Защита сооружений от природного электричества

Защита от атмосферного электричества

Атмосферное электричество проявляется в виде молний, элетростатической и электромагнитной индукции от грозового разряда. Все эти проявления опасны для жизни людей. Молнияпредставляет собой разряд между разноименно заряженными облаками или между ними и землей, происходящий за тысячные доли секунды и сопровождается громом, вследствие быстрого расширения нагретого воздуха, и протеканием тока в десятки километров и величиной 200 кА и более. В канале молнии температура может достигать несколько десятков тысяч градусов.

Возможны поражения людей, как прямым попаданием молнии, так и вторичным проявлением грозового разряда, из-за удара молнии в возвышенные предметы (дерево, здание и т.д.). Возникающее большое шаговое напряжение на поверхности земли действует в радиусе 10 ¸ 15 м от места удара.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ. Молниезащита представляет собой комплекс мероприятий, направлен­ных на предотвращение прямого удара молнии в здание (сооружения) или на устране­ние опасных последствий, связанных с прямым ударом.

Эффективным средством защиты от прямых ударов молнии служит молниеотвод – устройство, рассчитанное на непосредственный контакт с каналом мол­нии и отводящее её ток в землю. Различают два типа зон защиты – А и Б. Зона защиты типа А обладает вероятностью защиты 99,5%, а типа Б – 95%.

Зона защиты молниеотвода пространство, внутри которого зда­ние или сооружение защищено от прямых ударов молнии с надежностью не ниже определенного значения.

В общем случае молниеотвод состоит из опоры; молниеприемника, непосредственно воспринимающего удар молнии; токоотвода, по кото­рому ток молнии передается в землю; заземлителя, обеспечивающего растекание тока молнии в земле.

В некоторых случаях функции опоры, молниеприемника и токоотво­да совмещаются, например, при использовании в качестве молниеотвода металлических труб или ферм.

Широкое распространение получили стержневые молниеотводы.

Молниеотводы разделяются на отдельно стоящие, обеспечивающие растекание тока молнии, минуя объект, и установленные на самом объек­те. При этом растекание тока происходит по контролируемым путям так, что обеспечивается низкая вероятность поражения людей (живот­ных), взрыва или пожара.

При установке молниеотводов на защищаемом объекте и невозможности использования в качестве токоотводов металлических конструкций здания токоотводы должны быть проложены к заземлителям по наружным стенам здания кратчайшими путями.

В качестве заземлителей молниезащиты допускается использовать все рекомендуемые заземлители электроустановок, за исключением нулевых проводов воздушных линий электропередачи напряжением до 1 кВ.

Ниже приводятся основные формулы для расчета зон защиты стержневых молниеотводов при их высоте, не превышающей 60 м.

Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода высотой h представляет собой круговой конус (рис.18.2), вершина которого находится на высоте ho

Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода высотой h представляет собой круговой конус (рис.18.2), вершина которого находится на высоте ho

Рассмотренные устройства и принципы работы электроизмерительных приборов, а также способы и методы измерения электрических параметров, позволят эффективно развивать навыки практического использования теоретических знаний.

Знания правил техники безопасности, в том числе мероприятий, обеспечивающих защиту от поражения электрическим током и умение оказания первой помощи при поражении электрическим током, являются актуальными вопросами в жизни современного человека.

Ведущий преподаватель ст.преподаватель _________Хамула А.А.

Атмосферное электричество: опасности, меры защиты

Разряды атмосферного электричества (молнии) могут явиться причиной взрывов, пожаров, поражения людей. Разрушительное действие удара молнии очень велико, так как сила тока молнии достигает до 200 кА, напряжение до 150 MB.
Помимо прямого удара, опасность представляет вторичное проявление молнии в виде электростатической и электромагнитной индукций, а также заноса в производственное помещение высоких потенциалов по проводам через наземные или подземные металлические коммуникации. При этом в местах разрыва электроцепи может возникнуть искрение, достаточное для воспламенения горючей среды.
Способ защиты от молний выбирают в зависимости от назначения здания или сооружения, интенсивности грозовой деятельности в данном районе, ожидаемого количества поражений молний в год.
Одним из основных мероприятий защиты от воздействия молнии является устройство молниеотводов. Молниеотвод создает определенную зону защиты, в пределах которой обеспечивается безопасность зданий и сооружений от прямых ударов молнии.

По конструкции молниеотводы разделяют на сгерж-нсные, тросовые и сетчатые. Молниеотвод состоит из несущей части (опоры), молниеприемника, токоотвода и заземлителя.
Каждый молниеотвод имеет определенную зону действия, т. е. часть пространства, внутри которого с достаточной степенью надежности обеспечивается защита здания или сооружения от прямых ударов молнии. Внутри этой зоны выделяют зону А со степенью надежности’99,5 % и выше и зону Б со степенью надежности 95 % и выше.
Для зоны Б высоту одиночного стержневого молниеотвода при известных величинах и гх определяют:h=(rx + 1,63 hх)/1,5.
Защита от электростатической индукции осуществляется присоединением всех металлических корпусов оборудования и конструкций к специальному заземлителю, обеспечивающему сопротивление растекаемому току не менее 10 Ом.
Для защиты от электромагнитной индукции трубопроводы и другие протяженные металлические предметы в местах их взаимного сближения на 10 см и менее соединяют привариваемыми металлическими перемычками через каждые 20 м длины, чтобы не допустить образования незамкнутых контуров.
Для защиты от заноса высоких потенциалов перед вводом в сооружение подземные металлические коммуникации присоединяют к заземлителям защиты от электростатической индукции или защитному заземлению электрооборудования, а внешние наземные металлические конструкции и коммуникации — к заземлителю защиты от электростатической индукции. Кроме того, на ближайших двух опорах от здания наземные коммуникации присоединяют к заземлителям с импульсным сопротивлением не более 10 Ом.

Изоляция: виды, нормирование, периодичность контроля, меры безопасности

Надлежащее состояние изоляции электроустановок является одним из решающих факторов, определяющих электробезопасность. В свою очередь, состояние изоляции электроустановок зависит от уровня технической эксплуатации электрохозяйства.

В процессе эксплуатации электроустановок изоляция изменяет свои свойства вследствие нагревания рабочими и пусковыми токами, токами короткого замыкания и теплом от посторонних источников, в результате динамических усилий, коммутационных и атмосферных перенапряжений, механических воздействий (при прокладке, вибрации, изгибах и др.), действия окружающей среды (с повышенной или пониженной влажностью, с содержанием химически активной среды и т.д.) и просто стареет.

Низкий уровень сопротивления или повреждение изоляции является одной из причин электротравматизма, пожаров и аварий. Поэтому в каждом случае применения электрической аппаратуры, кабелей, проводов и т.п. нужно строго следить за тем, чтобы используемое электрооборудование по своим электротехническим данным соответствовало условиям эксплуатации.

Требования изоляции находят свое выражение в нормировании параметров, характеризующих её свойства при выпуске с завода и в процессе эксплуатации, а также в регламентировании условий испытания. Эти требования определены в правилах устройства электроустановок (ПУЭ), правилах технической эксплуатации электроустановок потребителей (ПТЭЭП) и РД 34.45-51.300-97 «Объем и нормы испытаний электрооборудования».

В практике эксплуатации электроустановок имеют место:

– испытание изоляции токоведущих частей повышенным напряжением промышленной частоты;

– постоянный непрерывный контроль состояния изоляции;

– периодический контроль (измерение) изоляции.

Испытание изоляции повышенным напряжением получило массовое применение пока лишь в установках напряжением выше 1000 В при проверке всех видов изоляции высоковольтной аппаратуры, оборудования подстанций и кабельных линий.

Постоянный контроль применяется при эксплуатации электроустановок, находящихся в особоопасных условиях труда (предприятия горнорудной, химической и др. отраслей промышленности), а также при эксплуатации передвижных электроустановок.

Под периодическим контролем изоляции понимают измерение её активного сопротивления в установленные правилами сроки, а также в случае обнаружения дефектов. Сопротивление изоляции обычно измеряют специальными приборами – мегаомметрами.

Для измерения сопротивления изоляции сетей обмоток электродвигателей, трансформаторов и др. электрических установок широко применяются мегаомметры типа М 1001 М, с помощью которых определяется величина сопротивления изоляции как между двумя различными токоведущими проводниками, так и между проводником и землей.

Источником тока в мегаомметрах типа М 11001 М служит генератор постоянного тока, который приводится во вращение при помощи рукоятки и может давать напряжение до 1000 В. Последовательно с генератором включен магнитоэлектрический прибор логометрической системы для измерения напряжения. Прибор снабжен шкалой, позволяющей по отклонению стрелки определить сопротивление изоляции.

Испытанию повышенным напряжением должны предшествовать тщательный осмотр и оценка состояния изоляции другими методами.

Перед проведением испытаний изоляции электрооборудования (за исключением вращающихся машин, находящихся в эксплуатации) наружная поверхность изоляции должна быть очищена от пыли и грязи, кроме тех случаев, когда испытания проводятся методом, не требующим отключения электрооборудования.

К внешней изоляции установок высокого напряжения относят изоляционные промежутки между электродами (проводами линий электропередачи (ЛЭП), шинами распределительных устройств (РУ), наружными токоведущими частями электрических аппаратов и т.д.), в которых роль основного диэлектрика выполняет атмосферный воздух. Изолируемые электроды располагаются на определенных расстояниях друг от друга и от земли (или заземленных частей электроустановок) и укрепляются в заданном положении с помощью изоляторов.

К внутренней изоляции относится изоляция обмоток трансформаторов и электрических машин, изоляция кабелей, конденсаторов, герметизированная изоляция вводов, изоляция между контактами выключателя в отключенном состоянии, т.е. изоляция герметически изолированная от воздействия окружающей среды корпусом, оболочкой, баком и т.д. Внутренняя изоляция как правило представляет собой комбинацию различных диэлектриков (жидких и твердых, газообразных и твердых).

Читайте также:  Таймер обратного отсчета на мк atmega8

1) основная изоляция:Изоляция, применяемая для частей оборудования, находящихся поднапряжением, с целью обеспечения защиты от поражения электрическим током;

2) дополнительная изоляция:Независимая изоляция, применяемая в дополнение к основнойизоляции для того, чтобы гарантировать защиту от поражения электрическим током в случае отказаосновной изоляции;

3) двойная изоляция:Изоляция, включающая основную и дополнительную изоляцию;

4) усиленная изоляция:Отдельная система изоляции, применяемая для частей под напряжением, которая обеспечивает степень защиты от поражения электрическим током, эквивалентную двойнойизоляции в условиях, определенных в настоящем стандарте.

НОРМИРОВАНИЕ: не менее 0,5Мом

Периодичность контроля:Измерение сопротивления изоляции электропроводки необходимо проводить при вводе электроустановки в эксплуатацию, а в дальнейшем по графику, утвержденному ответственным за электрохозяйство Потребителя, но не реже одного раза в три года. Измерения сопротивления изоляции в особоопасных помещениях и наружных установках требуется проводить не реже 1 раза в год.

Дата добавления: 2018-08-06 ; просмотров: 732 ;

Защита от атмосферного электричества

Атмосферное электричество -совокупность электрических явлений и процессов в атмосфере. На их развитие сильно влияют метеорологические факторы — облака, осадки, метели и т. п. Электрическое поле атмосферы обусловлено зарядами Земли и атмосферы. При грозе, метелях, осадках напряжённость электрического поля может резко менять направление и значение, достигая 1000 В/м. Атмосфера непрерывно ионизуется под действием космических лучей, излучения радиоактивных веществ в земной коре и в атмосфере, ультрафиолетового и корпускулярного излучения Солнца. В атмосфере возникают электрические токи, обусловленные движением ионов и электронов под действием электрического поля (токи проводимости), переносом объёмных зарядов (конвективные токи), значит, и быстрым изменением электрического поля (токи смещения), а также токи при разрядах – молнии. Грозы (и молнии) относятся к опасным метеорологическим явлениям.
Гроза– атмосферное явление, при котором в кучево-дождевых облаках или между облаком и земной поверхностью возникают сильные электрические разряды – молнии, сопровождающиеся громом.
Молния – гигантский электрический искровой разряд между облаками или облаками и земной поверхностью, длиной несколько километров, диаметром десятки сантиметров и длительностью десятые доли секунды. Кроме линейной молнии, иногда наблюдается шаровая молния. Последствиями воздействия молнии являются взрывы, пожары, разрушения зданий, сооружений, оборудования, поражение людей и животных. Мероприятия по защите от молнии определяются «Инструкцией по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций СО 153-34.21.122-2003».
Молниезащита – комплекс средств, включает в себя устройства защиты от прямых ударов молнии [внешняя молниезащитная система (МЗС)] и устройства защиты от вторичных воздействий молнии (внутренняя МЗС). В частных случаях молниезащита может содержать только внешние или только внутренние устройства. В общем случае часть токов молнии протекает по элементам внутренней молниезащиты.
Внешняя МЗС может быть изолирована от сооружения (отдельно стоящие молниеотводы – стержневые или тросовые, а также соседние сооружения, выполняющие функции естественных молниеотводов), или может быть установлена на защищаемом сооружении и даже быть его частью. Внешняя МЗС в общем случае состоит из молниеприемников, токоотводов и заземлителей. Во всех случаях система защиты от прямых ударов молнии выбирается так, чтобы максимально использовались естественные молниеотводы, а если обеспечиваемая ими защищенность недостаточна – в комбинации со специально установленными молниеотводами. Выбор типа и высоты молниеотводов производится исходя из значений требуемой надежности. Высоту молниеотводов можно снизить, если вместо стержневых конструкций применять тросовые, особенно при их подвеске по внешнему периметру объекта.
Внутренние МЗС предназначены для ограничения электромагнитных воздействий тока молнии и предотвращения искрений внутри защищаемого объекта.
Молниеприемники могут состоять из произвольной комбинации стержней, натянутых проводов (тросов), сетчатых проводников (сеток), могут быть специально установленными, в том числе на объекте, либо их функции выполняют конструктивные элементы защищаемого объекта – естественные молниеприемники.
Естественные молниеприемники – конструктивные элементы зданий и сооружений: а) металлические кровли защищаемых объектов при условии, что: – обеспечена электрическая непрерывность между разными частями на долгий срок; – толщина металла кровли (для защиты от повреждения или прожога) составляет не менее (мм): железо 4, медь 5, алюминий 7, и не менее 0,5 мм, если под кровлей нет горючих материалов; – кровля не имеет изоляционного покрытия (слой антикоррозионной краски, асфальтового покрытия 0,5 мм, или пластикового покрытия 1 мм не считается изоляцией); – неметаллические покрытия на/или под металлической кровлей не выходят за пределы защищаемого объекта; б) металлические конструкции крыши (фермы, соединенная между собой стальная арматура); в) металлические элементы типа водосточных труб, украшений, ограждений по краю крыши и т.п., если их сечение не меньше значений, предписанных для обычных молниеприемников; г) технологические металлические трубы и резервуары, если они выполнены из металла толщиной не менее 2,5 мм, если прожог металла не приведет к опасным последствиям; д) металлические трубы и резервуары, толщиной не менее (мм): железо 4, медь 5, алюминий 7, если повышение температуры с внутренней стороны объекта в точке удара молнии не представляет опасности.
Токоотводы – должны располагаться так, чтобы между точкой поражения и землей ток растекался по нескольким параллельным кратчайшим путям. Для изолированных от объекта стержневых молниеприемников предусматривают не менее одного токоотвода, для тросовых и сетчатых не менее двух. При неизолированных МЗС токоотводы располагаются по периметру защищаемого объекта вблизи углов зданий на расстоянии 10-25 м друг от друга, в зависимости от уровня защиты, и соединяют горизонтальными поясами вблизи поверхности земли и через каждые 20 м по высоте здания. Токоотводы прокладываются по прямым и вертикальным линиям, кратчайшим путем на удалении от окон и дверей, изолированно от сгораемых конструкций. Естественные токоотводы – задействованные элементы зданий, в качестве которых могут быть использованы: а) металлические конструкции (в том числе с изоляционным покрытием), если обеспечена их надежная электрическая непрерывность и необходимые размеры; б) металлический каркас здания или сооружения; в) соединенная между собой стальная арматура здания или сооружения; г) части фасада, профилированные элементы и опорные металлические конструкции фасада толщиной не менее 0,5 мм, если их размеры соответствуют требованиям, а металлическая арматура железобетонных строений – при условии ее электрической непрерывности, если 50 % соединений стержней выполнены сваркой, болтовым креплением или вязкой проволокой.
Классификация зданий и сооружений по устройству молниезащиты -определяется по опасности ударов молнии для самого объекта и его окружения. Объекты подразделяют на обычные и специальные.
Обычные объекты- жилые и административные строения, а также здания и сооружения, высотой не более 60 м, предназначенные для торговли, промышленного производства, сельского хозяйства. Например: жилой дом, ферма, театр; школа; универмаг; спортивное сооружение, банк; страховая компания; коммерческий офис, больница; детский сад; дом для престарелых, промышленные предприятия, музеи и археологические памятники Специальные объекты: объекты, представляющие опасность для непосредственного окружения; объекты, представляющие опасность для социальной и физической окружающей среды (объекты, которые при поражении молнией могут вызвать вредные биологические, химические и радиоактивные выбросы); прочие объекты, для которых может предусматриваться специальная молниезащита, например, строения высотой более 60 м, игровые площадки, временные сооружения, строящиеся объекты.
Специальные объекты с ограниченной опасностью: средства связи; электростанции; пожароопасные производства.
Уровень надежности молниезащиты определяют для каждого класса объектов. Для обычных объектоврекомендуемый уровень надежности 0,8-0,95, для специальных объектовминимально допустимый в пределах 0,9 – 0,999 в зависимости от степени его общественной значимости и тяжести ожидаемых последствий (по согласованию с органами государственного контроля).
rx

Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода высотой h – круговой конус высотой h

Таблица 11.2.1. Расчет зоны защиты одиночного стержневого молниеотвода

Надежность защитыВысота молниеотвода h, мВысота конуса h, мРадиус конуса r, м
0,9от 0 до 1000,85h1,2h
от 100 до 1500,85h[1,2 – 10 -3 (h – 100)]h
0,99от 0 до 300,8h0,8h
от 30 до 1000,8h[0,8 – 1,4310 -3 (h – 30)]h
от 100 до 150[0,8 – 10 -3 (h – 100)]h0,7h
0,999от 0 до 300,7h0,6h
от 30 до 100[0,7 – 7,1410 -4 (h – 30)]h[0,6 – 1,4310 -3 (h – 30)]h
от 100 до 150[0,65 – 10 -3 (h – 100)]h[0,5 – 210 -3 (h – 100)]h
Рис.11.2.1. Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода Для зоны защиты требуемой надежности (рис.) радиус горизонтального сечения rx на высоте hх определяется по формуле: .
Литература: [30, 31]

Дата добавления: 2017-01-13 ; просмотров: 582 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Защита сооружений от природного электричества

Статическое электричество – совокупность явлений, связанных с образованием, сохранением и релаксацией электрических зарядов на поверхности и в объеме диэлектрических и полупроводниковых материалов и изделий. Заряды СтЭ образуются при деформации и дроблении твердых тел, при разбрызгивании и истечении жидкостей, при перемещении (трении) твердых тел, слоев сыпучих и жидких тел, при испарении, кристаллизации, при облучении, при химических реакциях.

Схема мер защиты:

1. Исключить образование статического электричества или снизить его до безопасного уровня:

– изготовление контактирующих частей из материалов с близкими величинами электросопротивления;

– нефтепродукты не допускается наливать свободно падающей струей, сливную трубу располагать у дна;

2. Автоматизация и механизация производственных процессов

3. Мероприятия, направленные на быструю безразрядную релаксацию зарядов:

– заземление металлического и электропроводного оборудования;

– покрытие пластиковых вставок электропроводящими материалами;

– увеличение относительной влажности до 65…70 %. (Эффективно, если материалы гидрофильны);

– ионизация воздуха в зоне образования зарядов;

4. Ограждение человека: антистатическая одежда и обувь, токопроводящие полы и площадки, заземленные токопроводящая обивка стульев и электропроводные браслеты;

5. Организационные мероприятия: обучение, инструктажи и т.д.

Атмосферное электричество имеет ту же природу, что и статическое. По экспериментальным данным, нижняя часть облаков чаще всего имеет отрицательный заряд, верхняя – положительный.

Первичное воздействие атмосферного электричества – прямой удар молнии (мощный поражающий фактор), механические разрушения зданий, сооружений, деревьев, пожары, взрывы, поражения людей.

Вторичные воздействия атмосферного электричества: электростатическая и электромагнитная индукция, занос высоких потенциалов.

Все объекты защиты от атмосферного электричества подразделяются на обычные и специальные:

Обычные объекты – жилые и административные строения, а также здания и сооружения, высотой не более 60 м, предназначенные для торговли, промышленного производства, сельского хозяйства.

Специальные объекты: объекты, представляющие опасность для непосредственного окружения, окружающей среды, строения высотой более 60 м, игровые площадки, временные сооружения, строящиеся объекты.

При строительстве и реконструкции для каждого класса объектов требуется определить необходимые уровни надежности защиты от прямых ударов молнии (ПУМ). Для специальных объектов допустимый уровень надежности защиты от ПУМ устанавливается 0,9-0,999 в зависимости от степени его общественной значимости и тяжести ожидаемых последствий. Для обычных объектов 0,8-0,98.

Комплекс средств молниезащиты зданий или сооружений включает в себя устройства защиты от прямых ударов молнии и устройства защиты от вторичных воздействий молнии. Внешняя МЗС может быть изолирована от сооружения (отдельно стоящие молниеотводы – стержневые или тросовые) или может быть установлена на защищаемом сооружении и даже быть его частью. Внутренние устройства молниезащиты предназначены для ограничения электромагнитных воздействий тока молнии и предотвращения искрений внутри защищаемого объекта.

Защита от атмосферного и статического электричества

Защита от атмосферного и статического электричества.

Атмосферное электричество. Разряды атмосферного и статического электричества могут явиться причиной поражения людей током, возникновения пожаров и взрывов.

Особенно подвержены поражению молнией объекты, значительно возвышающиеся над земной поверхностью (мачты, надстройки судов, трубы заводов, высотные здания). В этих местах резко возрастает напряженность электрического поля, что и способствует возникновению благоприятных условий для разряда. Токи атмосферного электричества всегда избирают к земле кратчайшийпуть наименьшего сопротивления. Это обстоятельство используется для создания заранее запрограммированного пути разряда молнии в землю через металлические мачты, поднятые над защищаемым объектом. Такие устройства назвали молниеотводами.

Грозовые разряды могут поражать наземные объекты прямыми ударами молнии, разрушая их (первичное воздействие), а также влиять на них в виде электрической индукции (вторичное воздействие) без прямого контакта с каналом молнии. Электромагнитная индукция сопровождается возникновением в пространстве изменяющегося во времени магнитного поля. Это магнитное поле индуцирует в замкнутых контурах, образованных металлическими конструкциями (электропровода, трубопроводы и пр.), электрические токи, вызывающие их нагревание.

Особую опасность может представлять э.д. с, возникающая в незамкнутых и незаземленных контурах судов, перевозящих нефтепродукты и другие опасные грузы. Возможное искрение может стать причиной взрывов и пожаров на судах.

Для защиты от искрения при электрической индукции рекомендуют для конструктивных мер: соединение металлическими перемычками параллельно проложенных кабелей и труб, заземление оболочек кабелей и трубопроводов в местах ввода их в здания и т. д.

Для предохранения наземных объектов от разрушения и пожаров, вызываемых молнией, выполняется комплекс защитных мероприятий, называемых молниезащитой. Основной элемент молниезащиты — применение системы молниеотводов, которые в зависимости от вида молниеириемника подразделяются на стержневые, тро­совые и сетчатые.

Составные части молниеотвода: молниеприемник, собственно молниеотвод и заземлитель. Все эти части ме­таллические.

Наиболее простой и надежной системой молниезащиты является стержневая, представляющая собой металлические хорошо заземленные стержни, прикрепленные к мачтам или опорам.

Судовые молниезащитные устройства в принципе не отличаются от береговых. Каждая мачта на судне снабжается молниеотводом. Объект считается защищенным от прямых ударов молнии, если зона защиты, образуемая молниеотводом, охватывает все его конструктивные элементы.

Зоной защиты называют пространство, образуемое вокруг каждого молниеотвода, вероятность попадания молнии в которое практически равна нулю.

Судовые радиоантенны, как правило, находятся в зоне защиты стержневых молниеотводов, прикрепленных к мачтам. Однако несмотря на это, во время грозы необходимо принять все меры предосторожности для защиты радиоаппаратуры и обслуживающего ее персонала от грозовых разрядов. Дело в том, что при прямом попадании молнии в радиоантенну в ней может индуктироваться э. д. с. опасного для людей и оборудования уровня. Поэтому во время грозы начальник радиостанции обязан прекратить работу радиоузла и заземлить антенны.

Статическое электричество. Многие производственные процессы на флоте сопровождаются явлением статической электризации. Заряды статического электричества образуются при трении двух диэлектриков или диэлектрика о металл. В связи с широким применением в современном судостроении пластмасс и других полимерных материалов для изготовления арматуры и элементов отделки судовых помещений заряды статического электричества на судах стали достигать опасных значений.

Возникновение статического электричества обычно связано с движением газов, паров, пыли по вентиляци-путь наименьшего сопротивления. Это обстоятельство используется для создания заранее запрограммированного пути разряда молнии в землю через металлические мачты, поднятые над защищаемым объектом. Такие устройства назвали молниеотводами.

Грозовые разряды могут поражать наземные объекты прямыми ударами молнии, разрушая их (первичное воздействие), а также влиять на них в виде электричской индукции (вторичное воздействие) без прямого контакта с каналом молнии. Электромагнитная индук­ция сопровождается возникновением в пространстве изменяющегося во времени магнитного поля. Это магнитное поле индуцирует в замкнутых контурах, образованных металлическими конструкциями (электропроводка, трубопроводы и пр.), электрические токи, вызывающие их нагревание.

Особую опасность может представлять э.д. с, возникающая в незамкнутых и незаземленных контурах судов, перевозящих нефтепродукты и другие опасные грузы. Возможное искрение может стать причиной взрывов и пожаров на судах.

Для защиты от искрения при электрической индукции рекомендуют для конструктивных мер: соединение металлическими перемычками параллельно проложенных кабелей и труб, заземление оболочек кабелей и трубопроводов в местах ввода их в здания и т. д.

Для предохранения наземных объектов от разрушения и пожаров, вызываемых молнией, выполняется комп­екс защитных мероприятий, называемых молниезащи-той. Основной элемент молниезащиты — применение системы молниеотводов, которые в зависимости от вида молниеириемника подразделяются на стержневые, тросовые и сетчатые.

Составные части молниеотвода: молниеприемник, собственно молниеотвод и заземлитель. Все эти части металлические.

Наиболее простой и надежной системой молниеза­щиты является стержневая, представляющая собой металлические хорошо заземленные стержни, прикрепленные к мачтам или опорам.

Судовые молниезащитные устройства в принципе не отличаются от береговых. Каждая мачта на судне снабжается молниеотводом. Объект считается защищенным от прямых ударов молнии, если зона защиты, образуемая молниеотводом, охватывает все его конструктивные элементы.

Зоной защиты называют пространство, образуемое вокруг каждого молниеотвода, вероятность попадания молнии в которое практически равна нулю.

Судовые радиоантенны, как правило, находятся в зоне защиты стержневых молниеотводов, прикрепленных к мачтам. Однако несмотря на это, во время грозы необходимо принять все меры предосторожности для защиты радиоаппаратуры и обслуживающего ее персонала от грозовых разрядов. Дело в том, что при прямом попадании молнии в радиоантенну в ней может ин­дуктироваться э. д. с. опасного для людей и оборудования уровня. Поэтому во время грозы начальник радиостанции обязан прекратить работу радиоузла и заземлить антенны.

Статическое электричество. Многие производственные процессы на флоте сопровождаются явлением статической электризации. Заряды статического электричества образуются при трении двух диэлектриков или диэлектрика о металл. В связи с широким при­менением в современном судостроении пластмасс и других полимерных материалов для изготовления арматуры и элементов отделки судовых помещений заряды статического электричества на судах стали достигать опасных значений.

Возникновение статического электричества обычно связано с движением газов, паров, пыли по вентиляци-

онным каналам, огнеопасных жидкостей по трубопрово­дам, при трении твердых веществ. При этом разность потенциалов статического электричества может дости­гать 20—50 кВ. Опасность этого явления очевидна, если принять во внимание, что при разности потенциалов, равно 3 кВ, искровой электростатический разряд мо­жет воспламенить большинство горючих газов, а при 5 кВ — большую часть горючей пыли. Таким образом, при перевозке опасных грузов статическое электричест­во может стать причиной пожара или даже гибели судна.

Возможность электризации до высоких потенциалов зависит от электропроводимости веществ, их химиче­ского состава, состояния окружающей среды, скорости относительного перемещения частиц.

В некоторых случаях накопителем статического элек­тричества становится человек. Электрический потенци­ал может появиться при длительном хождении челове­ка в сухую погоду в резиновой обуви по бетону, асфаль­ту, по полу с синтетическим покрытием. Электризация тела человека происходит также в процессе ношения им одежды из синтетических материалов (капрон, ацетат­ный шелк, нейлон), прочно вошедших в быт современ­ных людей.

Биологическое воздействие статического электриче­ства на человека еще полностью не изучено. Определена приблизительная норма допустимой (безвредной) на­пряженности электрического поля, созданного электро­статическим зарядом. Согласно Санитарным правилам напряженность поля статического электричества, гене­рируемого на поверхности полимерного материала, с которым контактирует человек, не должна превышать 200 В/см.

На судах воздействие статического электричества на человека выражается в угнетенном состоянии его психики, снижении работоспособности, а также в неприятных, болевых ощущениях от электрических разрядов при касании поверхностей, отделанных пластиками. Известны случаи пожаров, возникших от искровых разрядов при прикосновении наэлектризованного тела человека к пожароопасному объекту.

Для борьбы со статическим электричеством разработан комплекс конструктивных и технологических мер, получивших отражение в Правилах по защите от статического электричества на морских судах, которые введены в действие с 1 октября 1973 г. Правилами, в частности, запрещено использование на судах, перевозящих опасные грузы (танкерах, газовозах), постельного белья, занавесей, ковриков и других предметов из синтетических тканей. Членам экипажей таких судов не рекомендуется носить в рейсах белье и одежду из искусствен­ного волокна. Перед швартовкой синтетические швартовные канаты рекомендуется смачивать забортной водой для снижения вероятности образования электростатических зарядов.

Одним из основных видов защиты от статического электричества является заземление. Необходимо заземлять все изолированные части оборудования, в том числе шланги и трубопроводы, предназначенные для приема и слива огнеопасных жидкостей, а также емкости для хранения и перевозки сжиженных газов и других опасных грузов. На танкерах должны быть предусмотрены устройства для присоединения металлических заземлителей, соединенных с наконечниками приемных шлангов.

Специальные шины, проложенные вдоль шлангов, должны быть надежно соединены между собой и с корпусом судна. Не допускается наличие каких-либо плавающих предметов на поверхности пожароопасных жидкостей. Поплавковые измерители уровней жидкости необходимо крепить таким образом, чтобы исключить возможность отрыва их и удара в стенки цистерны во

избежание искрового разряда. Подачу огнеопасных жид­костей необходимо осуществлять плавно, без разбрызгиваний и таким образом, чтобы исключить образова­ние свободно падающей струи. Поэтому сливная труба должна достигать дна приемного резервуара, а струя направляться вдоль его стенок. Не рекомендуется производить отбор проб жидкости на анализ во время налива и слива. Это можно делать только тогда, когда жидкость успокоится и ее поверхность будет ровной.

Установлено, что статическая электризация диэлектриков может быть уменьшена и устранена путем увеличения их поверхностной проводимости. Поверхностную проводимость можно увеличить повышением относительной влажности воздуха и применением антистатических присадок к пластмассам.

Повышенная влажность воздуха в помещении (70% и выше) способствует резкому увеличению проводимости предметов. В таких условиях электрические заряды по мере их образования стекают с поверхности полимерных материалов и нейтрализуются. При достижении относительной влажности воздуха 90% заряды Статического электричества практически исчезают.

Снижение вероятности накопления электростатиче­ских зарядов достигается также созданием временной или постоянной поверхностной пленки из веществ (антистатиков), обладающих высокой электрической проводимостью. Применение полупроводниковых керамических покрытий, а также нанесение на поверхности деталей покрытий из окисла олова, хлорида олова и других веществ способствует повышению электрической проводимости материалов.

Кроме того, при уменьшении скорости движения жидкостей или газов, а также ионизации воздуха или среды предотвращается достижение электростатическим потенциалом опасного уровня. Воздух можно ионизировать с помощью радиоактивного излучения.

Дата добавления: 2014-01-03 ; Просмотров: 2790 ; Нарушение авторских прав?

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Как защита от перенапряжения обеспечивает электрическую безопасность дачи и частного дома

Продолжаем рассматривать с позиции электрика-домашнего мастера случаи возникновения грозовых разрядов, которые могут воздействовать на отдельно стоящее здание, нанося вред жилищу.

Будем считать, что оно оборудовано защитой. Если же ее нет, то ситуация еще больше осложниться.

Принципы работы молниезащиты описаны в предыдущей статье, посвященной электрической безопасности дачи и частного дома, когда создается блокирование проникновения высоковольтных разрядов внутрь здания и отвод их на потенциал земли.

Однако, часть их преобразуется или индуктируется, способна проникать через различные токопроводящие элементы внутрь дома. Вот с воздействием этих импульсов мы и будем разбираться в этой статье.

Что такое УЗИП

Устройства защиты от импульсных перенапряжений кратко называют УЗИП или ОПС (ограничители перенапряжения сети). Причем под термином «перенапряжение» для жилого дома понимают превышение номинальной величины 220 либо 380 вольт более установленного норматива.


Устранять подобные неисправности призваны также реле контроля напряжения, но они созданы для работы в других условиях, когда возникают аварийные ситуации в электрической системе подвода питания с повышением напряжения до 400 вольт. Для ликвидации высоковольтных импульсов они не предназначены.

УЗИП монтируют в вводном электрощите здания и подключают между вводом электроэнергии и главной заземляющей шиной. При возникновении последействий разрядов молнии на входном оборудовании происходит пробой, открытие схемы УЗИП и отвод перенапряжения через ГЗШ на потенциал земли.

Категории УЗИП

По месту установки устройства импульсной защиты от повышенного напряжения делят на 3 класса: I (B), II (C), III (D).

Класс I (B)

Защита предохраняет от проникающих через молниезащиту высоковольтных разрядов при ударах молнии в дом или питающую линию электропередачи. Ее устанавливают на вводном электрическом щите здания.

Работа УЗИП при разряде молнии в молниеприемник

При ударе высоковольтного импульса в молниеприемник он проходит по молниеотводу к контуру заземления, разветвляясь на два потока в месте подключения РЕ шины:

  1. примерно 50% тока уходит на потенциал земли;
  2. столько же идет на питающую линию, разделяясь на два дополнительных маршрута (при пробое УЗИП) через PEN проводник и фазный провод — 25/25%.


Сила молнии редко превышает 100 кА, поэтому рабочий ток УЗИП на 25 кА считается достаточным.

Работа УЗИП при разряде молнии в ВЛ

На питающей ВЛ и трансформаторной подстанции уже стоят собственные разрядники. Они срабатывают при высоковольтном ударе и срезают часть импульса перенапряжения. На УЗИП вводного щита дома поступит уже пониженная мощность молнии и через него тоже пойдет ток импульса, но только срезанный.


Как и в предыдущем случае, уменьшенный импульс молнии разойдется на контур земли и PEN проводник.

Если ВЛ находится в плохом техническом состоянии, то ее разрядники не сработают, а весь ток молнии поступит на ввод дома и пройдет через УЗИП. В этой ситуации защита здания, рассчитанная напряжение на 6 кВ, не выдержит повышенный потенциал разряда и сгорит.

Чтобы исключить подобную ситуацию необходимо:

  • иметь четкое представление о техническом состоянии питающей ВЛ и ее защите;
  • при плохом качестве линии добиться от электроснабжающей организации установки надежных разрядников на ближайшей к дому опоре, которые будут выполнять защитную функцию.

Класс II (C)

Осуществляется защита схемы токораспределения системы электропроводки здания при возникновении коммутационных помех. Дополнительное назначение — вторая ступень защиты от ударов молнии.

Монтируется в распределительном щите дома.

Класс III (D)

Выполняется дополнительная защита подключенных потребителей от оставшихся импульсов напряжения с фильтрацией помех высокой частоты.

Устанавливают около потребителей электроэнергии.

Классификация электрооборудования по рабочему напряжению

Практическими экспериментами выявлено, что через установленную молниезащиту при ее пробое в электрическую схему здания вероятность проникновения импульсов разрядов более 6 киловольт составляет около 10%. Этот показатель взят за основу расчета и проектирования электроприборов, создания защит от высоковольтного перенапряжения, как наиболее вероятного.

Устройства защиты от импульсного перенапряжения бытовой электрической сети создаются для работы с этими группами напряжений.

Категория электроприборов №1

Изготавливаются с изоляцией, обеспечивающей защиту от импульсов напряжения, не превышающих 1,5 кВ. Устанавливаются внутри электрических приборов, работающих со сложной электронной схемой или полупроводниковыми элементами.

Категория электроприборов №2

Изоляция защищает от импульсов до 2,5 кВ. Применяется для бытовых электрических приборов, электрифицированного инструмента домашнего мастера: дрелей, перфораторов и подобных устройствах.

Категория электроприборов №3

Создаются с защитой изоляции от импульсов до 4 кВ. Она устанавливается на розетках и выключателях, электродвигателях, электрических плитах, электропроводке, внутри распределительных щитов.

Категория электроприборов №4

Изоляция выдерживает проникновение импульсов до 6 кВ. Ею снабжаются автоматические выключатели, разрядники, счетчики электроэнергии.

Поскольку электрические приборы ГРЩ своей изоляцией способны сами выдерживать импульсы напряжения до 6 кВ, то их защиту с помощью УЗИП не выполняют. А вот все остальные бытовые потребители нуждаются в защите — снижении возникающих перенапряжений до 1,5 кВ, как минимум. Эту задачу УЗИП и обеспечивает.

Алгоритмы работы УЗИП разных стандартов

Первоначальные конструкции устройств защит от импульсного перенапряжения создавались для поэтапного снижения уровня высоковольтных разрядов с 6 до 4, 2,5 и 1,5 кВ. Они делились на 3 ступени, когда первая уменьшала уровень с 6 до 4, а третья — с 2,5 до 1,5.

Техническое развитие не стоит на месте. Сейчас производители освоили выпуск универсальных конструкций, которые способны совмещать в едином корпусе различные возможности УЗИП разных классов:

Если для эффективной работы защиты раньше требовалось между разными классами соблюдать дистанцию по монтажу УЗИП отличных моделей или размещать между ними дроссельные индуктивные сопротивления, то при использовании новых приборов эта необходимость отпадает.

При установке УЗИП в домашней сети необходимо:

Как выбрать УЗИП для частного дома

Последовательность действий домашнего мастера-электрика для правильного подбора устройств защиты от импульсного перенапряжения представлена картинкой.


Заостряем внимание на том, что установка УЗИП в доме бессмысленна и запрещена правилами при отсутствии:

  1. надежного заземляющего устройства дома:
  2. разрядников на питающей ВЛ и ТП.

Ко второму случаю следует отнести и плохое техническое состояние воздушной ЛЭП. Следует знать, что сейчас идет интенсивная замена открытых проводов ВЛ изолированными СИП (самонесущие изолированные провода). Такие линии называют ВЛИ.

Когда реконструкция ВЛИ выполнена на всем ее протяжении, а не на отдельных участках, прямой удар молнии в фазный провод практически нереален. Работает слой изоляции. Энергетики на подобных линиях усиленно следят за качеством разрядников, поддерживают их в рабочем состоянии.

Выбор схемы включения УЗИП для дома зависит от:

  • системы заземления здания TN-C-S либо TT;
  • местных условий жилища;
  • способов подключения к ВЛ;
  • наличия внешней молниезащиты.

Но, это материал очередной статьи, которая готовится к публикации. Подписывайтесь на рассылку, чтобы своевременно получить уведомление о ее выходе.

Для закрепления материала рекомендуем к просмотру видеоролик владельца Staaaarsky «Демонстрация работы УЗИП».

Более полную информацию предоставляет вебинар компании ABB «Устройства защиты от импульсных перенапряжений».

Возможно, у вас появились вопросы или желание прокомментировать статью. Воспользуйтесь подготовленной формой.

Сейчас самое благоприятное время поделиться прочитанным материалом с друзьями в соц сетях с помощью специальных кнопок.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Загрузка ...
Adblock
detector