СО 153-34.21.122-2003 ИНСТРУКЦИЯ по устройству молниезащиты зданий, сооружений и пром. коммуникаций - 4.4. Соединения

Содержание материала

 

4.4. Соединения

Соединения металлических элементов необходимы для уменьшения разности потенциалов между ними внутри защищаемого объекта. Соединения, находящихся внутри защищаемого пространства и пересе­кающих границы зон молниезащиты металлических элементов и сис­тем, выполняются на границах зон. Осуществлять соединения следует с помощью специальных проводников, или зажимов и, когда это необхо­димо, с помощью устройств защиты от перенапряжений.

4.4.1. Соединения на границах зон

Все входящие снаружи в объект проводники соединяются с системой молниезащиты.

Если внешние проводники, силовые кабели или кабели связи входят в объект в различных точках и поэтому имеется несколько общих шин, последние присоединяются по кратчайшему пути к замкнутому контуру заземления или арматуре конструкции, или к металлической внешней облицовке (при ее наличии). Если замкнутого контура заземления нет, указанные общие шины присоединяются к отдельным заземляющим электродам и соединяются внешним кольцевым проводником, или разо­рванным кольцом. Если внешние проводники входят в объект над зем­лей, общие шины присоединяются к горизонтальному кольцевому про­воднику внутри или снаружи стен. Этот проводник, в свою очередь, со­единяется с нижними проводниками и арматурой.

Проводники и кабели, входящие в объект на уровне земли, рекомен­дуется соединять с системой молниезащиты на этом же уровне. Общая шина в точке входа кабелей в здание располагается как можно ближе к заземлителю и арматуре конструкции, с которыми она соединена.

Кольцевой проводник соединяется с арматурой или другими экрани­рующими элементами, такими как металлическая облицовка, через каждые 5 м. Минимальное поперечное сечение медных или стальных оцинкованных проводников - 50 мм2.

Общие шины для объектов, имеющих информационные системы, где влияние токов молнии предполагается свести к минимуму, следует изго­тавливать из металлических пластин с большим числом присоединений к арматуре или другим экранирующим элементам.

Для контактных соединений и устройств зашиты от перенапряже­ний, расположенных на границах зон 0 и 1, принимаются параметры токов, указанные в табл. 2.3. При наличии нескольких проводников, учитывается распределение токов по проводникам.

Для проводников и кабелей, входящих в объект на уровне земли, оценивается проводимая ими часть тока молнии.

Сечения соединительных проводников определяются согласно табл. 4.1 и 4.2. Таблица 4.1 используется, если через проводящий элемент протекает более 25 % тока молнии, а таблица 4.2 - если менее 25 %.

Таблица 4.1 Сечения проводников, через которые протекает большая часть тока молнии

Уровень зашиты

Материал

Сечение, мм2, не менее

I-IV

Медь

16

I-IV

Алюминий

25

I-IV

Железо

50

Таблица 4.2 Сечения проводников, через которые протекает незначительная часть тока молнии

Уровень зашиты

Материал

Сечение, мм2, не менее

I-IV

Медь

6

I-IV

Алюминий

10

I-IV

Железо

16

Устройство защиты от перенапряжений выбирается выдерживающим часть тока молнии, ограничивающим перенапряжения и обрывающим сопровождающие токи после главных импульсов.

Максимальное перенапряжение Umax на входе в объект координи­руется с выдерживаемым напряжением системы.

Чтобы значение Umax сводилось к минимуму, линии присоединяются к общей шине проводниками минимальной длины.

Все проводящие элементы, такие как кабельные линии, пересекаю­щие границы зон молниезащиты, соединяются на этих границах. Соеди­нение осуществляется на общей шине, к которой также присоединяются экранирующие и другие металлические элементы (например, корпуса оборудования).

Для контактных зажимов и устройств подавления перенапряжений параметры тока оцениваются в каждом отдельном случае. Максимальное перенапряжение на каждой границе координируется с выдерживаемым напряжением системы. Устройства защиты от перенапряжений на границах различных зон также координируются по энергетическим характеристикам.

4.4.2. Соединения внутри защищаемого объема

Все внутренние проводящие элементы значительных размеров, такие как направляющие лифтов, краны, металлические полы, рамы металлических дверей, трубы, кабельные лотки присоединяются к бли­жайшей общей шине или другому общему соединительному элементу по кратчайшему пути. Желательны и дополнительные соединения про­водящих элементов.

Поперечные сечения соединительных проводников указаны в табл. 4.2. Предполагается, что в соединительных проводниках прохо­дит только незначительная часть тока молнии.

Все открытые проводящие части информационных систем соеди­няются в единую сеть. В особых случаях такая сеть может не иметь соединения с заземлителем.

Есть два способа присоединения к заземлителю металлических час­тей систем, высокочувствительных к электромагнитным помехам - корпусов, оболочек или каркасов.

Первая основная конфигурация соединений выполняется в виде радиальной системы, вторая - в виде сетки.

При использовании радиальной системы все ее металлические части изолируются от заземлителя на всем протяжении кроме единственной точки соединения с ним. Обычно такая система используется для отно­сительно небольших объектов, где все элементы и кабели входят в объ­ект в одной точке.

Радиальная система заземления присоединяется к общей системе заземления только в одной точке (рис. 4.4). В этом случае все линии и кабели между устройствами оборудования прокладываются параллельно образующим звезду проводникам заземления для умень­шения петли индуктивности. Благодаря заземлению в одной точке токи низкой частоты, появляющиеся при ударе молнии, не попадают в информационную систему. Кроме того, источники низкочастотных помех внутри информационной системы не создают токов в системе заземления. Ввод в защитную зону проводов производится исключи­тельно в месте центральной точки системы уравнивания потенциалов. Указанная общая точка является также наилучшим местом присоедине­ния устройств защиты от перенапряжений.

СО 153-34.21.122-2003 ИНСТРУКЦИЯ по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций

Рис. 4.4. Схема соединения проводов электропитания и связи при радиальной системе уравнивания потенциалов

СО 153-34.21.122-2003 ИНСТРУКЦИЯ по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций

Рис. 4.6. Комплексное выполнение системы уравнивания потенциалов

При использовании сетки ее металлические части не изолируются от общей системы заземления (рис. 4.5). Сетка соединяется с общей систе­мой во многих точках. Обычно сетка используется для протяженных открытых систем, где оборудование связано большим числом различ­ных линий и кабелей и где они входят в объект в различных точках. В этом случае вся система обладает низким сопротивлением на всех частотах. Кроме того, большое число короткозамкнутых контуров сетки ослабляет магнитное поле вблизи информационной системы. Прибо­ры в защитной зоне соединяются друг с другом по кратчайшим расстояниям несколькими проводниками, а также с металлическими частями защищенной зоны и экраном зоны. При этом максимально используются имеющиеся в устройстве металлические части, такие как арматура в полу, стенах и на крыше, металлические решетки, металлическое оборудование неэлектрического назначения, такие, как трубы, вентиляционные и кабельные короба.

Обе конфигурации, радиальная и сетка, могут быть объединены в комплексную систему как показано на рис. 4.6. Обычно, хотя это и не обязательно, соединение локальной сети заземления с общей системой осуществляется на границе зоны молниезащиты.