо спроектированные или реализованные обходные пути могут сделать схему защиты неэффективной.

Защита должна применяться ко всем внешним подключениям к устройству; Выходные сигнальные соединения так же восприимчивы, как и входные силовые линии и сигнальные соединения. Наиболее значительный риск не обязательно исходит от разъема с самым длинным подключенным кабелем, а от соединения, которое заканчивается заземляющим соединением, которое физически находится дальше всего от заземляющего соединения защищаемого устройства.Одно и то же соединение может не всегда соответствовать этим двум критериям.

При проектировании защиты или подавления перенапряжения в вашем устройстве необходимо учитывать индуктивность кабеля для соединений при расчете требований к защите от переходного напряжения. Проекты должны быть основаны на наихудших вариантах кабелей, чтобы обеспечить их эффективность для всех возможных установок.

При выборе компонентов защиты помните, что существует взаимосвязь между ценой за единицу и производительностью.Всегда учитывайте стоимость защищаемого устройства при расчете бюджета на защитные элементы.

Инструменты проектирования в Altium Designer® содержат все необходимое, чтобы идти в ногу с новыми технологиями. Поговорите с нами сегодня и узнайте, как мы можем улучшить ваш следующий проект печатной платы.

ПРИНЦИП И КОНСТРУКЦИЯ ЦЕПИ ЗАЩИТЫ ОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ

Схема защиты от перенапряжения — это схема, которую многие называют защитой от скачков напряжения в линиях сети переменного тока; однако это не ограничивается, в частности, линиями электросети переменного тока.Устройство защиты от перенапряжения или устройство защиты от перенапряжения — это устройство, которое обеспечивает подавление перенапряжения или скачков напряжения, чтобы чувствительные устройства не были повреждены.

Устройство защиты от перенапряжения

может выдерживать скачки напряжения до нескольких киловольт (в зависимости от типа устройства защиты от перенапряжения). Существуют также ограничители перенапряжения, рассчитанные только на несколько сотен вольт и так далее. Хотя устройство защиты от перенапряжения спроектировано так, чтобы выдерживать скачки высокого напряжения в течение короткого периода времени, оно не рассчитано на то, чтобы выдерживать высокое напряжение в течение длительного времени.

Что такое всплеск?

Всплеск — это внезапное повышение уровня или величины по сравнению с нормальным или стандартным значением. В электроэнергетике термин «всплеск» часто используется для описания скачков напряжения, скачков напряжения или скачков напряжения. Всплеск напряжения, всплеск или переходный процесс не являются постоянным событием. Это происходит только в течение короткого периода времени, но его более чем достаточно, чтобы уничтожить устройства, если не принять ответных мер.

Перенапряжение присутствует не только в линиях электропередач, но и в цепях с индуктивными свойствами.Однако наиболее разрушительным является скачок напряжения в линиях электропередач, который может достигать нескольких киловольт.

На приведенном ниже рисунке показан скачок напряжения в сети переменного тока.

Устройство защиты от перенапряжения для переходных процессов в сети переменного тока обычно устанавливается в домах, офисах и зданиях для предотвращения повреждения приборов или устройств. Он должен быть установлен в разделе, где все устройства или приборы получают свои источники. Таким образом, все приборы будут защищены от перенапряжений и скачков напряжения в сети.Этот подход называется универсальной защитой от перенапряжения . Универсальный сетевой фильтр может не понадобиться, если все приборы или устройства имеют свою локальную схему защиты от перенапряжения.

Две основные категории цепей защиты от перенапряжений, используемых в линиях электропередач

1. Первичный УЗИП

Первичное устройство защиты от перенапряжения устанавливается в точке ввода электропроводки дома, офиса или здания. Он защитит все устройства или приборы, которые подключаются к линии после точки входа.В основном, первичный сетевой фильтр очень мощный; однако он огромный и громоздкий, а также дорогой.

2. Вторичный УЗИП

Вторичное устройство защиты от перенапряжения не так эффективно и мощно, как первичное устройство защиты от перенапряжения.

Тем не менее, он портативный и удобный в использовании. В основном, этот тип защиты от перенапряжений легко подключается к розеткам. Он обеспечивает защиту только для устройств, получающих питание от розетки, в которой установлен вторичный фильтр защиты от перенапряжений.

На приведенной ниже схеме показано, как первичные и вторичные устройства защиты от перенапряжений устанавливаются в здании.

Общие типы вторичных цепей защиты от перенапряжения

Существует несколько известных вторичных цепей защиты от перенапряжения. Одним из них является так называемый удлинитель . Удлинители легко подключаются к розетке. Помимо этого, он поставляется с несколькими розетками питания, к которым можно подключить несколько устройств и устройств и защитить их от скачков напряжения.Важнейшей особенностью удлинителя является возможность отключения питания в случае скачка напряжения.

Другим известным типом вторичного устройства защиты от перенапряжения является широко известный ИБП или источник бесперебойного питания . Некоторые сложные ИБП имеют встроенный сетевой фильтр, который обеспечивает ту же функцию безопасности, что и удлинитель.

Как работает сетевой фильтр?

Есть разновидность устройства защиты от перенапряжения

, который может отключить питание при скачке напряжения.Этот тип защиты от перенапряжения является сложным, более сложным и, конечно же, дорогим. Основными компонентами этого типа являются датчик напряжения , контроллер и схема защелки/разблокировки . Датчик напряжения будет контролировать линейное напряжение, контроллер будет считывать измеренное напряжение и решать, когда подавать сигнал об окончании напряжения в схему защелки/разблокировки. Цепь фиксации/разблокировки представляет собой управляемый силовой контактор или силовой выключатель, который может подключать или отключать сетевое напряжение.

Существует также разновидность устройства защиты от перенапряжения, которое не обеспечивает отключение напряжения, а просто ограничивает скачки напряжения и поглощает энергию. Этот тип защиты от перенапряжения обычно используется в качестве встроенной защиты от перенапряжения, например, в импульсном источнике питания. Этот тип защиты эффективен до нескольких тысяч вольт. Этот тип защиты от перенапряжения лучше всего описан в схеме, как показано ниже.

Устройство защиты от перенапряжения 1 на ЛИНИИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА 1 и 2 называется защитой от перенапряжения в дифференциальном режиме.В то время как оба устройства защиты от перенапряжений 2 и 3 называются подавлением перенапряжения в обычном режиме. Дифференциальный режим подавления перенапряжений фиксирует любые скачки напряжения на ЛИНИИ 1 и 2 переменного тока. Он называется дифференциальным, потому что он устанавливается между двумя горячими проводами. С другой стороны, синфазный режим — это термин, используемый для устройств защиты от перенапряжения 2 и 3, поскольку оба они ограничивают переходные процессы напряжения на отдельном горячем проводе по отношению к земле или земле. В не столь жестких требованиях к перенапряжению устройства защиты от перенапряжения 1 уже достаточно, чтобы соответствовать стандарту.Однако



Для очень строгих требований, таких как более высокое перенапряжение, добавляются устройства защиты от перенапряжения 2 и 3.

Причины скачков напряжения

Существует несколько факторов, по которым возникает скачок напряжения. Это может быть вызвано молнией, переключением энергосистемы, например конденсаторными батареями, резонирующими цепями с коммутационными устройствами, неисправной проводкой, а также внезапным включением и выключением выключателей, электродвигателей и других высокоиндуктивных приборов и устройств.Всплеск сетевого напряжения переменного тока присутствует в любой точке мира. Поэтому рекомендуется защищать устройства и приборы от этого разрушительного события.

Некоторые распространенные средства перенапряжения

Это общий путь, по которому перенапряжение или скачки напряжения могут проникнуть в устройства или устройства, использующие его.

Линии электропередач — Это среда номер один для защиты от скачков напряжения, поскольку все электрические и электронные устройства используют питание от сети переменного тока. Перенапряжение в сети переменного тока распространено во всем мире.

РЧ-линии – включая антенну. Антенна чувствительна к удару молнии. Молния способна за короткое время вызвать очень высокий всплеск напряжения. Когда молния ударяет в антенну, она проникает в радиочастотный приемник.

Автомобильный генератор — В автомобильной электронике также определяется скачок напряжения. Это связано с тем, что генератор переменного тока может создавать всплеск высокого напряжения во время сброса нагрузки.

Индуктивные цепи/нагрузки – любые индуктивные цепи или нагрузки всегда вызывают перенапряжение.Чаще всего этот всплеск называют индуктивной отдачей.

Стандарт перенапряжения Определен IEC

IEC 61000-4-5 определяет стандарт для линий электропередач переменного тока. В таблице ниже приведены конкретные пояснения по классам и уровням напряжения. Таблица взята по ссылке ниже

В соответствии с этим стандартом максимальное переходное напряжение, которое устройство должно выдержать и передать, составляет 4 кВ в классе 4 (хотя есть класс 5, но он по-прежнему называется классом 4).

Переходное напряжение, определенное в стандарте IEC 61000-4-5 , моделируется на рисунке ниже. Он имеет подъем 1,2 мкс при ширине импульса 50 мкс. Таблица взята по ссылке ниже

AN4275 компании STMicroelectronics.

IEC 61000-4-5 также определяет формы тока короткого замыкания, как показано на рисунке ниже. Он имеет нарастание 8 мкс и ширину импульса 20 мкс. Таблица взята из AN4275 компании STMicroelectronics.

В таблице ниже приведены соответствующие уровни импульсного тока или тока короткого замыкания для каждого класса.Худшее значение 2000А. Таблица взята из AN4275 компании STMicroelectronics.

Какой ток короткого замыкания указан в IEC 61000-4-5? Чтобы ответить на этот вопрос, позвольте мне начать с того, что все оборудование, подключенное к линиям электропередач, должно иметь защиту от перенапряжения. Защита от перенапряжения работает, ограничивая переходные процессы напряжения до более безопасного уровня. После замыкания цепи защиты от перенапряжения возникает путь короткого замыкания от источника к защитному устройству и обратно к земле источника.

Как спроектировать схему защиты от перенапряжения

Спроектировать устройство защиты от перенапряжения несложно. На самом деле встроенная защита от перенапряжения для некоторого электронного оборудования может быть только одним устройством. Это может быть MOV или металлооксидный варистор или ограничители переходных напряжений TVS. Предположим, что на приведенном ниже рисунке защита от перенапряжения с 1 по 3 может быть MOV или TVS.

Иногда устройства защиты от перенапряжения между линиями переменного тока достаточно, чтобы соответствовать стандарту IEC.В некоторых случаях требуется схема защиты от перенапряжения между линией и землей. Это особенно важно при более высоких требованиях к импульсному напряжению (4 кВ и выше).

Использование MOV в качестве устройства защиты от перенапряжения

Основные свойства
  • MOV означает варистор на основе оксида металла; обычно используется защита от перенапряжения в линиях электропередач
  • MOV представляет собой резистор, зависящий от напряжения
  • MOV работает как диод, который имеет нелинейные и неомические характеристики тока и напряжения, но двунаправленный
  • Его работу также можно сравнить с двунаправленный ограничитель переходного напряжения TVS
  • Когда фиксирующее напряжение не достигается, происходит разомкнутая цепь

Ниже представлена ​​вольтамперная характеристика MOV.Как вы можете видеть, он имеет почти постоянное напряжение в квадранте 1 и 3, что делает его двунаправленным устройством. ZnO и SiC обозначают соответственно оксид цинка и карбид кремния. Это два распространенных материала, из которых изготавливается MOV.

Кредит владельцу этой фотографии

Выбор устройства

Для универсальной линии 90–264 В переменного тока обычное номинальное напряжение MOV составляет 300 В (среднеквадратичное значение). 300 В (среднеквадратичное значение) — это среднеквадратичное или постоянное приложенное напряжение, которое MOV может выдержать. Это еще не предел напряжения.Например, мы собираемся использовать предохранитель TMOV14RP300ML2B7 от Littel, его номинальное напряжение переменного тока составляет 300 В переменного тока, но его напряжение фиксации составляет 775 В при пиковом токе 50 А, согласно техническому описанию.

Следующее, что необходимо проверить, это то, что номинальный импульсный ток MOV способен выдерживать уровень, указанный в Таблице 2 выше (с учетом максимального уровня). На основе выбранной таблицы данных MOV, приведенной ниже, при 2000 А и длительности импульса 20 мкс MOV способен выдержать более 15 разрядов, но менее 100 разрядов.Я нанес пунктирную линию на график устройства, оценивающий 2000А.

Хотя в техническом описании указано напряжение фиксации, оно может больше не действовать при 2000 А. На приведенном ниже графике показано соответствующее напряжение фиксации при 2000 А с использованием выбранного MOV. Пересечение желтых линий — напряжение фиксации. Обратите внимание, что это уже более 1000 В. Убедитесь, что все устройства, используемые в оборудовании, способны выдержать этот уровень напряжения. В противном случае рассмотрите другой MOV с более низким напряжением фиксации.

MOV Идеальное место для защиты от перенапряжения в линии электропередач MOV

, действующий как устройство защиты от перенапряжения, должен быть установлен рядом с предохранителем, как показано на рисунке ниже. При такой проводке, когда импульсный ток становится слишком большим, чтобы его мог выдержать MOV, предохранитель срабатывает и размыкает цепь, что позволяет избежать возможного катастрофического отказа.

Подавление скачков напряжения в автомобилестроении

Как упоминалось выше, перенапряжение происходит не только в линиях электропередач переменного тока.Скачки напряжения также очень распространены в автомобильных системах. В автомобильной системе используется только свинцово-кислотная батарея с типичным напряжением полного заряда около 12,9 В для 6 последовательно соединенных элементов по 2,15 В на каждый элемент. В расчетах часто используется максимальное напряжение батареи 14 В. Этот уровень не является разрушительным, и устройств с номинальным напряжением 30 В более чем достаточно, чтобы выжить в долгосрочной перспективе. Однако такое восприятие верно только в установившемся режиме, а не во время так называемого «сброса нагрузки». Сброс нагрузки — это термин, используемый для описания внезапного отключения аккумулятора во время зарядки от генератора переменного тока.Для системы с напряжением 12 В сброс нагрузки может привести к скачку напряжения до 120 В, чего более чем достаточно для разрушения устройств, если их не учитывать.

Кредит владельцу этой фотографии

Чтобы противодействовать этому сценарию сброса нагрузки, часто используется схема защиты от перенапряжения, такая как варистор.

В автомобильной промышленности форма сигнала сброса нагрузки определяется стандартом ISO 7637, как показано на рисунке ниже. Максимальное пиковое напряжение составляет 125 В. Длительность нарастания и ширины импульса (T1 и T) больше по сравнению со стандартом, определенным IEC 61000-4-5.

Идеальное расположение ограничителей перенапряжений в автомобилестроении Кредит владельцу этой фотографии

Пример выбора варистора для низковольтного постоянного тока, такого как автомобильные системы

Требования к конструкции

Вход: 24 В постоянного тока

Текущая форма волны для перенапряжения: 8/20 мкс; напряжение 1,2/50 мкс

Пиковый импульсный ток: 800 А

Должен выдержать 40 скачков напряжения

Чувствительные устройства для защиты рассчитаны на максимальное напряжение 250 В

Определение напряжения постоянного тока варистора

Для системы 24 В не выбирайте также варистор с номинальным напряжением 24 В.Вместо этого включите запас прочности не менее 20%. Однако не преувеличивайте запас, так как он будет соответствовать физически большому варистору и более высокому напряжению фиксации.

Итак,

Напряжение варистора = 24 В x 1,2 = 28,8 В

Основываясь на списке низковольтных варисторов Littelfuse, я бы предпочел использовать часть с 31 В постоянного тока

Рейтинг

.

Выберите часть, соответствующую импульсному току и количеству импульсов

Указанные выше детали с номинальным напряжением 31 В пост. тока являются кандидатами.Однако есть еще несколько критериев, которым необходимо соответствовать. Учтем пиковый импульсный ток и количество импульсов и выберем ту часть, которая сможет его удовлетворить с запасом.

Ниже приведена зависимость длительности импульса в микросекундах от пикового импульсного тока в амперах для детали диаметром 14 мм, указанной в таблице выше. Судя по графику, при 800А 14-мм деталь не может обеспечить необходимое количество импульсов. Поэтому не выбирайте эту часть.

Ниже приведен график для детали диаметром 20 мм. При пиковом импульсном токе 800 А устройство может гарантировать более 40 импульсов.Поэтому выберите деталь размером 20 мм.

Из приведенной выше таблицы есть две детали размером 20 мм. Рассмотрим сначала V20E25P. Как упоминалось ранее, мы не можем переборщить с выбором детали, поскольку она будет соответствовать более высокому напряжению фиксации.

Проверка зажимного напряжения

Последним шагом является проверка напряжения фиксации. Все, что мы делали до сих пор, будет бесполезным, если максимальное напряжение фиксации превышает требуемое.Ниже указано максимальное напряжение зажима для деталей диаметром 20 мм. Судя по графику, V20E25P — идеальное устройство для защиты от перенапряжения.

Родственные

Защита цепи | Защита освещения

— непосредственный

F4111TR-ND

F4111TT-ND

F4111DKR-ND

1

97000

97000

0

1

64

F3278TR-ND

F3278CT-ND

F3278DKR-ND

64

LSP0600AJR-STR-ND

LSP0600AJR-SCT-ND

LSP0600AJR-SDKR-ND

F4112TR-ND

F4112CT-ND

F4112DKR-ND

F4110TR-ND

F4110CT-ND

F4110DKR-ND

64

LSP0600BJR-STR-ND

LSP0600BJR-SCT-ND

LSP0600BJR-SDKR-ND

97000

1

F3577TR-ND

F3577CT-ND

F3577DKR-ND

F6297TR-ND

F6297CT-ND

F6297DKR-ND

TR-ND

F6295TR-ND

F6295CT-ND

F6295DKR-ND

64

F6296TR-ND

F6296CT-ND

F6296DKR-ND

F6299TR-ND

F6299CT-ND

F6299DKR-ND

F6301TR-ND

F6301TT-ND

F6301DKR-ND

999 —

F9965TR-ND

F9965CT-ND

F9965DKR-ND

97000

0

1

1

2 2 2 42

Light Protector LED Shunt 6V SMD

$ 0,77000

Littelfuse Inc. Littelfuse Inc.

1

F3277TR-ND

F3277CT-ND

F3277DKR-ND

9047DKR-ND

ленты и катушки (TR)

нарезанные ленты (CT)

Digi-Reel®

Active 16 V 6V LED шунтируют 1 1 Светодиодная защита DO-21443 DO-214AA, SMB DO-214AA

Light Protector LED Shunt 6V SMD

$ 0.83000

5 170452

5 170452

5 170456

Littelfuse Inc. Littelfuse Inc.

1

Pled®

лента и RUE (TR)

вырезать ленту (CT)

Digi-Reel®

16 V 6V 6V LED Shunt 1 Светодиодная защита поверхностная гора 2-TDFN 2-QFN (3×3)

СВЕТОВАЯ ЗАЩИТА СВЕТОДИОДНЫЙ ШУНТ 15 В SMD

$0.65000

1,259 — Немедленный

STMicroElectonicrics STMicroelectronics

1

497-13082-2-ND

497-13082-1-ND

497-13082-6-ND

LBP

ленты и катушки (TR)

нарезанные ленты (TR)

Digi-Reel®

Active 15V 15V LED Shunt 1 Светодиодная защита DO-214AA, SMB SMB

СВЕТОВАЯ ЗАЩИТА СВЕТОДИОДНЫЙ ШУНТ 18 В SMD

$0.77000

6 400 — Немедленный

Littelfuse Inc. Littelfuse Inc.

1

TR-ND

F3576TR-ND

F3576CT-ND

F3576DKR-ND

Pled®

RUE (TR)

вырезать ленту (CT)

Digi-Reel®

30443 18V 18V 18V 18V 18V 18V LED Shunt 1 Светодиодная защита поверхностная гора DO-214AA, SMB DO-214AA

СВЕТОВАЯ ЗАЩИТА СВЕТОДИОДНЫЙ ШУНТ 9В SMD

$0.77000

6,517 — Немедленный

Littelfuse Inc. Littelfuse Inc. Pled®

Tape & RUE (TR)

нарезанные ленты (CT)

Digi-Reel®

18V 9V 9V 9V LED Shunt 1 Светодиодная защита Поверхностное крепление DO-214AA, SMB DO-214AA

СВЕТОВАЯ ЗАЩИТА СВЕТОДИОДНЫЙ ШУНТ 6В SMD

$0.66000

16 30452

16,302 — Немедленный

Bourns Inc. Bourns Inc.

1

1

ленты и катушки (TR)

нарезанные ленты (CT)

Digi-Reel®

Active 6V LED Shunt 1 Светодиодная защита поверхностное крепление -214AC, SMA DO-214AC (SMA)

СВЕТОВАЯ ЗАЩИТА СВЕТОДИОДНЫЙ ШУНТ 9В SMD

$0.83000

25,617 — Немедленный

5000 — Фабрика

Littelfuse Inc. Littelfuse Inc.

1

Pled®

ленты и катушки

RUD (CT)

Digi-Reel®

Digi-Reel®

Active 18 V 9V 9V Светодиод Swunt 1 Светодиодная защита поверхностная гора 2-TDFN 2-QFN (3×3)

СВЕТОВАЯ ЗАЩИТА СВЕТОДИОДНЫЙ ШУНТ 13 В SMD

$0.83000

9 880452

9 880 — Немедленный

Littelfuse Inc. Littelfuse Inc.

1

Pled®

Лента и RUE (TR)

нарезать ленту

Digi-Reel®

260443 26 V 13V 13V 13V 13V 13V 13V 1 LED Protection поверхностное крепление 2-TDFN 2-QFN (3×3)

СВЕТОВАЯ ЗАЩИТА СВЕТОДИОДНЫЙ ШУНТ 6В SMD

$0.60000

8,033 — Немедленный

Bourns Inc. Bourns Inc.

1

1

ленты и катушки (TR)

нарезанные ленты (CT)

Digi-Reel®

Active 6V LED Shunt 1 Светодиодная защита поверхностное крепление -214AA, SMB SMB (DO-214AA)

СВЕТОВАЯ ЗАЩИТА СВЕТОДИОДНЫЙ ШУНТ 9В SMD

$0.77000

10,176 — Немедленный

Bourns Inc. Bourns Inc.

1

LSP0900AJR-Str-ND

LSP0900AJR-SCT-ND

LSP0900AJR-SDKR-ND

ленты и катушки (TR)

Cut (CT)

Digi-reel®

Digi-Reel®

Active 9V 9V LED Shunt 1 Светодиодная защита -214AC, SMA DO-214AC (SMA)

СВЕТОВАЯ ЗАЩИТА СВЕТОДИОДНЫЙ ШУНТ 18 В SMD

$0.83000

43

10 054 — Немедленный

Littelfuse Inc. Littelfuse Inc.

1

Лента и RUE (TR)

нарезать ленту

Digi-Reel®

33 V 18V 18V 18V 18V 18V 18V 18V Светодиодная защита LED Mount 2-TDFN 2-QFN (3×3)

СВЕТОВАЯ ЗАЩИТА СВЕТОДИОДНЫЙ ШУНТ 18 В SMD

$0.83000

2500 — Немедленный

Littelfuse Inc. Littelfuse Inc.

1

Pled®

RUE (TR)

вырезать ленту (CT)

Digi-Reel®

30443 18V 18V 18V 18V 18V 18V LED Shunt 1 Светодиодная защита поверхностная гора DO-214AA, SMB DO-214AA

СВЕТОВАЯ ЗАЩИТА СВЕТОДИОДНЫЙ ШУНТ 9В SMD

$0.83000

2,390 — Немедленный

Littelfuse Inc. Littelfuse Inc.

1

Pled®

Tape & RUE (TR)

нарезанные ленты (CT)

Digi-Reel®

18V 9V 9V 9V LED Shunt 1 Светодиодная защита Поверхностное крепление DO-214AA, SMB DO-214AA

СВЕТОВАЯ ЗАЩИТА СВЕТОДИОДНЫЙ ШУНТ 13 В SMD

$0.83000

143

1,175 — Немедленный

Littelfuse Inc. Littelfuse Inc.

1

Pled®

RUE (TR)

вырезать ленту (CT)

Digi-reel®

26 V 26 V 13V 13V 13V 13V 13V 13V Светодиодная защита Светодиодная защита поверхностная гора DO-214AA, SMB DO-214AA

СВЕТОВАЯ ЗАЩИТА СВЕТОДИОДНЫЙ ШУНТ 13 В SMD

$0.95000

4,747 — Немедленный

Littelfuse Inc. Littelfuse Inc.

1

F6300TR-ND

F6300CT-ND

F6300DKR-ND

Pled®

Лента и RUE (TR)

нарезать ленту

Digi-Reel®

13V 13V LED Shunt 1 LED Protection поверхностный крепление 2-TDFN 2 -QFN (3×3)

СВЕТОВАЯ ЗАЩИТА СВЕТОДИОДНЫЙ ШУНТ 9В SMD

$0.95000

3 956 — Немедленный

Littelfuse Inc. Littelfuse Inc.

1

Pled®

RUE (TR)

срезан ленты (CT)

Digi-Reel®

9V 9V LED Shunt 1 Светодиодная защита поверхностная гора 2-TDFN 2 -QFN (3×3)

СВЕТОВАЯ ЗАЩИТА СВЕТОДИОДНЫЙ ШУНТ 18 В SMD

$0.95000

3,620 — Немедленный

Littelfuse Inc. Littelfuse Inc.

1

Pled®

Лента и RUE (TR)

вырезать ленту (CT)

Digi-reel®

18V 18V 18V LED Shunt 1 LED Protection 2-TDFN 2-TDFN 2 -QFN (3×3)

СВЕТОВАЯ ЗАЩИТА СВЕТОДИОДНЫЙ ШУНТ 6В SMD

$0.95000

3,100 — Немедленный

Littelfuse Inc. Littelfuse Inc.

1

TR-ND

F6298TR-ND

F6298CT-ND

F6298DKR-ND

Pled®

Tape & RUE (TR)

вырезать ленту (CT)

Digi-Reel®

6V 6V LED Shunt 1 Светодиодная защита поверхностный гора 2-TDFN 2 -QFN (3×3)

СВЕТОВАЯ ЗАЩИТА СВЕТОДИОДНЫЙ ШУНТ 9В SMD

$0.24360

2500 — Немедленный

Littelfuse Inc. Littelfuse Inc.

2500

9000T

F6278TR-ND

1294-ND9SW-CHP

F6278CT-ND

F6278DKR -ND

PLED®

ленты и катушки (TR)

ленты и катушки (TR)

RUM (CT)

DIGI-REEL®

устарели 18 V 9V Светодиод Shunt 1 LED Protection Production Mount DO-214AA, SMB DO-214AA

Light Protector LED Shunt 7V SMD

$ 0.52000

326 — Немедленное

OnSemi OnSemi

1

нескладируемых

HBL5006HT1GOSTR-ND

HBL5006HT1GOSCT-ND

HBL5006HT1GOSDKR-ND

Tape & RUE (TR)

нарезать ленту

Digi-Reel®

Digi-Reel®

11.2 V 11.2 V 7V 7V 7V 7V 7V 1 Светодиодная защита поверхностное крепление SC-76, SOD -323 SOD-323

СВЕТОВАЯ ЗАЩИТА СВЕТОДИОДНЫЙ ШУНТ 18В SMD

$0.79000

799 — Немедленный

Littelfuse Inc. Littelfuse Inc.

1

ND

F6276TR-ND

F6276CT-ND

F6276DKR-ND

Pled®

ленты и катушки

RUM (CT)

Digi-Reel®

33 V 18V 18V 18V LED Shunt 1 Светодиодная защита Поверхностная гора DO-214AA, SMB DO-214AA

СВЕТОВАЯ ЗАЩИТА СВЕТОДИОДНЫЙ ШУНТ SMD

$0.58000

0 — Немедленный

Littelfuse Inc. Littelfuse Inc.

1

Pled®

Tape & RUE (TR)

нарезка ленты (CT)

Digi-Reel®

LED Shunt 1 Светодиодная защита SOD-123F -123F

СВЕТОВОЙ ЗАЩИТНЫЙ СВЕТОДИОД ШУНТ 5.5V SMD

$ 0,63000

0 — Немедленное

OnSemi OnSemi

1

NUD4700SNT1GOSTR-ND

NUD4700SNT1GOSCT-ND

NUD4700SNT1GOSDKR-ND

Tape & RUE (TR)

нарезать ленту

Digi-Reel®

5.5V 5.5V LED Shunt 1 Светодиодная защита поверхностная гора DO-216AA Powermite

СВЕТОВАЯ ЗАЩИТА СВЕТОДИОДНЫЙ ШУНТ 13 В SMD

$0.77000

85 000 — Немедленный

Littelfuse Inc. Littelfuse Inc.

F3279TR-ND

1294-Pled13s-CHP

F3279CT-ND

F3279DKR-ND

PLED®

ленты и катушки (TR)

ленты и катушки (TR)

нарезанные ленты (TR)

Digi-Reel®

Digi-Reel®

Active 26 V 13V LED Shunt 1 Светодиодная защита

2

Поверхностная гора DO-214AA, SMB DO-214AA (SMBJ)

9 0002 Light Protector LED SHUNT 9V SMD

$ 0.79000

3 — непосредственный

Bourns Inc. Bourns Inc.

1

1

LSP0900BJR-STR-ND

LSP0900BJR-SCT-ND

LSP0900BJR-SDKR-ND

ленты и катушки (TR)

Cut (CT)

Digi-reel®

Digi-Reel®

Active 9V 9V LED Shunt 1 Светодиодная защита -214AA, SMB SMB (DO-214AA)

Защита от перенапряжения – основы | ФЕНИКС КОНТАКТ

Панели счетчиков. Часть 1. Общие требования
Панели счетчиков. Часть 1. Общие требования
• DIN VDE 0603-1 (VDE 0603-1)

Предохранители низкого напряжения. Часть 1. Общие требования
Предохранители низкого напряжения. Часть 1. Общие требования
• IEC 60269-1
• EN 60269-1
• DIN EN 60269-1 (VDE 0636-1)

Электрические принадлежности. Автоматические выключатели для защиты от перегрузки по току для бытовых и аналогичных установок. Часть 1. Автоматические выключатели для a.в. эксплуатации
Электрические аксессуары. Автоматические выключатели для защиты от перегрузки по току для бытовых и аналогичных установок. Часть 1. Автоматические выключатели для переменного тока. эксплуатация
• IEC 60898-1
• EN 60898-1
• DIN EN 60898-1 (VDE 0641-11)

Электрические принадлежности. Автоматические выключатели для защиты от перегрузки по току для бытовых и аналогичных установок. Часть 1. Автоматические выключатели для переменного тока. операция; Дополнение 1: Инструкция по эксплуатации автоматических выключателей в соответствии с серией DIN EN 60898 (VDE 0641) и селективных главных автоматических выключателей в соответствии с DIN VDE 0641-21 (VDE 641-21)
Электрические аксессуары. Автоматические выключатели для защиты от перегрузки по току для бытовых и подобных установок — Часть 1: Автоматические выключатели для а.в. операция; Приложение 1: Инструкция по эксплуатации автоматических выключателей согласно серии DIN EN 60898 (VDE 0641) и селективных главных автоматических выключателей согласно DIN VDE 0641-21 (VDE 641-21)
• DIN EN 60898-1 Приложение 1 (VDE 0641-11 Приложение 1)

Автоматические выключатели для защиты от перегрузки по току для бытовых и аналогичных установок. Часть 2. Автоматические выключатели для переменного тока и постоянный ток эксплуатации
Автоматические выключатели для защиты от перегрузки по току для бытовых и аналогичных установок. Часть 2. Автоматические выключатели для a.в. и постоянный ток эксплуатация
• IEC 60898-2
• EN 60898-2
• DIN EN 60898-2 (VDE 0641-12)

Автоматические выключатели дифференциального тока без встроенной защиты от перегрузки по току для бытового и аналогичного применения (ВДТ). Часть 1. Общие правила Общие правила
• IEC 61008-1
• EN 61008-1
• DIN EN 61008-1 (VDE 0664-10)

Автоматические выключатели дифференциального тока со встроенной защитой от перегрузки по току для бытового и аналогичного применения (АВДТ). Часть 1. Общие правила Общие правила
• IEC 61009-
• EN 61009-
• DIN EN 61009-1 (VDE 0664-20)

Эксплуатация электроустановок. Часть 100. Общие требования
Эксплуатация электроустановок. Часть 100. Общие требования
• IEC: отсутствует
• EN 50110-1 и EN 50110-1
• DIN VDE 0105-100 (VDE 0105-100)

Кабельные сети для телевизионных сигналов, звуковых сигналов и интерактивных услуг. Часть 11: Безопасность
Кабельные сети для телевизионных сигналов, звуковых сигналов и интерактивных услуг. Часть 11: Безопасность
• МЭК: в стадии подготовки
• EN: отсутствует
• DIN EN IEC 60728-11 (VDE 0855-1)

Системы заземления зданий. Планирование, исполнение и документация
Системы заземления зданий. Планирование, исполнение и документация
• DIN 18014

Электрические установки в жилых зданиях. Часть 1. Принципы планирования
Электрические установки в жилых зданиях. Часть 1. Принципы планирования
• DIN 18015-1

Электроустановки в жилых зданиях. Часть 2. Характер и объем минимального оборудования
Электроустановки в жилых зданиях. Часть 2. Характер и объем минимального оборудования
• DIN 18015-2

Характеристики напряжения электроэнергии, поставляемой по электрическим сетям общего пользования; Версия на немецком языке
Характеристики напряжения электроэнергии, подаваемой по сетям общего пользования; Немецкая версия
• EN 50160
• DIN EN 50160

Стандартные напряжения CENELEC
Стандартные напряжения CENELEC
• EN 60038
• DIN EN 60038 (VDE 0175-1)

Методы испытаний высокого напряжения. Часть 1. Общие определения и требования к испытаниям
Методы испытаний высокого напряжения. Часть 1. Общие определения и требования к испытаниям
• IEC 60060-1
• EN 60060-1
• DIN EN 60060- 1 (VDE 0432-1)

Безопасность машин. Электрооборудование машин. Часть 1. Общие требования
Безопасность машин. Электрооборудование машин. Часть 1. Общие требования
• IEC 60204-1
• EN 60204-1
• DIN EN 60204- 1 (VDE 0113-1)

Защита от перенапряжений и защита от перенапряжений в низковольтных сетях a.в. энергосистемы. Общая базовая информация
Перенапряжения и защита от перенапряжений в низковольтных сетях переменного энергосистемы — Общая базовая информация
• IEC/TR 62066
• DIN VDE 0184 (VDE 0184)

Координация изоляции оборудования низковольтных систем электроснабжения. Часть 1. Принципы, требования и испытания
Координация изоляции оборудования низковольтных систем электроснабжения. Часть 1. Принципы, требования и испытания
• IEC 60664-1
• EN: отсутствует
• DIN EN 60664-1 (VDE 0110-1)

Координация изоляции для оборудования в низковольтных системах. Часть 2-1. Руководство по применению. Объяснение применения серии стандартов МЭК 60664, примеры размеров и диэлектрические испытания
Координация изоляции для оборудования в низковольтных системах. Часть 2- 1: Руководство по применению. Объяснение применения серии стандартов IEC 60664, примеры размеров и испытания изоляции
• IEC/TR 60664-2-1
• EN: отсутствует
• DIN EN 60664-1, Приложение 1 (VDE 0110-1 Дополнение 1)

Координация изоляции для оборудования в низковольтных системах — Дополнение 3: Рассмотрение интерфейса; Руководство по применению
Координация изоляции для оборудования в низковольтных системах — Дополнение 3: Рассмотрение интерфейсов; Руководство по применению
• IEC/TR 60664-2-2
• EN: отсутствует
• DIN EN 60664-1, дополнение 3, VDE 0110-1, дополнение 3

Устройства защиты от перенапряжений
• UL 1449

Разница между молниезащитой и защитой от перенапряжения

Молния, как известно, является наиболее значительным источником перенапряжения: было зарегистрировано, что болты имеют напряжение от миллиона до миллиарда вольт и от 10 000 до 200 000 ампер.Однако молнии составляют лишь часть всех переходных процессов на объекте.

Поскольку переходные процессы могут быть вызваны как внешними источниками (такими как молния), так и внутренними источниками, на объектах должны быть установлены как система молниезащиты, так и защита от перенапряжения.

Напрашивается вопрос: в чем разница между этими двумя системами и как они работают вместе?

Система молниезащиты

Проще говоря, система молниезащиты защищает конструкцию от прямого удара молнии .

Для этого воздухораспределитель (или система воздухораспределителей) размещается в наиболее вероятном положении для захвата прямого удара, исходя из архитектурного решения сооружения и оборудования кровли. Остальная часть системы предназначена для безопасной передачи электрической энергии от удара молнии на землю максимально эффективно и безопасно.

Для перехвата удара и передачи сильноточной энергии удара молнии в землю компоненты системы включают:

  • Воздушный терминал , который используется для перехвата удара молнии.
  • Токоотводы , обеспечивающие наиболее прямой путь передачи электроэнергии к земле.
  • Система заземления , обеспечивающая рассеивание тока в землю и защиту от повреждений.
  • Соединение , предназначенное для уменьшения возможных перепадов напряжения, представляющих угрозу безопасности.

Стандарты молниезащиты определяют, как правильно разместить молниеприемники, проложить кабель, заземлить и соединить, чтобы обеспечить максимальную безопасность при передаче и рассеянии энергии.

Устройство защиты от перенапряжения (SPD)

Устройство защиты от импульсных перенапряжений (УЗП) предназначено для защиты электрических систем и оборудования от скачков напряжения и переходных процессов путем ограничения переходных напряжений и отвода импульсных токов .

Что вызывает переходные процессы и скачки напряжения?

Молния является наиболее впечатляющей формой внешнего импульса, однако, по оценкам, 65% всех переходных процессов генерируются внутри объекта за счет переключения электрических нагрузок, таких как:

  • Фонари
  • Системы отопления
  • Двигатели
  • Офисное оборудование

Как работает УЗИП?

Имеется по крайней мере один нелинейный компонент УЗИП, который при различных условиях переходит из состояния высокого импеданса в состояние низкого импеданса.При нормальном рабочем напряжении УЗИП находятся в состоянии высокого импеданса и не влияют на систему. Когда в цепи возникает переходное напряжение, УЗИП переходит в состояние проводимости (или низкого импеданса) и отводит переходную энергию и ток обратно к своему источнику или земле. Это ограничивает или фиксирует амплитуду напряжения до более безопасного уровня. После того, как переходный процесс отклоняется, УЗИП автоматически возвращается в состояние высокого импеданса.

Что отличает две системы?

На базовом уровне система молниезащиты защищает объекты и конструкции от прямых ударов , а УЗИП защищают электрооборудование и системы от скачков напряжения или переходных процессов .

То, как они работают, и задействованные компоненты также различаются. Компоненты системы молниезащиты всегда на месте и готовы к работе, а УЗИП контролируют внутренние напряжения системы и срабатывают, если в цепи возникает переходное напряжение.

Как эти двое работают вместе

Хотя молния не является самым распространенным кратковременным явлением, она является наиболее важной. В то время как система молниезащиты защищает наружную часть от воздействия молнии, SPD должны быть установлены для поддержки другой системы и связанных с ней переходных процессов, создаваемых ударом молнии.УЗИП активируются и начинают подавать энергию в систему заземления, если скачки напряжения на подключенном оборудовании превышают установленный номинал.

Молния является наиболее вероятной внешней причиной значительного перенапряжения, поэтому необходимо установить УЗИП для ограничения токов, поступающих во внутреннюю среду, что свидетельствует о важности взаимосвязанного объекта системы электрической защиты .

Стандарты молниезащиты

, такие как стандарты Национальной ассоциации противопожарной защиты (NFPA) 780, UL 96A, LPI 175, IEC и BS в справочнике, содержат особые рекомендации по использованию УЗИП в системах молниезащиты.

По сути, устройство защиты от перенапряжения должно быть рассчитано на использование с системой молниезащиты в соответствии с его номинальным током разряда или пиковым значением I n (8/20 мкс), при котором УЗИП может функционировать после 15 приложенных перенапряжений. . Согласно UL 96A, например, устройства защиты SPD для ввода в эксплуатацию должны иметь номинальный ток разряда 20 кА.

Не все УЗИП, внесенные в список UL, обязательно рассчитаны на использование с системой молниезащиты. Этот рейтинг означает, что он может выдерживать более сильные скачки напряжения, чем устройства с более низким рейтингом I n .

Узнайте больше о комплексной электрической защите

Защита от молнии и перенапряжения — два элемента эффективной системы электрозащиты. Загрузите справочник по молниезащите nVent ERICO, чтобы подробно ознакомиться с комплексной системой и ее компонентами.

Изображение предоставлено: Pexels

.

0 comments on “Контур молниезащиты: Контур молниезащиты

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.