Зоновая концепция молниезащиты
Зоновая концепция молниезащиты применяется для защиты объектов, имеющих в своем составе электротехническое и электронное оборудование, от электромагнитных воздействий, вызванных прямыми ударами молнии (ПУМ), атмосферными разрядами и коммутационными процессами в электроэнергетических системах. Зоны характеризуются различными электромагнитными параметрами на своих границах. Основная идея зонирования состоит в том, что оборудование должно располагаться в той зоне, где допустимые пиковые значения импульсов будут меньше импульсного выдерживаемого напряжения, определенного для данной категории оборудования.
| 1 | Объект | У1 | Удар молнии в объект | ||
| 2 | Молниеприемники МЗС | У2 | Удар молнии вблизи объекта | ||
| 3 | Токоотводы МЗС | У3 | Удар молнии в коммуникации объекта | ||
| 4 | Заземлители МЗС | У4 | Удар молнии вблизи коммуникаций | ||
| 5 | Аппаратная | УЗИП I | УЗИП класса I (серия HS) | ||
| 6 | Цепи электроснабжения | УЗИП I+II | УЗИП класса I+II (серия SPC) | ||
| 7 | Стойки с аппаратурой | УЗИП II | УЗИП класса II (серия PIII) | ||
| 8 | Линии связи и передачи данных | УЗИП III | УЗИП класса III (серии Pk, PM-3k, PM-1k) | ||
| Уровень земли | Эквипотенциальное cоединение с помощью УЗИП |
В стандарте МЭК 62305-1 «Защита от удара молнии. Часть 1. Основные положения» (на основе которого разработана действующая в России «Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций» СО-153-34.21.122-2003) определены зоны молниезащиты с различными уровнями воздействия тока молнии:
— Зона 0А: Внешняя область объекта, не защищенная от прямого удара молнии. На все части объекта, находящиеся в границах этой зоны, возможно воздействие полного тока молнии и сопутствующего электромагнитного поля.
— Зона 0В: Внешняя область объекта, защищенная от прямого удара молнии внешней молниезащитной системой (МЗС). Характеризуется растеканием практически всего тока молнии и неослабленным электромагнитным полем.
— Зона 1: Внутренняя область объекта, в которой индуцированные токи и токи растекания имеют существенно меньшее значение, чем в зонах 0А и 0В. Воздействие электромагнитного поля на объект ослабляется за счет экранирования строительными конструкциями. По возможности кабели электропитания, связи и другие металлические коммуникации должны входить в защищаемую Зону 1 в одной точке и своими экранными оболочками или металлическими частями подключаться к главной заземляющей шине на границе раздела Зон 0А- 0В и Зоны 1. На вводе коммуникаций в эту зону (например, в вводно-распределительном устройстве или главном распределительном щите) должны устанавливаться устройства защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП) класса I, согласно ГОСТ Р 51992-2002 (МЭК 61643-1-98) и УЗИП для защиты линий связи, передачи данных и пр.
— Зона 2: Внутренняя область объекта, в которой происходит дальнейшее снижение значений растекания тока молнии и электромагнитного поля. На вводе коммуникаций в эту зону (например, в распределительных щитах) должны устанавливаться УЗИП класса II, согласно ГОСТ Р 51992-2002 (МЭК 61643-1-98) и УЗИП для защиты линий связи, передачи данных и пр.
— Зона 3: Внутренняя область объекта, в которой практически не происходит растекание тока молнии, а электромагнитное поле ослаблено до минимума, обеспечивающего нормальную работу аппаратуры. На вводе коммуникаций в эту зону (например, в помещения серверных, боксы с аппаратурой на узле связи и т.п.) должны устанавливаться УЗИП класса III, согласно ГОСТ Р 51992-2002 (МЭК 61643-1-98) и УЗИП для защиты линий связи, передачи данных и пр.
Необходимости в проектировании последующих зон нет, если это не определено требованиями по ограничению внешних воздействий, влияющих на защищаемое оборудование.
Существует общее правило, согласно которому с увеличением номера защитной зоны уменьшается влияние электромагнитного поля и тока молнии. На границах раздела зон необходимо обеспечить присоединение к системе уравнивания потенциалов всех металлических элементов и коммуникаций. Разделение объекта на условные зоны позволяет на практике эффективно решать вопросы защиты сетей электропитания до 1000 В, а также линий связи, линий передачи данных и других коммуникаций, входящих в объект, с помощью применения различного типа устройств защиты от импульсных перенапряжений.
Литература:
- ГОСТ Р 51992-2002 «Устройства для защиты от импульсных перенапряжений в низковольтных силовых распределительных системах. Часть 1. Требования к работоспособности и методы испытаний».
- СО-153-34.21.122-2003 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций» .
- МЭК 62305-1 «Защита от удара молнии. Часть 1. Основные положения».
- Технические материалы компании Hakel.
