Одиночный

,Трас

Тросовый

При вероятности прорыва молнип Рар=0,005 Ло = 0.85/lip; 6с= (1,35-0.0025/1,р)Лтр;

(1.35-0.0025 fi 0

При вероятности прорыва мол mm /пр=0,05 Ли=0,95/1тр; 6о=1,7Лтр;

6х=1.7

Двойной, одинаковой высоты

L i :

При вероятности прорыва молнпн /пр=0,005

) Ло-(0.1-Л-ь5 10-*/гтр)(/7р-Атр) при /гр>Лтр.

при /тр</г,р. При вероятности прорыва молнии Япр=0,05 [ Ло-0.12(/тр-Лтр) при /гр>Лтр,

I о при /гр<Ягр.

Внешняя часть двойного тросового мол1П1сотвп-да frx определяется так же, как н для одиночного тросового молниеотвода

Примечание:

1. Если / превышает 3 /,(Рпр=0,005) или 5/1м(Рпр=0.05), то каждый из молниеотводов следует рассматривать как одиночный. <

2. Построение сечений зон заи1пты стержневых и тросовых молниеотводов разной высоты.

Здесь: Лт.-п= (Ло1 + Ло2)/2, где /loi п Ло2 вычисляются по фор.мулам для Л о настоящей таблицы.

3. Построеипе сечений зон заптты молниеотводов, установленных на местности с утчлоном.

Основные элементы молниеотводов. Каждый молниеотвод независимо от его типа состоит из молниеприемника. токоотвода, несущей конструкции и за-землителн (см. рис. 4.2).

Ф>./2

Ф8...10

Тоттбод

Рнс. 4.3. Конструктивное нспол1геннс молниепрнемнпков: о-из круглой стали; б и о - из стального провода; г - из стальной трубы: 3 - из полосовой стали; е - из угловой стали

h\ о л н и е п р и е м н и к - элемент молниеотвода, непосредственно воспринимающий на себя прямой удар молнии:

стержневые молниеприе.чники изготовляют из прокатной стали различного профиля сечением не менее 100 мм п длиной не менее 200 мм (рнс. 4.3);

тросовые мо.тиеприемники выполняются из стального многопроволочного оцинкованного троса сечением не менее 35 мм (диаметром около 7 .мм);

сетчатые мо.тиеприемники изготовляют, как правило, из круглой или полосовой стали с площадью поперечного сечения не менее 35 мм-. Площадь каждой ячейки должна быть не более 36 м.

Соединетгпс молпиепрнемников с токоотводами выполняется сваркой или болтовым соединением с перехол1гым сопротивлеппем не более 0.05 Ом.

Токоотвод - элемент молниеотвода, обеспечивающий отвод токов молнпп к земле.

Для их устройства, как правило, используют стальной прокат различного профиля, а также стальные тросы (канаты). Сечение токоотводящих частей молниеотводов определяется их термической стойкостью. При этом требуется, чтобы токоотводы выдерживали без разрушения (расп.тавленпя) протекающие по ним токи (табл. 4.3). В качестве токоотводов также допускается использовать продольную ар.матуру железобетонных несущих конструкций и металлических опор молниеотводов.

Таблица 4.3. Л\инимальные сечения токоотводов

10-1087

Таблица 4.-1 Несущие конструкции молниеотводов

* СтержневоП молниеотвод; ** Тросовый молниеотвод.

Несущая конструкция (опора)-элемент молниеотвода, предназначенный для установки молниеприемииков. Для их изготовления используют древесину, железобетон и металл. Как правило, выбор материала опор находится в прямой зависимости от требуемой длины (высоты) самой опоры, т. е. величины защитной зоны молниеотвода, ожидаемых механических нагрузок и климатических условий (табл. 4.4).

Заземлитель - элемент молт1еотпода, отводяший ток молнии в зем.по и обеспечивающий непосредстпен[1ый контакт молниеприемннка и токоотвода с землей. Для обеспечения заземления молниеотводов применяют вертикальные, горизонтальные и комбинированные заземлители (рнс. 4.4): в качестве вертикальных выступают заглубленные стальные трубы, стержни и профильная сталь; для горизонтальных используют полосовую и круглую сталь, закладываемую иа некоторой глубине вдоль поверхности зе.мли; комбинированные пре.ютапляют собой сложную конструкцию из вертикальных и горизонта.шиых элементов заземлителей. Иногда в качестве заземлителей молниеотводов используют железобетонные фундаменты опор.

7УА У/ЛУ.

-iSB,

Рис. 4.4. OcHopHfiic типы заземлителей: а - вергнкальныи; 6 - горнзомгальпый; о - комбинированный

Наиболее ходовым сортаментом ста.ш для изготовления элементов за.чем-лителей являются:

полосовая сталь шириной 20... 40 мм и толщиной 4 мм; уголковая сталь марки Ст5 и Стб; круглая сталь диаметром 8... 12 мм; стальные трубы диаметром 50 ... 80 мм.

Минимальная площадь сечения элементов заземляющих устройств ограни-4et[a (см. СИ 305-77):

полосовйя и уго.1Ковая сталь должны иметь сечение не . еиее 48 мм i\ тол-пишу 4 .ум;

стальные трубы - толщину стенки ие менее 3,5 мм; кр\тлпя сталь - диаметр не менее 6 :.im.

Заземлитель характеризуется значением сопротивления, которое окружающая земля оказывает стекающему с него току. Как правило сопротивление за-землитсля в основном зависит от его типа, геометрических размеров и удельного сопротивления грунта р, в котором он на.ходится. Помимо этого иа сопротивление заземлителя влияют факторы, связанные с импульсным режимом его работы (собственной индуктивностью заземлителя) и стеканнем в землю значительных по амплитуде токов молнии (образованием вокруг заземлителя искровой зоны с нелинейными свойствами п увеличением вследствие этого его линейных размеров). Влня1[не этих факторов учитывается вве.яением импульсного коэффициента заземлителя u.nRJRj (где -импульсное сопротивление зпземлнтеля. Ra - стационарное сопротивление заземлителя) (табл. 4.5).

Импульсное сопротивление заземлителя отличается от его стационарного со-иротивлеипя. измеренного прн переменном иапряжеини и сравнител1.ио иеболь-пшх стекающих токах. Средние значения импульсных сопротивлений заземлите-

Таблица 4.5. Расчетные формулы для определения стационарных сопротивлений и импульсных коэффициентов заземлителей

Тми- заземлителя

Расчетные формчлы для опре.1еле11ия

стационяриого сопротниле иия заземлителя. Ом

нмпульспогп коэдфициента заземлителя

Вертикальный (труба или стержень)

Ь 2-!

4М /i-/V

1п11г.Г-£ц,7/ о,) 1п (4/ г/)

Гори.чоптальиый вой (полоса)

луче-

Железобетонный фундамент

Примечание. В таблице приняты следующие обозначения: / - длина трубы пли полосы, м: h - глубшга залегания полосы верхнего ко1[ца вертикального электрода илп нижнего конца фундамента, м; h - ширина полосы илп фундамента, м; (/ - диаметр трубы или стержня, м: £пр= (6 ... 12) кВ/см - средняя пробивная иапряжсиность электрического ноля грунта; /м-амплитуда тока

молнии. А: Lo = 0.2

-f 1.2

- индуктивность единицы длины горизон-

тального заземлителя, мкГн/с; Тф - длительность фронта импульса тока молнии, мкс.

. leii, прпменяемих в молниеотводах при защите от прямых ударов молнии в районах с почвами, у которых рз<ё:500 Ом-м. должны лежать в пределах 5... 20 Ом, в почвах с рз>500 Ом-м эти значения должны быть 40... 50 Ом*.

Установка н нрименснпс молниеотводов с целью защиты от пря.мых поражений молниями объектов н об(}рудоваиия должны осуществляться в строгом Соответствии с основными нормами правил техшши безопасности, обеспечивающих надежную защиту обсллживаюшего персонала от поражения его токами молпщг. вторичных проявлений грозовых разрядов, заноса высокого потенциала, шагового напряжения и опасного для человека напряжения прикосновения.

Заземление

Общие положения. Заземление - одно из основных и наиболее распространенных способов грозозащиты РЭС.

Заземление РЭС и их систем имеет два основных назначения:

защита от перенапряжений, возникающих на корпусах-экранах РЭС и каркасах зданий и сооружений при их поражении молнией;

уменьшение уровнен наведенных напряжений и токов во внутренних н внешних цепях радио- и электротехнического оборудования РЭС при грозовых воздействиях.

Различают три вида зaзe-fлeний:

заземление rpososauyiTbi (для отвода тока молнш! в землю от защитных разрядников, стержневых и тросовых молниеотводов пли другн.х конструкций, в которые произошел или .может произойти удар молннн); защитное заземление (для обеспечения безопасности обслуживаюП1его персонала путем заземления металлических частей установок (РЭС), которые нормально имеют нулевой потенциал, по могут оказаться под напряжением при перекрытии или пробое изоляции); рабочее заземление (для создания опорного эквипотенциального уровня схем и систем РЭС. обеспечивающее режим нормального функционирования РЭС).

В ряде случаев один и тот же заземлнтель может выполнять два или три назначения одновременно.

За.землення грозозащиты и защитные заземления обычно имеют потенциал Земли, в то время как для систем рабочих заземлений это условие не является обязате.1ьным.

Заземления грозозащиты, (см. стр. 146).

Защитные заземления. Из соображений безопасности эксплуатации РЭС, их корпуса-экраны должны быть надежно заземлены. Это исключает появленне на этих корпусах-экранах высоких потенциалов прикосновения, опасных для об-служ11вающего персонала, которые могут возникнуть при поражении молнпсй РЭС или пробое изоляц1пг в цепях пх питания от электрических сетей общего пользования.

Заземление корпусов-экрапов РЭС осуществляется их подсоединением проводниками с малым сопротивлением к контурам заземлсння здатп! пли индивидуальным выносным заземлителям. сопротнв.чение на землю которых не

См. ГОСТ 464-79. Заземления для стационарных установок проводной связи, радиорелейных стапинй. раднотрансляшюнных узлов п антенн систем коллективного приема телепидення. Нормы сопротивления.

должно превышать 0,5 Ом. Прп этом, помимо корпусов-экранов РЭС, должны в обязательном порядке заземляться нулевой ц заземляющий провода системы электропитания РЭС в точке их ввода в эти средства. Этим обеспечивается поддержание потенциала зем.чн при КЗ вторичных обмоток входных силовых трансформаторов или пробоях первичных обмоток трансфор.маторов на вторичные в случаях возникновения грозовых перенапряжений в сетях электропн-таштя РЭС.

Для обеспечения безопасности эксплуатации РЭС при разрядах молнии необходимо, чтобы сопротивление заземления металлических ко1{струкций зданий и сооружений размещения РЭС было меньше сонротивлешш зазем.1ения цепей электропитания этих средств. В противном случае ток молнии может пройти в РЭС по системе защитного заземления.

Необходимо следить также за тем. чтобы сопротивление между двумя со-

Та блица 4.6. Основные виды рабочих заземлений РЭС

Схема залмлсния

Краткая характеристика

Последовательная одноточечная

77777777777777777777

Ввиду своей простоты является наиболее употребимой для некритичных к соблюдению основных требований ЭМС схем н подсистем. Ие следует применять в цепях с больитм разбросом потребляемой мощности, так как мощные каскады создают большие возвратные токи, оказывающие дестабилизирующее влияние па слаботочные каскады. При нспользоваиин данной схемы заземления наиболее критич11ый к в.тянию помех каскад следует подключать как можно ближе к точке первичного заземления

Параллельная одноточечная

7777777777777777777

В связи С отсутствием перекрестных связей между возвратными токами различных схем наиболее предпочтительно применять схему за.землення на низких частотах, вплоть до 1 МГц. Схема громоздка из-за непомерно большого количества проводов заземления

Многоточечная

7/7 7/7/

Ввиду малого импеданса земли схема применяется в основном на высоких частотах, начиная с 10 iMTu. Низкий импеданс земли обусловлен более низкой но сравнению с ирелыдушимн схемами индуктивностью заземляющи.х средств (поверхности корпуса по сравнению с проводниками). Соединение между каждой из систем и заземляющей поверхностью следует делать как можно короче

Гибридная

7777777777777777777777

Обладает свойствами одноточечной и многоточечной схем заземления. Применяется в основном для заземления широкопо.юспых систем