а) б)

Рис. 6.6. Примеры выполнения соединений между стержнем арматуры и проводом:

1 — стержень арматуры; 2 — проводник круглого сечения; 3 — болт; 4 — плоский проводник (шина)

На рис. 6.6, б показано болтовое соедине­ние круглого провода с пластиной с исполь­зованием металлической накладки. Для улучшения контакта накладка может иметь канавку по форме провода.

Рис. 6.8. Типовое соединение элементов металли­ческой крыши (парапета):

1 — коррозионно-стойкое соединение; 2 — гибкий проводник минимальной длины; 3 — металлическое покрытие парапета

Гибкими проводами могут соединяться между собой металлические части фасада (рис. 6.7, а). Допускается и жесткое соеди­нение с использованием болтов (рис. 6.7, б).

Типовое соединение элементов пара­пета металлической крыши с помощью гибкого проводника минимальной длины показано на рис. 6.8. При этом особое вни­мание следует обращать на выбор матери­ала и конструкции присоединений, обеспе­чивающих их коррозионную стойкость.

Составной частью экрана является заземлитель. Заземлитель включает в себя фундаментные конструкции, выполняемые, как правило, в виде сетки из арматуры, а также сетки из арматуры или полос в грунте, связанные с глубинными заземляю­щими электродами. В общем виде сетки заземлителя предприятия могут выглядеть, как показано на рис. 6.9. Существенно может улучшить экрани­рующие свойства здания металлический фасад, если он предусмотрен в проекте и -правильно выполнены электрические соединения его элементов.

На рис. 6.10 приведен пример таких соединений, а также присоединения элемен­тов фасада с арматурой железобетонных панелей, с контуром заземления, с шиной уравнивания потенциалов и парапетом крыши.

Следует обратить внимание на соедине­ние полос оконного проема с металличе­ским покрытием фасада. Рекомендуемые соединения показаны на рис. 6.11.

Рис. 6.9. Сетка заземлителя предприятия:

1 — сетка из арматуры железобетонных конструк­ций здания; 2 — башня на территории предприятия; 3 — отдельно стоящее оборудование; 4 — кабель­ный канал

Рис. 6.10. Использование металли­ческого покрытия фасада в каче­стве естественной системы отвода тока молния в железобетонном сооружении:

1 — металлическое покрытие пара­пета крыши; 2 — соединение покрытия фасада и парапета (молниеприемника); 3 — горизонталь­ный провод молниеприемника; 4 — элемент металлического покрытия фасада; 5 — шина уравнивания потенциалов системы молниезащиты; 6 — места креплений покрытия фасада; 7 — контрольные точки; 8 — арматура железобетонных конструкций; 9 — кольцевой зазем­ляющий электрод типа В; 10 — заземляющий электрод в фунда­менте.

Рекомендуемые размеры а = 5 м, b = 3 м, с = 1 м.

Рис. 6.11. Соединение полос оконного проема с металличе­ским покрытием фасада:

---

1 — соединение пластины эле­мента фасада с металлической полосой; 2 — металлическая пластина фасада; 3 — горизон­тальная металлическая полоса; 4 — вертикальная металлическая полоса; 5 — окно

Рис. 6.12. Использование арма­туры для уравнивания потенциа­лов:

1 — молниеприемник; 2 — металлическое покрытие парапета крыши; 3 — арматура; 4 — сетка, уложенная на конструкцию из железобетона; 5 — точки соеди­нения сетки с железобетонными конструкциями; 6 — точки соеди­нения с внутренней шиной урав­нивания потенциала; 7 — соеди­нение сваркой или зажимом; 8 — соединения любого типа; 9 — арматура железобетона с сеткой; 10 — контур заземления (если имеется); 11 — заземлитель фун­дамента; а = 5 м — размер ячейки сетки; b = 1 м — расстоя­ние между точками присоедине­ния сетки к арматуре железобе­тона

Каркас здания и арматура железобетон­ных элементов используются не только для экранирования, но и для уравнивания потенциалов. Для этого они многократно соединяются с шинами . Для усиления связи системы уравнивания потенциалов с экраном рекомендуется использовать сетки, накладываемые на стенки из железобетона и многократно соединять их как с арматурой, так и с системой уравнивания потенциалов (рис. 6.12).

Пример комбинированной системы урав­нивания потенциалов и многократных соединений корпусов оборудования, инже­нерных коммуникаций с экраном и заземлителем представлен на рис. 6.13.

Рис. 6.13. Уравнивание потенциалов в железобетонном сооружении:

1 — силовое электрическое оборудование; 2 — металлическое ограждение; 3 — металлическое пок­рытие фасада; 4 — место присоединения; 5 — элек­трическое или электронное оборудование; 6 — шина заземления; 7 — арматура железобетонных конструк­ций (со встроенной сеткой из проводников); 8 — элементы заземляющего устройства в фундаменте сооружения; 9 — коммуникационный ввод в здание

Рис. 6.14. Примеры присоединения к арматуре железобетонных стен:

1 — соединительный проводник — шина; 2 — втулка, приваренная к арматуре стены; 3 — круглый соединительный проводник; 4 — отверстие в немаг­нитном материале для присоединения проводников; 5 — многожильный медный соединительный провод­ник; 6 — антикоррозионное покрытие; 7 — стальная втулка; 8 — сварка

Сами соединения выполняются раз­ными способами. Некоторые из них показаны на рис. 6.14. Конструкция, показанная на рис. 6.14, в не является практичной при реализации.

Соединения между элементами каркаса фасада проиллюстрированы рис. 6.15. Соединительные проводники 3 должны иметь минимальную длину. Аналогичным образом может быть создан экран в помеще­нии внутри здания, т.е. образованы зоны 2,3 и др. Тем самым создается пространство для размещения оборудования внутри зоны и. Однако оборудование необходимо разме­щать на некоторых расстояниях от экрана, как показано на рис. 6.16. Эти расстояния или от экрана до границ простран­ства зависят от токов, протекающих по экрану, а также от чувствительности раз­мещаемого электронного оборудования к помехам

---

Рис. 6.15. Соединения между элементами каркаса фасада:

1 — вертикальные элементы каркаса; 2 — крепление к стене; 3 — соединительные проводники (минималь­ной длины); 4 — горизонтальные элементы каркаса

Рис. 6.16. Пространство для размещения электротехнического и электронного оборудования в защит­ной зоне

Для того, чтобы созданный с учетом приведенных рекомендаций экран здания был эффективным, необходимо соблюдать следующие требования.

В экране здания, сооружения не должно быть больших проемов, щелей, через кото­рые могли бы проникать недопустимые полевые помехи.

В здание, помещение не должны вхо­дить металлические конструкции, провода, электрически не связанные с экраном. Связи должны быть выполнены предельно короткими проводниками с обеспечением хороших контактов, реализованными либо сваркой, либо болтовыми соединениями.

6.3. РАЗМЕЩЕНИЕ ПРИБОРОВ

И КООРДИНАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ

ЗАЩИТНЫХ УСТРОЙСТВ

Пример расположения приборов, обо­рудования в неэкранированной зоне 1 при­веден на рис. 6.17, а при организованной зоне 2 - на рис. 6.18. Экран зоны 2 может

быть частичным. Локальные и небольшие зоны 2 условно показаны на рис. 6.19, а несколько зон 2 - на рис. 6.20.

Рис. 6.17. Неэкранированная защитная зона 1 для электронных устройств, устойчивых к помехам:

Е — заземление; ЗУ — защитное устройство; S — сигнальные линии

Рис. 6.18. Защитная зона 2 для чувствительных к помехам электронных устройств (обозначения по рис. 6.17)

Рис. 6.19. Локальные и небольшие защитные зоны 2 для размещения чувствительных электронных уст­ройств (обозначения по рис. 6.17)

На рис. 6.21 показана общая картина обеспечения молниезащиты и ЭМС адми­нистративного здания, а на рис. 6.22 — зоны и защитные устройства в сети элект­ропитания.

Рис. 6.20. Расположение нескольких защитных зон 2 для чувствительных электронных устройств (обозначение по рис. 6.17)

На границах зон располагаются защит­ные устройства, обзор которых был приве­ден ранее. Напомним схему замещения ком­бинированного защитного устройства, кото­рую будем использовать при рассмотрении вопросов координации параметров элемен­тов комбинированного защитного устрой­ства (рис. 6.23).

Защитными устройствами ЗУ1 или ЗУ2 могут быть варисторы или разрядник и варистор. На рис. 6.24 приведена схема с двумя нелинейными ограничителями пере­напряжений (ОПН1 и ОПН2) и разделитель­ной катушкой индуктивности L. Зависимо­сти выделившейся в ОПН энергии от тока импульса показаны на рис. 6.25, вольт-ампер­ные характеристики с указанием максималь­ных импульсных токов — на рис. 6.26, а на рис. 6.27 — напряжения и токи, протекаю­щие через ОПН1 и ОПН2. На рис. 6.28 пока­заны аналогичные характеристики при использовании в качестве ЗУ1 разрядника и ЗУ2 — варистора (схема — рис. 6.29) в слу­чае, когда разрядник не срабатывает, а на рис. 6.30 — в случае, когда разрядник сраба­тывает. Зависимости энергии, выделившейся

---

Рис. 6.21. Мероприятия по обеспечению молниезащиты административного здания

Рис. 6.22. Пример использования защитных устройств в сетях электропитания:

ЗУ1 – ЗУ3 - защитное устройство соответствующего класса.

Рис. 6.23. К координации параметров защитных устройств

ЗУ1 и ЗУ2

Рис. 6.24. Цепь с устройствами защиты типа ОПН:

ОПН1, ОПН2 - варисторы

6.25. Зависимости выделяемой в варисторах энергия W от тока импульса I

Рис. 6.26. Пример вольт-амперных характеристик ограничителей напряжения ОПН1 и ОПН2

Рис. 6.27. Импульсные характеристики ОПН1 и ОПН2 при импульсе тока 10/350 мкс

Рис. 6.28. Характеристики защитного устройства с разрядником Р и варистором В (разрядник не срабатывает)

Рис. 6.29. Цепь с разрядником Р и варистором В

Рис. 6.30. Характеристики защитного устройства с разрядником Р и варистором В (разрядник срабатывает)

Рис. 6.31. Зависимости выделяемой энергии от импульсного тока

в разряднике Р и варисторе В от тока в обоих случаях показаны на рис. 6.31.

Предъявляются определенные требования и к разделительному элементу. Рассмотрим эти требования. При выполнении удовлетворительной координации срабатывание разрядника происходит при допустимой рассеиваемой энергии в ОПН. Напряжение

.

Обозначим напряжение срабатывания разрядника , тогда индуктивность эле­мента развязки

.

Следует выбирать большую индуктив­ность разделительного элемента из двух рассчитанных случаев (для тока 10/350 мкс и с крутизной ).

На рис. 6.32 показан примерный вид вольт-амперных и вольт-секундных харак­теристик защитных элементов.

На рис. 6.33—6.36 приведены энергети­ческие характеристики защитного устрой­ства в случаях несрабатывания и срабаты­вания разрядника при разных .

На рис. 6.37—6.39 показаны схемы защитных устройств с большим количест­вом защитных элементов, в которых сопро­тивления и индуктивности должны быть скоординированы аналогичным образом с характеристиками защитных элементов.

Схема защитного устройства ЗУ с разде­лительным элементом приведена на рис. 6.40. Последовательно включенный резистор R или катушка индуктивности L может отсутствовать, если координация осуществляется по выделившейся в ЗУ энергии другими средствами, например, с использованием вольт-секундных характе­ристик или управляемым включением сту­пени грубой защиты (разрядника).

Координация в соответствии с энерге­тическим методом поясняется на рис. 6.41.

Рис. 6.32. К определению индуктивности разделительного элемента защитного устройства со схемой на рис. 6.30 при импульсе 10/350 мкс и косоугольном импульсе с крутизной 0,1 кА/мкс:

а — вольт-амперная характеристика ОПН при импульсе 10/350 мкс ( при ; при ) б — вольт-амперная характеристика ОПН при косоугольном импульсе ( при ; при ); в — зависимости тока от времени и вольт-секундная характеристика разрядника при косоугольном импульсе

---

Рис. 6.33. Характеристики защитного устройства со схемой на рис. 6.30 при мкГн и импульсе 10/350 мкс (разрядник не срабатывает)

Рис. 6.34. Характеристики защитного устройства со схемой на рис. 6.30 и мкГн и импульсе 10/350 мкс (разрядник срабатывает)

Рис. 6.35. Характеристики защитного устройства по рис. 6.30 при мкГн и импульсе с крутизной 0,1 кА/мкс (разрядник срабатывает слишком поздно)

Рис. 6.36. Характеристики защитного устройства по рис. 6.30 при мкГн и импульсе с крутизной 0,1 кА/мкс (разрядник срабатывает своевременно)

Рис. 6.37. Вариант координации характеристик защитного устройства с несколькими ОПН с одинаковым остающимся напряжением

Рис. 6.38. Вариант координации нескольких ОПН с разными остающимися напряжениями ()

Рис. 6.39. Вариант координации разрядника и нескольких ОПН с одинаковыми остающимися напряжениями

Рис. 6.40. Защитное устройство с двумя ограничителями в одном корпусе

Рис. 6.41. Координация в соответствии с энергетическим методом

Преобразование импульсов напряжения холостого хода 1,2/50 мкс в импульс тока 8/20 мкс происходит при срабатывании ступени грубой защиты.

Выше достаточно подробно описаны защитные устройства, электромагнитные воздействия на техни­ческие средства, установленные в той или иной зоне. К таким устройствам относятся варисторы, ограничивающие перенапряже­ния, разрядники, уравнивающие потен­циалы, диоды, фильтры, комбинированные устройства, выполняющие функции тонкой и грубой защиты.

В сетях электроснабжения при исполь­зовании разрядников традиционного испол­нения возникает проблема гашения дуги КЗ. При монтаже разрядников в распреде­лительных щитах необходимо учитывать выхлоп, выброс плазмы, и в зоне выброса не допускается нахождение шин, проводов, других защитных устройств. Фирмами Leutron (ФРГ), Hakel (Греция), а также и другими изготовителями применяются гер­метичные многозазорные разрядники с 12 последовательно соединенными электро­дами, заполненные инертным газом, что обусловливает новые свойства защитных устройств, содержащих такие разрядники. Использование варисторов, присоединен­ных параллельно таким разрядникам, обес­печивает следующий алгоритм работы.

При появлении импульса перенапряже­ния ток протекает через варистор. При достижении тока примерно 4 кА остающе­еся напряжение на варисторе достигает напряжения пробоя разрядника. Разрядник пробивается, и в нем образуются 11 после­довательно соединенных каналов разряда.

В каждом канале имеются приэлектродные падения напряжения величиной при­мерно 15 В. Таким образом, на разряднике существует падение напряжения 165 В, что ограничивает ток замыкания сети электро­питания и облегчает гашение дуги с сопро­вождающим током.

Таким образом, использование защит­ных устройств с герметичным многозазор­ным разрядником на границах зон сети электроснабжения обеспечивает как огра­ничение перенапряжений, так и отключе­ние тока замыкания сети в момент первого перехода тока через нуль, т.е. ток замыкания протекает не дольше 10 мс.

---

Смотрите также файлы

• Санитарлы-қорғаныс аймақты анықтау және зиянды қоспалардың атмосферада сейілуін есептеу.docx

• шпоры саясаттану.docx

• все формулы вышмат.doc

• Алгебра 1 семестр.pdf

• ЭОиУП A416 5В070200 каз Тузелбаев.pdf