외벽을 따라 낙뢰 보호 접지 루프 구현. 번개 보호 회로. 낙뢰 보호 회로 계산

번개는 항상 통제할 수 없는 요소로 여겨져 왔으며 가장 끔찍하고 위험한 자연 현상 중 하나입니다. 물체에 직접 타격을 가하는 경우는 드물지만 그러한 타격의 심각한 결과로 인해 다음을 찾아야 합니다. 효과적인 방법보호. 집 근처에 송전선이나 피뢰침이 있는 높은 탑이 있으면 위험이 크게 줄었다고 볼 수 있습니다. 만약에 별장언덕과 저수지 근처에 위치한 외로운 건물이므로 위험을 감수하지 말고 번개 보호 및 접지와 같은 조치를 취하십시오.

그들의 장치는 설계 단계에서 계획되어야 하며, 건설이 완료되면 시설 자체와 그 보호가 하나의 전체가 될 것입니다.

개인 주택의 접지 및 낙뢰 보호

낙뢰는 심각한 부정적인 결과를 초래할 수 있습니다. 대부분의 경우 지붕 및 내 하중 구조가 손상되고 외부 및 내부 전원 공급 장치가 고장나 화재가 발생합니다. 그들 중 가장 심각한 것은 사람과 동물이 받는 다양한 심각도의 부상입니다. 이 모든 것은 개인 주택에 설치하는 데 필수적인 낙뢰 보호 및 접지 설치를 피하는 데 도움이 될 것입니다. 그들은에서 생성 개별적으로, 지역, 기후대, 주택 유형 및 기타 요인에 따라.

작업 범위를 결정하기 위해 예비 계산이 수행됩니다. 이 모든 것은 실행 계획, 피뢰침 높이 계산, 건설 및 설치 작업에 대한 견적 및 소비된 자원에 대한 설명을 포함하여 문서에 반영됩니다. 타사 조직에서 설계를 수행한 경우 작업이 끝나면 설계 및 견적 문서 시스템의 준수 여부를 확인하기 위해 테스트 및 측정이 수행됩니다. 이 절차는 수행된 활동의 결과를 반영하는 승인 인증서로 끝납니다.

번개 보호는 두 가지 주요 유형으로 나뉩니다.

패시브에는 피뢰침, 다운 컨덕터 및 전통적인 요소가 포함됩니다. 낙뢰 후 전하는 전체 체인을 따라 땅으로 들어갑니다. 이러한 시스템은 적합하지 않습니다. 금속 지붕, 유일한 주요 제한 사항입니다.
능동 낙뢰 보호는 낙뢰 방전을 차단하는 미리 준비된 이온화된 공기를 기반으로 작동합니다. 이 시스템은 집 자체뿐만 아니라 근처에 있는 다른 물체도 포함하는 넓은 범위의 작업을 수행합니다.

일반적인 낙뢰 보호 및 접지 시스템의 설계는 몇 가지 주요 요소로 구성됩니다.

피뢰침. 높이는 항상 건물의 가장 높은 부분을 2-3m 초과합니다. 번개가 훨씬 더 자주 치므로 더 높으면 안 됩니다. 금속 핀이나 케이블이 물체 위로 뻗어 있는 형태로 만들어집니다.
다운 컨덕터. 피뢰침과 접지 시스템을 연결합니다. 단면적이 6mm2 이상인 금속 피팅으로 만들어져 지상으로의 자유로운 배출 경로를 제공합니다.
접지. 기존의 접지 루프와 같은 방식으로 만들어집니다. 지하와 지상의 두 부분으로 구성됩니다.

접지 및 낙뢰 보호 네트워크 설치

개인 주택에 대한 낙뢰 보호의 중요성을 일반적으로 고려한 후 시스템 및 설치 기능의 개별 요소에 대해 자세히 설명해야 합니다. 우선, 접지 장치 작업을 시작하기 전에도 번개를 포함하여 보호가 제공되는지 여부를 결정할 필요가 있습니다. 사실 접지 전극의 모든 구성을 사용하여 일반적인 기능을 수행할 수 있으며 접지 및 낙뢰 보호 장치에는 엄격하게 정의된 구성 유형이 사용됩니다.

이 경우 3m 길이의 수직 전극을 최소 2개 이상 설치해야 합니다. 공통 수평 전극을 사용하여 연결됩니다. 핀 사이의 거리는 5미터 이상이어야 합니다. 이러한 접지는 한 벽을 따라 설치되어 지붕에서 내려온 도체를 지상에 연결합니다. 한 번에 여러 개의 인하도체를 사용하는 경우 낙뢰 보호 접지 루프는 벽에서 1m 떨어진 곳에 놓고 깊이 50-70cm에 위치하며 인하도체 자체는 수직 전극 3에 연결됩니다. 미터 길이.

외부 및 내부 번개 보호

접지 후 직접 낙뢰 보호 장치로 진행할 수 있으며 외부와 내부의 두 부분으로 나뉩니다. 피뢰침과 인하 도체로 구성된 외부 보호는 이미 고려되었으므로 번개로부터 건물의 내부 보호에 대해 자세히 살펴볼 가치가 있습니다.

주요 임무는 장비를 보호하고 가전 제품건물 내부에 설치. 또한 낙뢰로 인해 심각하게 손상될 수 있습니다. 따라서 보호 조치는 보호 장치 인 SPD의 도움으로 수행됩니다. 하나 이상의 단위 양의 비선형 요소로 구성됩니다.

보호 장치의 내부 부품은 특정 조합으로 연결할 수 있을 뿐만 아니라 다른 방법들: 위상 접지, 위상 위상, 위상 제로 및 제로 접지. PUE에 정의된 표준에 따르면 개인 주택의 전기 네트워크를 보호하는 데 사용되는 모든 SPD는 입문용 차단기 뒤에만 설치해야 합니다.

내부 보호 장치의 설치 옵션은 집에 있는지 여부에 따라 다릅니다. 외부 번개 보호. 가능한 경우 직렬로 배열된 클래스 1, 2, 3의 장치로 구성된 고전적인 보호 캐스케이드가 설치됩니다. 1 등급의 SPD는 입력에 설치되며 직접 낙뢰의 경우 전류를 제한합니다. 2 등급 장치는 입구 내부에 설치할 수도 있습니다. 배전반 V 큰 건물, 차폐 사이의 거리가 10m 이상 두 번째 등급은 유도 전압으로부터 보호하고 전류를 2500V 내로 제한합니다. 집에 민감한 전자 장치가 있는 경우 최대 전압 제한이 있는 3등급 SPD 1500V가 추가로 장착되어 있습니다.

외부 낙뢰 보호 장치가 없는 경우 직접적인 낙뢰가 발생하지 않으므로 1등급 SPD가 더 이상 필요하지 않습니다. 나머지 보호 장치외부 보호와 함께 이전 계획에 따라 설치되었습니다.

도시 거주자는 번개 보호 및 접지에 대해별로 신경 쓰지 않으며 국가는 이미 그들을 돌보고 설계자와 건축업자에게 적절한 기술 솔루션을 제공하도록 의무화했습니다. 번개 보호 문제는 특히 별장 및 시골집 소유자와 관련이 있습니다.

낙뢰 보호를 수행하거나 수행하지 않으려면 집주인이 스스로 결정합니다. 그러나 접지 공사와 안정적인 피뢰침은 때때로 화재 위험을 줄이고 배선, 전기 제품 및 주택 거주자의 생명을 보호할 수 있습니다.

번개 위험

구름은 수증기 또는 작은 얼음 결정입니다. 그들은 끊임없이 움직이고 따뜻한 기류와 마찰하며 전기를 띤다. 그들 사이의 전하 차이가 임계 값에 도달하면 방전이 발생합니다. 이것은 번개입니다.

구름과 땅 사이의 전도성이 가장 낮을 때 번개가 땅을 치면 축적된 모든 전하가 땅으로 흘러 들어갑니다. 그런 다음 방전 에너지를 인계하려면 접지가 필요합니다.

번개는 구조물의 가장 높은 지점을 강타합니다. 최소 거리클라우드에서 객체로. 사실, 단락, 거대한 전류가 흐르고 엄청난 에너지가 방출됩니다.

낙뢰 보호 장치가 없는 경우 모든 낙뢰 에너지는 건물에서 감지되고 전도성 구조에 퍼집니다. 이러한 충격의 결과는 화재, 사람의 부상, 전기 장비의 고장입니다.

낙뢰 보호는 방전 에너지를 취하여 접지 도체를 통해 전류 도체를 통해 완전히 흡수하는 접지로 전달합니다. 따라서 피뢰침 (피뢰침) 및 기타 낙뢰 보호 요소는 전도성이 높은 전도성 재료로 만들어집니다.

보호 유형

위치에 따라 낙뢰 보호는 외부 및 내부로 나뉩니다. 작동 원리에 따른 외부 보호는 수동 및 능동으로 구분됩니다. 수동형 낙뢰 보호 장치에는 세 가지 필수 부품이 포함됩니다.

피뢰침;
다운 컨덕터(전류 컨덕터);
접지 전극.

지붕의 구조에 따라 다양한 피뢰침이 설치된다. 로드 또는 마스트 상단의 활성 번개 보호에는 추가 전하를 생성하여 번개를 끌어들이는 공기 이온화 장치가 있습니다. 이러한 보호 장치의 작동 반경은 수동 보호 장치보다 훨씬 크며 하나의 돛대만으로도 집과 사이트를 보호하기에 충분합니다.

내부 번개 보호

번개 보호는 특히 건물 내부에 필요합니다. 큰 금액컴퓨터 장비. 내부 낙뢰 보호는 복잡한 서지 보호 장치(SPD)입니다.

낙뢰 방전이 전력선에 닿으면 엄청난 단기 과전압이 발생합니다. 도체 위상 및 영점, 위상 및 접지, 영점 및 접지와 병렬로 소화하기 위해 SPD가 설치됩니다. 응답 시간이 100ns ~ 5ns인 매우 빠른 장치입니다.

SPD의 설치 방식과 특성은 외부 낙뢰 보호 장치가 있는지 여부에 따라 다릅니다. 디자인이 다르고 공기 또는 가스 배출기, 배리스터이지만 본질은 동일합니다.

단기 과전압의 경우 보호된 회로가 분로되고 모든 방전 에너지가 인계됩니다. 그러나 장치가 있습니다 직렬 연결. 작동 원리는 동일하며 과전압이 발생하면 장치에서 전체 전압 강하가 발생합니다.

SPD는 세 가지 클래스로 나뉩니다. 1등급 장치는 메인 배전반에 설치됩니다. SPD는 전압을 4kV로 줄입니다. 두 번째 등급의 장치는 아파트 또는 주택 전기 패널의 입문 기계 앞에 설치되어 전압을 2.5kV로 줄입니다.

3등급 장치는 보호 장치(컴퓨터, 서버 및 유사 장치)에 근접하여 설치됩니다. 최대 1.5kV의 감소를 제공합니다. 이 전압 감소는 특히 과전압 지속 시간이 짧은 경우 대부분의 장비에 충분합니다. 전문가에게 맡기는 것이 좋습니다.

자연 피뢰침

또한 자연 피뢰침이 있습니다. 우리 조상들은 고의로든 무의식적으로든 좋은 번개 보호 장치를 가지고 있었습니다. 집 근처에 자작나무를 심는 전통은 한 명 이상의 생명과 한 채 이상의 집을 구했습니다. 자작나무는 뛰어난 지휘자는 아니지만 전기, 우수한 피뢰침이며 동시에 접지를 제공합니다.

그리고 거의 토양 표면에 퍼지는 강력한 뿌리 시스템 때문입니다. 이로 인해 번개의 에너지는 나무에 부딪히면 넓은 지역에 퍼져 안전하게 땅속으로 들어간다. 소나무와 가문비나무는 번개 보호용으로 훨씬 더 좋지만 목재의 취약성 때문에 자작나무와 비교할 수 없습니다.

피뢰침 설계

일반적으로 건물 및 구조물의 낙뢰 보호는 피뢰침, 도체 및 접지 전극의 복합체입니다. 피뢰침은 막대, 네트워크 및 연신 케이블 형태로 사용됩니다.

막대 피뢰침

로드 시스템의 디자인은 간단합니다. 낙뢰 보호 핀은 접지를 제공하는 접지의 금속 핀에 다운 컨덕터를 통해 연결됩니다.

막대(핀)는 높이가 0.5m에서 5-7m인 아연 도금 또는 구리 도금 강철로 만들어집니다. 직경은 막대의 높이와 위치의 기후 지역에 따라 다릅니다. 구리 도금 막대는 아연 도금 강철에 비해 전기 전도성이 더 좋습니다.

건물과 지붕의 구성에 따라 여러 개의 막대가 지붕에 설치됩니다. 능선, 박공, 환기구 및 기타 자본 구조에 부착됩니다.

낙뢰 보호의 영향 영역은 피뢰침 끝에 정점이 있는 원뿔입니다. 로드는 작동 영역이 건물 전체를 덮도록 배치됩니다. 막대 피뢰침의 경우 상단이 90도인 보호 원뿔 규칙은 최대 높이 15m의 막대에 유효하며 피뢰침이 높을수록 보호 원뿔 상단의 각도가 작아집니다.

네트워크 피뢰침

낙뢰 보호 네트워크는 직경 8-10mm의 아연 도금 또는 구리 도금 와이어로 건물의 전체 지붕을 네트워크 형태로 덮습니다. 일반적으로 그리드 형태의 낙뢰 보호 장치는 평평한 지붕에 설치됩니다.

네트워크는 특정 피치로 서로 수직인 와이어로 구성됩니다. 홀더의 도움으로 전선이 서로 연결되어 지붕에 부착됩니다. 때로는 와이어 대신 스틸 스트립이 사용됩니다.

와이어 또는 스트립은 접지에 연결되어야 합니다. 연결에는 용접이 사용되지만 특수 클램프를 사용하여 수행할 수 있습니다. 전문점에서 모든 부품을 구입하면 접지 전극을 도체에 연결하기 위한 클램프가 포함되는 경우가 많습니다.

로프 피뢰침

로프 피뢰침은 두 개의 마스트 사이에 뻗어 있는 강철 또는 알루미늄 케이블입니다. 마스트는 다운 컨덕터에 연결되고 차례로 접지에 연결됩니다. 케이블이 박공 지붕의 용마루라고 상상해 보십시오.

그러면 이 가상 지붕 아래 영역이 낙뢰로부터 보호됩니다. 따라서 집 지붕과 인접 지역에 여러 케이블을 연결하면 안정적인 번개 보호 기능을 제공할 수 있습니다.

도체는 직경 10mm의 아연 도금 또는 구리 도금 강선이며 단면적이 40x4mm 인 강판이 자주 사용되며 아연 또는 구리로 코팅됩니다. 그들은 피뢰침을 접지 전극에 연결합니다.

낙뢰 보호 키트에는 피뢰침 및 도체 홀더도 포함되어 있습니다. 그들은 강철 및 플라스틱 재료로 만들어졌으며 다양한 디자인을 가지고 있습니다.

접지 전극의 위치

가장 간단한 경우 접지 피뢰침은 서로 5m 거리에서 땅에 박힌 3m 길이의 금속 막대 3개입니다. 그들 사이에서 접지 핀은 지하 50-70cm 깊이에 위치한 강철 스트립으로 연결됩니다.

연결은 용접으로 이루어지며 부식 방지 코팅으로 덮여 있습니다. 핀의 위치에서 로드는 컨덕터를 연결할 수 있도록 표면으로 나와야 합니다.

접지는 구조물에서 최소 1m, 베란다, 길 및 사람들이 끊임없이 걷는 기타 장소에서 5m 이상 떨어진 곳에 위치해야 합니다. 이것은 낙뢰 전하가 접지 도체에서 지상으로 퍼질 때 형성되는 단계 전압에 사람이 떨어지지 않도록 필요합니다.

건물에 대규모 철근 콘크리트 기초가 있는 경우 낙뢰 보호 접지를 건물에서 멀리 배치하고 피뢰기 형태의 내부 낙뢰 보호 장치를 설치하여 장비를 보호하는 것이 좋습니다. 이는 비용의 일부를 기초 및 그것과 잘 접촉하는 모든 요소, 주로 장비 케이스, 엔지니어링 커뮤니케이션으로 이전하기 때문에 필요합니다.

저항 요구 사항

집의 접지 루프는 함께 용접되는 강철 도체를 통해 낙뢰 보호 접지에 연결되어야 합니다. 접지 저항은 가능한 한 낮아야 합니다. 표준 값은 저항률이 최대 500옴인 토양의 경우 10옴이지만 큰 값의 경우 다음 공식으로 계산되는 다른 저항이 허용됩니다.

Rz는 접지 전극의 저항이고 ρ는 토양의 저항률입니다.

표준 값을 달성하기 위해 때때로 토양을 교체합니다. 트렌치를 파고 적절한 특성을 가진 새로운 토양을 깔고 그 후에 접지를 설치합니다. 또 다른 옵션은 화학 물질을 추가하는 것입니다.

낙뢰 보호 접지를 설치한 후에는 정기적으로 저항을 측정해야 합니다. 표준 값을 초과하면 핀을 추가하거나 새 핀으로 교체해야 합니다.

이 경우 장치 요소 간의 연결에 세심한 주의를 기울여야 합니다. 스테인리스 재료를 사용하면 접지 전극의 수명이 크게 늘어납니다.

독자 여러분! 지침이 방대하므로 특히 사용자의 편의를 위해 해당 섹션을 탐색하도록 했습니다(아래 참조). 접지 및 낙뢰 보호 시스템의 선택, 계산 및 설계에 대해 질문이 있는 경우 서면으로 연락하거나 전화를 주시면 기꺼이 도와드리겠습니다!

소개 - 개인 주택에서 접지의 역할에 대해

집은 방금 지어 졌거나 구입했습니다. 최근에 광고의 스케치 나 사진에서 본 소중한 집이 바로 여러분 앞에 있습니다. 아니면 당신이 살고있을 수도 있습니다 자기 집첫해가 아니라 모든 구석이 원주민이되었습니다. 자신의 개인 주택을 소유하는 것은 좋지만 자유로움과 함께 많은 책임을 지게 됩니다. 이제 우리는 집안일에 대해 이야기하지 않고 개인 주택 접지와 같은 필요성에 대해 이야기 할 것입니다. 어느 민가전기 네트워크, 상하수도, 가스 또는 전기 난방 시스템과 같은 시스템이 포함됩니다. 또한 보안 및 경보 시스템, 환기, 스마트 홈 시스템 등이 설치되어 개인 주택이 편안한 주거 환경이 됩니다. 현대인. 그러나 위의 모든 시스템의 장비에 전원을 공급하는 전기 에너지 덕분에 실제로 생명을 얻습니다.

접지의 필요성

불행하게도 전기는 반대쪽. 모든 장비에는 수명이 있고 각 장치에는 일정한 신뢰성이 있으므로 영원히 작동하지 않습니다. 또한 집 자체, 전기 기사, 통신 또는 장비를 설계하거나 설치할 때 전기 안전에 영향을 미칠 수 있는 실수도 발생할 수 있습니다. 이러한 이유로 전기 네트워크의 일부가 손상될 수 있습니다. 사고의 성격이 다릅니다. 단락이 발생할 수 있습니다. 회로 차단기, 신체의 고장이 발생할 수 있습니다. 어려움은 고장 문제가 숨겨져 있다는 것입니다. 배선 손상이 있어 전기레인지 본체에 전기가 통했다. 부적절한 접지 조치를 사용하면 사람이 스토브에 닿아 감전을 당할 때까지 손상이 나타나지 않습니다. 전류가 땅으로 가는 길을 찾고 있다는 사실 때문에 감전이 일어날 것이고, 유일하게 적합한 전도체는 인체일 것입니다. 이것은 허용될 수 없습니다.

이러한 피해는 사람들의 안전에 가장 큰 위협이 됩니다. 왜냐하면 조기에 감지하여 보호하기 위해서는 접지 연결이 필수적이기 때문입니다. 이 기사에서는 개인 주택이나 별장의 접지를 구성하기 위해 취해야 할 조치에 대해 설명합니다.

개인 주택에 접지를 설치해야 할 필요성은 접지 시스템, 즉 전원의 중립 모드 및 제로 보호 (PE) 및 제로 작동 (N) 도체를 놓는 방법. 가공선 또는 케이블과 같은 전원 공급 장치 유형도 중요할 수 있습니다. 접지 시스템의 설계 차이로 인해 개인 주택의 전원 공급 장치에 대한 세 가지 옵션을 구분할 수 있습니다.

주 전위 등화 시스템(OSUP)은 일반적으로 전위가 없는 건물의 모든 대형 전도성 부분을 주 접지 버스가 있는 단일 회로로 결합합니다. 주거용 건물의 전기 설비에서 EMS 구현의 그래픽 예를 살펴보겠습니다.

가장 먼저 살펴보자 진보적 접근집의 전기 공급 장치 - TN-S 시스템. 이 시스템에서 PE와 N 도체는 전체적으로 분리되어 있으며 소비자는 접지를 설치할 필요가 없습니다. PE 도체를 주 접지 버스로 가져온 다음 접지 도체를 전기 제품에서 분리하기만 하면 됩니다. 이러한 시스템은 케이블과 가공선 모두로 구현되며 후자의 경우 SIP(자립형 전선)를 사용하여 VLI(절연 가공선)를 배치합니다.

그러나 그러한 행복은 모든 사람에게 떨어지지 않습니다. 항공로변속기는 오래된 접지 시스템인 TN-C를 사용합니다. 그 기능은 무엇입니까? 이 경우 PE와 N은 하나의 도체에 의해 라인의 전체 길이를 따라 배치되며 제로 보호 및 제로 작동 도체의 기능이 결합됩니다. 소위 PEN 도체입니다. 이전에 이러한 시스템을 사용할 수 있었다면 2002년 PUE 7판, 즉 1.7.80절이 도입되면서 TN-C 시스템에서 RCD 사용이 금지되었습니다. RCD를 사용하지 않으면 전기 안전에 대해 이야기할 수 없습니다. 사람이 비상 장치를 만지는 순간이 아니라 절연이 손상되면 발생 즉시 전원을 끄는 RCD입니다. 필요한 모든 요구 사항을 충족하려면 TN-C 시스템을 TN-C-S로 업그레이드해야 합니다.

TN-C-S 시스템에서는 PEN 컨덕터도 라인을 따라 배치됩니다. 그러나 이제 단락 1.7.102 PUE 7th ed. PEN 도체의 재 접지는 전기 설비에 대한 가공선의 입력에서 수행되어야 함을 나타냅니다. 원칙적으로 입력이 수행되는 전주에서 수행됩니다. 재접지를 할 때 PEN 분리-집으로 가져오는 PE와 N을 분리하는 도체. 재접지 기준은 PUE 7 ed의 단락 1.7.103에 포함되어 있습니다. 30옴 또는 10옴입니다(있는 경우 가스 보일러). 극점의 접지가 완료되지 않은 경우 전주, 배전반 및 소비자 집 입력이있는 부서의 Energosbyt에 연락하여 수정해야 할 위반 사항을 지적해야합니다. 배전반이 집 안에 있는 경우 이 배전반에서 PEN 분리를 하고 집 근처에서 재접지를 해야 합니다.

이 형식에서 TN-C-S는 성공적으로 작동하지만 일부 유보 사항이 있습니다.

가공선의 상태가 심각한 우려를 불러 일으키는 경우 : 오래된 전선이 최상의 상태가 아니므로 PEN 도체가 파손되거나 소손 될 위험이 있습니다. 이것은 전기 제품의 접지된 하우징에서 전압이 증가하기 때문입니다. 작동 제로를 통한 라인으로의 전류 경로가 중단되고 제로 보호 도체를 통해 분리가 수행된 버스에서 장치 케이스로 전류가 반환됩니다.
라인에서 재 접지가 이루어지지 않으면 결함 전류가 유일한 재 접지로 흘러 케이스의 전압이 상승 할 위험이 있습니다.

두 경우 모두 전기 안전에 대한 요구 사항이 많습니다. 이러한 문제에 대한 해결책은 TT 시스템입니다.

TT 시스템에서 라인의 PEN 도체는 작업 영점으로 사용되며 개별 접지가 별도로 수행되어 집 근처에 설치할 수 있습니다. 1.7.59항 PUE 7판. 전기적 안전을 확보할 수 없는 경우를 규정하고 TT 시스템의 사용을 허용합니다. RCD를 설치해야 하며 해당 올바른 직업조건 Ra*Ia에 의해 제공되어야 합니다.<=50 В (где Iа - ток срабатывания защитного устройства; Ra - суммарное сопротивление заземлителя). «Инструкция по устройству защитного заземления» 1.03-08 уточняет, что для соблюдения этого условия сопротивление заземляющего устройства должно быть не более 30 Ом, а в грунтах с высоким удельным сопротивлением - не более 300 Ом.

집에서 접지하는 방법?

개인 주택의 접지 목적은 필요한 접지 저항을 얻는 것입니다. 이를 위해 수직 및 수평 전극이 사용되며 함께 필요한 전류 확산을 제공해야 합니다. 수직 접지 스위치는 연약한 땅에 설치하기에 적합하지만 돌이 많은 토양에서는 침투가 매우 어렵습니다. 이러한 토양에서는 수평 전극이 적합합니다.

보호 접지 및 낙뢰 보호 접지는 공통으로 수행되며 하나의 접지 도체는 보편적이며 두 가지 목적을 모두 충족합니다. 이는 PUE 7th ed의 단락 1.7.55에 명시되어 있습니다. 따라서 낙뢰 보호와 접지를 통합하는 방법을 배우는 것이 유용할 것입니다. 이러한 시스템의 설치 과정을 시각적으로 보기 위해 개인 주택의 접지 과정에 대한 설명을 단계별로 나누어 설명합니다.

TN-S 시스템의 보호 접지는 별도의 항목으로 강조 표시되어야 합니다. 접지 설치의 출발점은 전원 시스템의 유형입니다. 전원 시스템의 차이점은 이전 단락에서 논의되었으므로 TN-S 시스템에 접지를 설치할 필요가 없으며 제로 보호 (접지) 도체가 라인에서 나옵니다. 메인 접지 버스, 그리고 집에 접지가 있을 것입니다. 그러나 집에 번개 보호가 필요하지 않다고 말할 수는 없습니다. 즉, 1단계와 2단계에 주의를 기울이지 않고 즉시 3-5단계로 이동할 수 있습니다(아래 참조).
TN-C 및 TT 시스템은 항상 접지가 필요하므로 가장 중요한 사항으로 넘어가겠습니다.

보호 접지는 PEN 도체가 분리되는 위치에 따라 집의 기둥 또는 벽에 설치됩니다. 접지 전극을 주 접지 버스에 근접하게 배치하는 것이 좋습니다. TN-C와 TT의 유일한 차이점은 TN-C에서 접지 지점이 PEN 분리 지점에 연결되어 있다는 것입니다. 두 경우 모두 접지 저항은 비저항이 100ohm * m인 토양(예: 양토)에서 30ohm, 비저항이 1000ohm * m보다 큰 토양에서 300ohm이어야 합니다. TN-C 시스템 1.7.103 PUE 7판과 TT 시스템의 경우 1.7.59 PUE 및 3.4.8 조항에 따라 서로 다른 표준에 의존하지만 값은 동일합니다. 지침 I 1.03-08. 필요한 조치에는 차이가 없으므로 이 두 시스템에 대한 일반적인 솔루션을 고려할 것입니다.

접지를 위해 6m 수직 전극을 망치면 충분합니다.

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이러한 접지는 매우 콤팩트하며 지하실에도 설치할 수 있으며 이에 모순되는 규제 문서는 없습니다. 접지에 필요한 단계는 저항률이 100ohm*m인 연약한 접지에 대해 설명되어 있습니다. 토양의 저항이 더 높으면 추가 계산이 필요하며 계산 및 재료 선택에 대한 도움을 받으십시오.

집에 가스 보일러가 설치된 경우 가스 서비스는 PUE 7 ed의 1.7.103 단락에 따라 10ohm 이하의 저항으로 접지해야 할 수 있습니다. 이 요구 사항은 가스화 프로젝트에 반영되어야 합니다.
그런 다음 표준을 달성하기 위해 한 지점에 설치되는 15m 수직 접지 전극을 설치해야합니다.

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예를 들어 2 개 또는 3 개와 같이 여러 지점에 설치 한 다음 집 벽을 따라 1m 거리와 0.5-0.7m 깊이에서 스트립 형태의 수평 전극과 연결할 수 있습니다 .. 여러 지점에 접지 전극을 설치하는 것도 낙뢰 보호 목적으로 사용됩니다. 방법을 이해하기 위해 고려 사항으로 넘어 갑시다.

접지를 설치하기 전에 집을 번개로부터 보호할지 여부를 즉시 결정해야 합니다. 따라서 보호 접지를 위한 접지 도체의 구성이 무엇이든 될 수 있다면 낙뢰 보호를 위한 접지는 특정 유형이어야 합니다. 핀 사이에 최소 5m가 있는 길이의 수평 전극으로 통합된 최소 2개의 3m 길이의 수직 전극이 설치됩니다. 이 요구 사항은 RD 34.21.122-87의 2.26절에 포함되어 있습니다. 이러한 접지는 집의 벽 중 하나를 따라 설치해야 하며 지붕에서 내려온 두 개의 다운 도체 접지에 일종의 연결이 될 것입니다. 다운 컨덕터가 여러 개인 경우 올바른 해결책은 벽에서 1m 떨어진 곳에 0.5-0.7m 깊이의 집 접지 루프를 설치하고 접합부에 3m 길이의 수직 전극을 설치하는 것입니다. 다운 컨덕터.

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이제 개인 주택의 낙뢰 보호를 만드는 방법을 배울 때입니다. 외부와 내부의 두 부분으로 구성됩니다.

SO 153-34.21.122-2003 "건물, 구조물 및 산업 통신용 낙뢰 보호 설치 지침"(이하 CO라고 함) 및 RD 34.21.122-87 "설치 지침"에 따라 수행됩니다. 건물 및 구조물에 대한 낙뢰 보호"(이하 RD).

낙뢰로부터 건물을 보호하는 것은 피뢰침을 사용하여 수행됩니다. 피뢰침은 보호 대상을 우회하는 낙뢰 전류가 지상으로 전환되는 보호 대상 위로 올라가는 장치입니다. 낙뢰를 직접 감지하는 피뢰침과 인하도체, 접지전극으로 구성된다.

피뢰침은 보호 신뢰성이 CO의 경우 0.9 이상인 방식으로 지붕에 설치됩니다. 낙뢰 보호 시스템을 통한 돌파 확률은 10%를 넘지 않아야 합니다. 보호 신뢰성이 무엇인지에 대한 자세한 내용은 "개인 주택의 낙뢰 보호" 기사를 참조하십시오. 일반적으로 지붕이 박공인 경우 지붕 능선의 가장자리를 따라 설치됩니다. 지붕이 맨사드, 엉덩이 또는 훨씬 더 복잡한 경우 피뢰침을 굴뚝에 고정할 수 있습니다.
모든 피뢰침은 다운 컨덕터로 상호 연결되며 다운 컨덕터는 이미 가지고 있는 접지 장치로 연결됩니다.

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이 모든 요소를 설치하면 집을 번개로부터 보호하거나 직접 타격으로 인한 위험으로부터 보호할 수 있습니다.

집의 서지 보호는 SPD의 도움으로 수행됩니다. 이러한 장치의 접점에 연결된 제로 보호 도체를 사용하여 전류가 접지로 전환되기 때문에 설치를 위해 접지가 필요합니다. 설치 옵션은 외부 낙뢰 보호 장치의 유무에 따라 다릅니다.

외부 번개 보호 기능이 있습니다.
이 경우 직렬로 배열된 클래스 1, 2 및 3의 장치에서 고전적인 보호 캐스케이드가 설치되고 클래스 1의 SPD가 입력에 장착되어 직접 낙뢰 전류를 제한합니다. Class 2 SPD도 입력 배전반 또는 배전반에 설치되며, 집이 크고 배전반 사이의 거리가 10m 이상인 경우 유도 과전압으로부터 보호하도록 설계되어 레벨로 제한합니다. 집에 민감한 전자 장치가 있는 경우 과전압을 1500V 수준으로 제한하는 클래스 3 SPD를 설치하는 것이 바람직하며 대부분의 장치는 이러한 전압을 견딜 수 있습니다. 클래스 3의 SPD는 이러한 장치에 직접 설치됩니다.
외부 낙뢰 보호 없음
집에 대한 직접적인 낙뢰는 고려되지 않으므로 클래스 1 SPD가 필요하지 않습니다. 나머지 SPD는 1번에서 설명한 것과 같은 방식으로 설치됩니다. SPD의 선택은 접지 시스템에 따라 다르므로 올바른 선택인지 확인하려면 에 문의하십시오.

이 그림은 TT 시스템에 설치하도록 설계된 보호 접지, 외부 낙뢰 보호 시스템 및 클래스 1 + 2 + 3의 결합된 SPD가 설치된 주택을 보여줍니다.

포괄적인 주택 보호: 보호 접지, 외부 낙뢰 보호 시스템 및
TT 시스템에 설치하도록 설계된 결합된 SPD 클래스 1+2+3
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주택용 SPD가 설치된 실드 확대 이미지
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번호 p / p	쌀	벤더 코드	제품	수량
번개 보호 시스템
1		ZANDZ 에어 터미널 마스트 수직 4m(스테인리스 스틸)	2
2		피뢰침용 GALMAR 홀더 - 굴뚝에 돛대 ZZ-201-004(스테인리스 스틸)	2
3		피뢰침에 대한 GALMAR 클램프 - 다운 컨덕터용 마스트 GL-21105G(스테인리스 스틸)	2
4		GALMAR 구리 도금 강선(D8mm, 코일 길이 50m)	1
5		GALMAR 동박 강선(D8mm, 코일 길이 10m)	1
6		다운 컨덕터용 GALMAR 다운파이프 클램프(주석 도금 구리 + 주석 도금 황동)	18
7		다운 컨덕터용 GALMAR 범용 루프 클램프(높이 최대 15mm, 도장된 아연 도금 강판)	38
8		GALMAR 입면이 있는 다운 컨덕터용 정면/벽에 고정(높이 15mm, 도장 처리된 아연 도금 강판)	5
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낙뢰 보호 회로는 피뢰침, 다운 컨덕터, 접지와 같은 직접적인 낙뢰로부터 물체를 보호하기 위한 복잡한 시스템입니다. 1752년에 벤자민 프랭클린이 제안한 고전적 계획은 모든 현대 낙뢰 보호 시스템의 기초가 됩니다. 입증된 기술과 최신 장비, 전문적인 설계 및 설치가 결합되어 낙뢰로부터 거의 100% 보호 기능을 제공합니다!

건물 및 구조물의 낙뢰 보호 윤곽

피뢰침

막대 피뢰침. 금속 막대는 지붕이나 가장 높은 지점에 설치됩니다. 구조의 높이를 높이기 위해 특수 금속 마스트가 사용됩니다. 대형 물체의 경우 자율 다운 컨덕터가 있는 주변을 따라 여러 개의 별도 로드를 배치하는 것이 좋습니다.
로프 피뢰침. 지지대 사이에 늘어선 케이블에 번개가 칩니다. 이 기술은 확장 객체에 적합합니다. 전형적인 예는 피뢰침으로 보호되는 전력선입니다.
라이트닝 메쉬. 이 시스템은 주로 평평한 지붕에서 사용됩니다: 금속 메쉬가 최대 5x5m 단위로 전체 영역에 배치되며 메쉬는 안테나나 굴뚝과 같은 돌출된 물체를 보호하지 않는다는 점에 유의해야 합니다. 이것이 로드가 공통 회로에 포함된 낙뢰 보호 체계에도 포함되는 이유입니다.

고전적인 솔루션 외에도 활성 피뢰침이 사용됩니다. 장치는 공기를 이온화하고 낙뢰를 유발합니다. 이로 인해 피뢰침의 수와 낙뢰 보호 회로의 전체 높이를 줄일 수 있습니다.

다운 컨덕터

피뢰침에서 접지 전극으로 전류를 전달하는 것이 주요 임무인 알루미늄 또는 강철 도체. 일반적으로 외부 다운 컨덕터는 건물에 설치되지만 경우에 따라 RD 지침에 따라 철근 콘크리트 블록의 보강과 같은 건물 구조를 사용할 수 있습니다. 그러나 이것은 매우 민감한 전자 장치가 있는 경우 허용되지 않습니다. 방전이 진행되는 동안 생성된 전자기장은 장비를 손상시킬 수 있습니다.

다운 컨덕터의 경우 단면적이 6mm인 컨덕터가 사용되며 모든 연결은 용접됩니다. 사람과의 접촉이 가능한 장소에서는 케이블을 절연해야 합니다. 또한 정기적인 검사를 위해 인하도선에 직접 접근할 수 있어야 합니다.

접지

따라서 피뢰침은 방전을 수신하여 다운 도체를 통해 접지 전극 또는 접지 루프로 전송했습니다. 여러 개의 수직 전극이 접지에 설치되고 수평 도체로 서로 연결됩니다. 접지 장치의 유일한 목적은 결과로 발생하는 전류를 접지로 분산시키는 것입니다. 공간을 절약하기 위해 윤곽선은 일반적으로 물체의 둘레를 따라 형성되지만 기초까지 1m 이상 떨어지지 않습니다. RD 지침은 회로에 최소 3개의 전극이 필요하지만 최신 기술은 복합 깊이 전극 설치라는 가장 효과적인 솔루션을 제공합니다. 최대 30m 깊이까지 침수되기 때문에 필요한 저항 임계값을 달성하려면 하나의 접지 전극을 설치하는 것으로 충분합니다.

낙뢰 보호 회로 계산

낙뢰 보호를 올바르게 계산하고 설계하는 것은 직접적인 낙뢰로부터 건물의 안전을 보장하는 핵심 작업입니다. 복잡한 물체와 높이가 150m를 초과하는 시스템의 경우 특수 컴퓨터 프로그램을 사용하여 계산이 수행됩니다. 다른 모든 건물 및 구조물의 경우 지침 SO 153-34.21.122-2003은 계산을 위한 표준 공식을 제공합니다.

막대형 피뢰침이 있는 회로의 보호 영역은 가장 높은 지점이 피뢰침의 상단과 일치하는 원뿔입니다. 보호 대상물은 보호 콘에 완전히 맞아야 합니다. 따라서 피뢰침을 높이거나 피뢰침을 추가 설치하여 보호 구역을 늘릴 수 있습니다.

유사한 원리에 따라 케이블 낙뢰 보호의 윤곽도 계산됩니다. 이 경우 보호용 사다리꼴이 얻어지며 그 높이는 케이블과지면 사이의 거리입니다.

접지 루프 저항

접지 저항은 옴 단위로 측정되며 이상적으로는 0이어야 합니다. 그러나 실제로는 그 값을 얻을 수 없으므로 낙뢰 보호를 위한 최대 임계값은 10옴 이하로 설정됩니다. 그러나이 값은 토양의 저항에 따라 다르므로이 매개 변수가 500 Ohm / m에 도달하는 모래 토양의 경우 저항이 40 Ohm으로 증가합니다.

접지 루프와 낙뢰 보호 결합

카테고리 II 및 III 건물의 장비 및 낙뢰 보호에 대한 전기 설치 코드의 1.7.55 단락에 따라 대부분의 경우 공통 접지 루프가 배치됩니다. 그러나 접지 유형을 구분할 필요가 있습니다.

보호 - 장비의 전기적 안전을 위해.
기능적 - 특수 장비의 올바른 작동에 필요한 조건입니다.

피뢰침의 보호 도체 또는 접지 도체와 기능 접지를 결합하는 것은 금지되어 있습니다. 높은 전위가 들어가고 민감한 장비가 고장날 위험이 있습니다.

이 경우 피뢰침의 접지와 전기기기의 보호를 결합하거나 별도로 배치할 수 있으나 전위 등화를 위한 특수 클램프를 통해 서로 연결한다.

낙뢰 보호 설계는 책임감 있고 복잡한 작업입니다. 가정이나 사무실 보호를 전문가에게 맡기고 경험이 풍부한 당사 전문가에게 문의하십시오! 웹사이트나 전화로 상담을 받을 수 있습니다.

건물에 직접 설치된 낙뢰 보호 접지 루프를 전기 설비용 접지 루프와 전기적으로 연결해야 할 필요성은 현재 규제 문서(PUE)에 규정되어 있습니다. "건물 및 구조물의 전기 설비의 보호 접지와 이러한 건물 및 구조물의 2차 및 3차 범주의 낙뢰 보호를 위한 접지 장치는 일반적으로 공통적이어야 합니다." 두 번째 및 세 번째 범주가 가장 일반적이며 첫 번째 범주에는 증가된 요구 사항이 부과되는 낙뢰 보호에 대한 폭발물이 포함됩니다. 그러나 "원칙적으로"라는 문구의 존재는 예외의 가능성을 의미합니다.

현대적인 사무실과 현재 주거용 건물에는 많은 공학적 생명 유지 시스템이 포함되어 있습니다. 환기 시스템, 소화, 비디오 감시, 출입 통제 등의 부재를 상상하기 어렵습니다. 당연히 그러한 시스템의 설계자는 번개의 결과로 "섬세한" 전자 장치가 고장날 것을 우려합니다. 동시에 실무자들은 두 가지 유형의 접지 윤곽을 연결하는 편의성에 대해 약간의 의구심을 갖고 있으며 전기적으로 관련되지 않은 접지를 설계하려는 "법률 내" 요구가 있습니다. 이러한 접근 방식이 가능하며 실제로 전자 장치의 안전성을 높일 수 있습니까?

접지 루프를 결합해야 하는 이유는 무엇입니까?

번개가 피뢰침을 치면 피뢰침에서 최대 수백 킬로볼트의 짧은 전기 충격이 발생합니다. 이러한 고전압으로 인해 피뢰침과 전기 케이블을 포함한 주택의 금속 구조물 사이의 틈이 파손될 수 있습니다. 이로 인해 제어되지 않은 전류가 발생하여 화재, 전자 장치 고장, 심지어 기반 시설(예: 플라스틱 수도관) 파괴로 이어질 수 있습니다. 숙련 된 전기 기술자는 "번개를 주면 스스로 찾을 것입니다. "라고 말합니다. 이것이 접지의 전기 연결이 필수인 이유입니다.

같은 이유로 PUE는 같은 건물에 있는 접지뿐만 아니라 지리적으로 인접한 물체의 접지도 전기적으로 결합할 것을 권장합니다. 이 개념은 접지가 너무 가까워서 그들 사이에 전위가 0인 영역이 없는 물체를 말합니다. PUE-7, 1.7.55 절의 규범에 따라 여러 접지를 하나로 결합하여 접지 전극을 전기 도체와 최소 두 조각으로 연결하여 수행합니다. 또한 도체는 자연적(예: 건물 구조의 금속 요소) 및 인공적(와이어, 단단한 타이어 등)일 수 있습니다.

하나의 공통 또는 별도 접지 장치?

전기 설비 및 낙뢰 보호를 위한 접지 도체는 요구 사항이 다르며 이러한 상황은 몇 가지 문제의 원인이 될 수 있습니다. 낙뢰 보호를 위한 접지 도체는 큰 전하를 단시간에 대지로 전환시켜야 합니다. 동시에 "낙뢰 보호 지침 RD 34.21.122-87"에 따라 접지 전극의 설계가 표준화되었습니다. 피뢰침의 경우 이 지침에 따라 3개의 핀이 필요한 경우 피뢰 범주 1을 제외하고 최소 2개의 수직 또는 방사형 수평 접지 전극이 필요합니다. 그렇기 때문에 피뢰침에 대한 가장 일반적인 접지 옵션은 각각 약 3m 길이의 2개 또는 3개의 막대이며 지면에 최소 50cm 묻힌 금속 스트립으로 연결됩니다. ZANDZ에서 제조한 부품을 사용할 때 이러한 접지 장치는 내구성이 뛰어나고 설치가 용이합니다.

완전히 다른 문제는 전기 설비의 접지입니다. 일반적인 경우에는 30옴을 초과해서는 안 되며 부서 지침에 설명된 일부 응용 프로그램(예: 셀룰러 장비)의 경우 4옴 이하입니다. 이러한 접지 도체는 길이가 10m 이상인 핀 또는 심지어 겨울에도 토양이 얼지 않는 깊은 깊이(최대 40m)에 놓인 금속판입니다. 두 개 이상의 요소가 수십 미터 깊어지는 피뢰침을 만드는 것은 너무 비쌉니다.

토양 매개 변수와 저항 요구 사항으로 인해 피뢰침 및 전기 설비 접지를 위해 건물에서 단일 접지를 수행할 수 있다면 이를 수행하는 데 장애물이 없습니다. 다른 경우에는 피뢰침 및 전기 설비를 위해 다양한 접지 루프가 만들어지지만 전기적으로, 가급적이면 접지에 연결해야 합니다. 간섭에 특히 민감한 일부 특수 장비를 사용하는 경우는 예외입니다. 예를 들어 녹음 장비. 이러한 장비에는 지침에 직접 표시된 별도의 소위 기술 접지 장치가 필요합니다. 이 경우 별도의 접지 장치가 만들어지며 주 접지 버스를 통해 건물의 등전위 시스템에 연결됩니다. 그리고 장비의 사용 설명서에 그러한 연결이 제공되지 않은 경우 사람들이 지정된 장비와 건물의 금속 부분을 동시에 만지지 않도록 특별한 조치가 취해집니다.

접지의 전기적 연결

전기적으로 연결된 여러 개의 접지가 있는 회로는 접지 장치에 대한 서로 다른, 때로는 상충되는 요구 사항을 충족합니다. PUE에 따르면 건물의 다른 많은 금속 요소와 건물에 설치된 장비와 마찬가지로 접지는 전위 균등화 시스템으로 연결되어야 합니다. 등전위화는 등전위를 달성하기 위해 전도성 부품을 전기적으로 연결하는 것을 말합니다. 기본 및 추가 전위 이퀄라이제이션 시스템을 구별합니다. 접지는 주 전위 균등화 시스템에 연결됩니다. 즉, 주 접지 버스를 통해 상호 연결됩니다. 접지를 이 버스에 연결하는 전선은 방사형 원리에 따라 연결해야 합니다. 즉, 지정된 버스의 분기 하나가 하나의 접지에만 연결됩니다.

전체 시스템의 안전한 작동을 보장하기 위해 번개에 의해 파괴되지 않는 접지와 메인 접지 버스 사이에 가장 안정적인 연결을 사용하는 것이 매우 중요합니다. 이렇게 하려면 PUE 및 GOST R 50571.5.54-2013 “저전압 전기 설비 규칙을 준수해야 합니다. 파트 5-54. 접지 장치, 보호 도체 및 전위 보상 보호 도체”는 전위 보상 시스템 와이어의 단면과 상호 연결에 관한 것입니다.

그러나 매우 높은 품질의 등전위 시스템도 건물에 번개가 칠 때 네트워크에서 전압 서지의 부재를 보장할 수 없습니다. 따라서 잘 설계된 접지 루프와 함께 SPD(서지 보호 장치)를 사용하면 문제를 방지할 수 있습니다. 이러한 보호는 다단계이며 선택적입니다. 즉, SPD 세트를 물체에 설치해야 하며, 숙련된 전문가라도 요소 선택이 쉽지 않습니다. 다행스럽게도 기성품 SPD 키트를 일반 애플리케이션에 사용할 수 있습니다.

결론

건물의 모든 접지 루프의 전기 연결에 대한 전기 설치 코드의 권장 사항은 합리적이며 올바르게 구현되면 복잡한 전자 장비에 위험을 초래하지 않을 뿐만 아니라 반대로 이를 보호합니다. 장비가 낙뢰 간섭에 민감하고 별도의 접지가 필요한 경우 장비와 함께 제공된 설명서에 따라 별도의 프로세스 접지를 설치할 수 있습니다. 이질적인 접지 루프를 결합한 전위 균등화 시스템은 안정적인 전기 연결을 제공해야 하며 시설의 전반적인 전기 안전 수준을 크게 결정하므로 특별한 주의를 기울여야 합니다.

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