Как противники креационизма видят сотворение мира и Большой Взрыв?
Если в двух словах описать, то будет как-то так:
- Кто это сделал?
- Это не Яяяяяя…
- Сколько раз говорила не нажимать ничего. Только что уходила, все чисто было. Нельзя уже на световую минуту оставить...
А вокруг все пестрит вспышками, разбегаются галактики, плазмоиды шныряют сквозь облака водорода, там сям зажигаются огоньки новых солнц…
- Я не нажимаааааал… Оно САМОоооооо.
Оно Само.
Предыдущие части про электричество :
Электричество в России. Откуда ток в розетке Электричество в России. Мощность Электричество в России. Начало Электричество в России. Ввод в дом Электричество в России. Три вопроса к электрику Электричество в России. Изгнание бесов или свой среди чужихЧасть первая - лирическая
Ну вот значит у нас в деревнях да на дачных участках космические энергии бродят поменьше, дым из трубы пожиже. Но молния сама по себе то тут, то там шваркнет. А причина почему туда, а не сюда науке не известна, предсказать это событие не под силу. То ли кто-то нагрел руки на госбюджете и в его доме оказался лишний макбук притягивающий божью кару, то ли чьи-то предки не очистили до конца накопившуюся карму, а может потому, что сосна на участке Петровича насосала из земли во время роста больше металла, чем двухэтажная каркасная баня на участке Михалыча.
Случится у залетного манагера всучить деревенщине защиту от гнева Зевса : "громоотвод", "молниезащиту" (всякий металлический хлам - тросы и железки за космические деньги). Надо сказать довольно странная идея протягивать навстречу молниям железки от своей деревянной крыши. Это драматически увеличивает шанс попадания молнии именно в ваш дом. Ну вот пример когда установленный громоотвод стал причиной пожара в усадьбе-музее. https://www.vesti.ru/doc.html?id=113030
Конечно, правильно сделанный громоотвод заботливо притянув разряд молнии именно в ваш дом отведет его в землю через специальное заземление. Ну это если правильно сделан. Но ведь выбранные нами фирмы и рабочие никогда не косячат. Правда же жж?
На самом деле если дом не в виде одинокого замка на острове посреди воды и не самая высокая башня в поселке, то шанс заполучить молнию, метеорит или главный выигрыш в русской лотерее примерно одинаковый. Но вот попадание молнии где-то неподалеку, а особенно в воздушные линии электропередач далеко не единичный случай. В результате удара молнии по электропроводке может пройти импульс перенапряжения, когда на протяжении нескольких микросекунд пронесется своеобразная волна(импульс) перенапряжения в тысячи вольт c током десятки тысяч ампер. Никакие обычные элементы защиты электрощита вроде автоматических выключателей, реле напряжения или УЗО от этого не помогут и минимум испортится вся бытовая техника и сгорит начинка электрощита, а максимум и дом с баней вслед за ними.
Но это у нас все само по себе происходит, но буржуи-то под богом ходили, а Господь как известно любит трудолюбивых и богатых, поэтому добро надо беречь, искушению гордыни не поддаваться и от последствий удара молнии имущество все же защищать. Четырехглазые люди на службе капитала придумали для такого специальное устройство - SPD (Surge Protective Devices), по нашему УЗИП (устройство защиты от импульсных перенапряжений). Конечно имульсы слишком высокого напряжения в проводах могут не только грозовыми, но еще коммутационными от включения-выключения всякого мощного оборудования, электродвигателей, срабатывания реле, контакторов, автоматов защиты от коротких замыканий, и тому подобной сварки, но молния конечно на первом месте, по силе тока и напряжению с ней ничего не сравнится.
Также чем больше в округе всякого промышленного, электростанция или подстанция рядом, тем хуже - например может быть эффект взаимной индукции между высоковольтной и низковольтной линией или на крайний случай непосредственный контакт высоковольтной линии с нашей низковольтной - мало ли что бывает.
Катится дескать наш ток синусоидой 400 Вольт и тут как шваркнет 3 киловольта и ага...
Умники из МЭК (международная электротехническая комиссия) все про это подумали и написали инструкцию кому и какую защиту от импульсов ставить. Ну конечно наш ГОСТ ее тоже переписал как мог, но в России добро распределено по гораздо большей чем где-либо территории, молния в него реже попадает, поэтому нам это не так актуально. Однако понять, нужно ли защищать свою электропроводку от имульсов установкой УЗИП довольно просто:
1. Если электричество проведено в дом от воздушной линии.
2. Если нас или наших соседей в радиусе 50 метров развели на покупку молниезащиты, громоотводов, пирамиды для заточки лезвий и тому подобной годноты.
3. Если у нас есть оборудование, от которого зависит жизнь или здоровье людей, например медицинское оборудование, пожарная сигнализация (это больше для предприятий, простые люди не горят)
4. И наконец, если стоимость вашего оборудования гораздо гораздо больше стоимости защиты от перенапряжения. Ну например у вас майнинговая ферма в подвале или в узких кругах вас знают как Гейзенберга.
Это все в частном домостроении, а на производстве защиту от перенапряжений ставят сплошь и рядом - там все дорогое.
Часть вторая - объяснятельная
Вот молния значит попадает в километре от нашего дома недалеко от нашей линии электропередач.
Из экспериментов на живых людях договорились считать, что 95% молний дает ток не более 200kA. (правда говорят и 100kA в России редкость - не тропики чай). Согласно стандарту предполагается, что 50% тока разряда уйдет в заземление, а остальные для простоты окажутся в электропроводке и гори оно огнем. Проводка из четырех проводов и если молния равномерно хренячит по всем проводам, то в каждом оказывается по 100/4=25кA. На этот ток и ориентируются в попытках защитить электросистему обычного дома. Можно конечно закладываться по полной, но это слишком дорого.
Основная задача устройства УЗИП слить импульс перенапряжения в заботливо сделанное заземление перед тем, как она дойдет до электрощита и нежных бытовых приборов. Фактически это работает как дополнительный слив в ванне или раковине, который не дает им переполниться, но не мешает пользоваться водой в обычных условиях.
Мы имеем дело с Импульсом Перенапряжения. А какое оно там - напряжение и что с этим делать? Как мы знаем, чем больше напряжение, тем больше тока можно пропихнуть через проводник той же толщины. Разные электроприборы могут выдержать разные уровни перенапряжения.
Соответственно, чтобы подобрать защиту для наших электроприборов, нужно выбрать УЗИП, который отгрызает от импульса достаточно, чтобы остаточное перенапряжение не могло испортить наше оборудование.
Чудес как известно не бывает, УЗИП рассчитанный на работу с очень большим импульсом менее чувствительный и оставляет после себя слишком много. А чувствительный УЗИП, который полностью защитит нежную электронику, не сможет сам выдержать большой импульс и сгорит. В результате используется комбинация устройств, своеобразный каскад. Сначала более грубый УЗИП, потом более тонкий и в завершение самый чувствительный к импульсам непосредственно рядом с полезными приборами. Поэтому повсему УЗИП делят на классы. Первый класс (B по буржуйски) должен справляться с непосредственным ударом молнии по электропроводке и реагирует на импульс характеристиками 10/350 (импульс нарастает за 10 микросекунд и длится 350), на графике выглядит так (кто-то решил, что именно так молния и действует):
А вот устройства второго класса должны справляться с остаточными импульсами вида 8/20
(эти цифры часто мелькают в характеристиках УЗИП, четырехглазые умники их придумали и тестируют устройства защиты импульсами этого вида, типа так положено)
Но это время прохождения, а вот значение силы тока умники выбрали разными способом - для устройств класса I как уже написано выбрали по 25 (а другие 12,5) килоАмпер (охренеть, бойлер на 100 литров не больше 10 Ампер требует) на одну жилу трехфазного ввода, а для вторичных импульсов тестировали на живых людях и вывели искусственные коэффициенты, которые отражают опасность местности в плане попадания молнии. Типа чем чаще молнии, тем большую силу тока должно выдерживать устройство класса II. Фирма ABB считает, что для европейской части России угроза молний средняя, значит максимальная сила тока для устройств класса II должна быть 40 кА (у других контор другие варианты).
Прикинуть опасность для своего дома можно поискав данные по грозовой активности на специальных сайтах. Что-нибудь типа такого, но это конечно баловство все.
Внутри устройства УЗИП несколько простых элементов.
Разрядник – самое простое и самое надежное, ставится в первую линию защиты – два угольных (или изготовенных из специального сплава) электрода на небольшом расстоянии. Как только между электродами напряжение достигает высоких значений, пробивает искра, тем самым гася накопившееся напряжение. Еще их называют газонаполненными разрядниками, так как электроды помещены в герметичную емкость с газом, чтобы мусор всякий между ними не попадал.
Варистор – полупроводниковый элемент, который в обычном состоянии тока вообще не проводит из-за очень, очень большого сопротивления, а если жахнуть по нему высоким напряжением, начинает проводить замечательно. Правда если перестараться, взрывается. Ставится во вторую линию защиты
Защитный Диод – полупроводниковый элемент, который проводит ток только в одну сторону, специально запроектированный для подавления перенапряжений.
Дроссель – катушка индуктивности, делает вид, что она – это не она, а большой кусок провода, метров 10 в длину. Применяется в комбинированных УЗИП для того, чтобы волна перенапряжения не перепрыгнула защиту (не произошло шунтирование), что достигается удалением элементов друг от друга на расстояние больше 10 метров или добавлением Дросселя.
Изображаются во всяких схемах примерно так:
Эти защитные устройства работают похоже. Выглядит это примерно так. Идет волна, доходит до защитного элемента, срезается и утекает в заземление. Размеры импульса значительно снижаются. Телевизору все равно хана, но хата и баня хотя бы целыми остаются.
По сути устройство УЗИП создает на микросекунды в электрической цепи КОРОТКОЕ ЗАМЫКАНИЕ на землю. Конечно, если процесс затянется, через УЗИП потечет слишком долго слишком большой ток короткого замыкания, с которым он не справится, все сломается, чтобы защитить сам УЗИП перед ним ставятся или плавкие вставки-предохранитель или автоматический выключатель. Они должны быть рассчитаны на то, чтобы переносить нормальное срабатывание УЗИП, но отключать его, когда процесс протекания большого тока затянется, чтобы УЗИП не сгорел. Обычно считается, что УЗИП - многоразовая история и должен выдержать больше 10 ударов. Для многоразовости используются сменные элементы с индикацией работоспособности – как индикатор поменяет цвет с зеленого на красный, так нужно менять. Чтобы не смотреть все время на индикатор, есть сигнальные контакты, через которые устройство подаст сигнал срабатывания, неисправности и т.п.
А вот нельзя ли так, чтобы телевизор все же остался целым? Киселев там и Соловьев… Можно конечно, только денег заноси. Для этого как уже говорили защита от перенапряжений делается многоступенчатой. На каждой ступени от волны отрезается все больше и больше, сама волна становится все меньше и меньше. На третьей ступени защита уже оберегает всякую нежную электронику, такая защита встраивается во всякие качественные сетевые фильтры.
Вот так может выглядеть ступенчатое понижение перенапряжения :
Есть определенные правила использования устройств защите при каскадной установке.
УЗИП разных классов должны быть согласованы друг с другом так, чтобы сначала открывались для тока более устойчивые защитные элементы первого класса и только потом более чувствительные второго класса. Для того, чтобы это работало, нужно чтобы между устройствами оставалось минимум 10 метров кабеля. Иначе импульс может "перепрыгнуть" первое устройство и обрушиться на второе. Чтобы такого не происходило при установке в один шкаф обоих устройств, используется специальный модуль - дроссель (специальная индуктивность). Но крутые производители уже за нас все придумали и выпускают комбинированные устройства, где в одном корпусе Класс1+Класс2 (B+C) или Класс1+Класс2+Класс3 (B+C+D).
Надо сказать, что УЗИП разных классов выглядят совершенно одинаково - однотипные корпуса и форма устройств - разница внутри в наборе компонентов и в параметрах защиты. Так что УЗИП класса 1 или 2 или комбинация 1+2+3 будут очень похожи внешне.
УЗИП класса 3 (D) cтавится непосредственно около потребителя. Если от него до компьютера или кондиционера больше нескольких метров, то может не помочь, так как в этом куске провода уже наведется опасный импульс. Как правило УЗИП 3 класса встраивается в "сетевые фильтры" известных производителей. Например вот такой (стоит что-то около 1000р, вроде недорого, но так-то нужно каждое дорогое электрическое устройство в доме снабдить подобным если уж взялись за защиту):
Кроме отдельных модульных устройств или комбинированных в одном корпусе, на рынке также есть шкафчики, в которых подобраны и установлены согласованные между собой элементы УЗИП. Называется это добро ЩЗИП, выглядит примерно так и продается многими компаниями:
Этот шкафчик вешается под ВРУ на тот же столб, в него делается отвод вводного кабеля после счетчика (до счетчика не разрешит электро-компания). Или на стене дома рядом с заземлением.
Еще один важный фактор для выбора устройства УЗИП - схема заземления реализованная в доме. Грубо говоря есть два основных типа установки УЗИП :
Первый способ - синфазный, когда УЗИП сбрасывает заряд с каждой фазы и нуля на землю. Он применяется, когда рабочий нулевой проводник заземляется на вводе. Используется в основном для систем TNC, TNC-S
Второй - противофазный, поперечный, когда элементы УЗИП срабатывают между каждой фазой и нулем (между проводами, а не только от проводов на землю) и между нулем и землей. Используется для систем TNS и TT. Разрядка происходит не только на землю но и на другой рабочий провод.
На комбинированных устройствах известных фирм в характеристиках так и написано : для системы заземления TT или TNC-S. По виду они тоже отличаются. В первых все элементы одинаковые - и для фаз и для нуля. Во втором типе для фаз используются одни модули, для нуля другой специальный.
Конечно и там есть всякие нюансы и варианты, но то больше дворцов касается, у простых людей и болезни и лекарства попроще.
1. Синфазный (продольный) для TN-C, TN-C-S 2) потивофазный (поперечный) для ТТ и TNS
Защита от грозы - это компромисс между затраченными деньгами и стоимостью защищаемого оборудования. Непросто очертить защитный круг, ведь удар молнии влияет одновременно на все проводники в округе. Даже если мы поставили защиту на электрические провода на вводе в дом или участок, в ВРУ, то все равно любой длинный сегмент провода открытый или замурованный становится опасен сам по себе. Так что на входе в следующее строение или в другом крыле здания уже опять нужно ставить УЗИП второго класса, чтобы защитить оборудование наверняка. И еще раз непосредственно около самого компьютера или дорогой стиралки или холодильника. А они сейчас все напиханы электроникой и уязвимы.
Часть третья - практическая
На практике выглядит установка УЗИП следующим образом. Берем каталог ABB или Schneider, там же по нехитрой табличке выбираем устройство и подходящий автоматический выключатель. ABB и Scheider есть УЗИП уже в одном корпусе с защищающим его автоматическим выключателем, чтобы не раздумывать.
В шкафчик ВРУ поставить устройство класса 1+2, в главный щит устройство класса 2
Или в главный щит дома поставить 1+2, а в щиток бани тип 2
И защитить основные дорогие устройства сетевыми фильтрами APC.
Конечно есть некоторые правила установки - длина проводников между автоматом и УЗИП и от УЗИП к земле должны быть как можно короче и нужного сечения. Заземление всех объектов на участке должно быть эквипотенциальным, то есть соединяться друг с другом.
На картинке это выглядит примерно так:
Простая схема установки УЗИП в однофазной и трехфазной сети
Схема каскадной защиты Schneider. При каскадной защите нужно выдерживать расстояния между первичным и вторичным устройствами. Также можно увидеть, что заземление разных устройств должно объединяться. На схемке изображены дорогие самодостаточные устройства с уже встроенными автоматами защиты.
По сравнению со стоимостью начинки современного безопасного трехфазного электрощита и бытовой техники, стоимость защиты от перенапряжения уже не кажется заоблачной, хотя десяток-другой рублей потратить придется. Хотя с двумя пробками же жили 30 лет. Но то такое...
Ссылочки для мастеров-золотые руки (хотя они и лучше найдут)
Когда и какие УЗИП ставить Выбор устройств защиты от перенапряжения https://forca.ru/knigi/oborudovanie/rukovodstvo-po-ustroystvu-elektroustanovok-52.html https://www.hakel.ru/upload/02_DOC/03_Nout/Stati/2014_hakel_statja.pdf?m... System pro M compact® Устройства защиты от импульсных перенапряжений OVRА вот как выбор УЗИП делается в странах бездушного капитала : Trust your electrician - Ога ога.
Правила от четырехглазых
ГОСТ Р 50571.18 – 2000 (МЭК 60364-4-442 – 93) «Защита электроустановок до 1 кВ от перенапряжений, вызванных замыканиями на землю в электроустановках свыше 1 кВ» ГОСТ Р 50571.19 – 2000 (МЭК 60364-4-443 – 95) «Защита электроустановок от грозовых и коммутационных перенапряжений» ГОСТ Р 50571.2 – 2000 (МЭК 60364-4-4443 – 93) «Защита электроустановок от перенапряжений вызванных лектромагнитными воздействиями ГОСТ Р 51992-2002, «Устройства для защиты от импульсных перенапряжений в низковольтных силовых распределительных системах».
Комментарии
неплохо бы добавить порядок цены, за средний / дешевый вариант
Да чего там - когда дойдет до реальной необходимости заяндексить цены ну полчаса займет максимум.
Schneider серия Easy 9 - недорого и сердито.
Есть еще русские и русско-китайские производители с разным к ним отношением. Hakel, КЭАЗ, IEK, TDM и многие другие.
Практично и полезно, благодарю за серию.
Спасибо. Давно читаю афтершок, и когда возникла необходимость складировать немного полезной информации, показалось, что здесь это будет удобно сделать.
Совсем чтоб красиво сделать, можете раздел тематический под эту тему создать и разместить там заметки этой темы, или с k0lun-ом в личке списаться и в его разделы запросить разместить, у вас близкие темы.
ОК. Я посмотрю
Так, а зде про контур заземления? Про глубину его заложения, про ПУЭ наконец...? )))
Это совсем другая история.
междунароДная комиссия
Деталей Littelfuse 30KPA360CA (~32 доллара, найти проблематично) - сколько штук на мелкий однофазный дом нужно?
Чтоб не покупать то же самое в красивой коробке с винтовыми клеммами, громким названием, но медленнее, слабее и/или многократно дороже.
Ага. Оно. Спасибо. На мелкий однофазный дом нужна один узип 1+2+3 я полагаю и еще пара фильтров, если уж на то пошло. Дом-то мелкий - все приборы недалеко от щитка. Я бы лучше сдался транснациональным компаниям. У меня руки-крюки, а там все красиво с винтовыми клеммами - закрутил и забыл, хрен бы с ним, век его не видеть. Они ведь если чего накосячат - их по судам затаскают, разорят. Да я и ничего тоньше скрутки из проводов спаять не могу, а собрать схему из полупроводников и диодов не только лишь все могут. Да еще сколько час времени стоит. У меня столько стоит, что как посчитаю - так дешевле купить готовое.
Вряд ли. Скажут, что монтаж неправильный, молния нестандартная и вообще форс-мажор. Но мощный TVS-диод на 30кВт ограничивает перенапряжения лучше традиционных варисторов и разрядников (в брэндовой упаковке) - по скорости срабатывания и крутизне ВАХ.
У симметричного ограничительного диода всего 2 вывода, их между L и N линиями включить нужно, не соблюдая полярность.
Ещё у китайцев есть платы-четырёхполюсники (вход->выход) с плавким предохранителем перед MOV ограничителем. И конденсатор позволяет слегка растянуть по времени импульс перенапряжения, чтобы "повысить успеваемость" относительно медленного варистора.
Такие можно перед каждым нежным электронным устройством втыкать, для доп. защиты. Уже с пайкой. Это аналог бытового сетевого фильтра последней ступени, но без катушки и корпуса, всего 1-2 доллара стоит.
Может так, может нет, для этого нужны испытания в лаборатории. Дома молнию взять негде. Вот Tesla накосячила, с электротехникой, Wallmart ее отымеет в суде. Так что большие компании не могут косячить слишком сильно. А к тому же как это самодельное изделие прикрепить на DIN рейку в электрощите в доме своей тещи...
А в сетевом фильтре не менее важны толщина проводников, качество пластика, контактор розеток и штепселя. Короче за доллар такого не сделаешь.
В розетку всунуть, скруткой или пайкой к основным проводам - никто и не узнает, пока оно не сдохнет.
а как же "закладки" вражеские? Свет в Кремле грозились же выключить кибервойсками.
https://habr.com/ru/post/276565/
Это прям как в анекдоте - ну и вы говорите, что можете.
А сколько в Британии российской электротехники с микросхемами? Операционных систем и базовых станций?
https://lenta.ru/news/2018/10/07/cyber_kremlin/
Так то она вся сплошь Тайваньская да Китайская
Это вариант. Делаете розетки с встроенной защитой, тестируете, продаете. Сделано в России. Профит.
В штатах делают розетки с встроенным УЗО, не знаю делают ли с фильтром перенапряжения. В любом случае это уже выглядит полезным.
такие токи и напряжения только в землю надо сбрасывать (напрямую или через разрядник), никакая аппаратура вменяемой стоимости это не потянет, только промышленные варианты. Потому как высокое напряжение сделает просто дугу через любой пластмассовый автомат и все амперы благополучно расползутся по проводке..
Угу, в землю.
Перспективный чат детектед! Сим повелеваю - внести запись в реестр самых обсуждаемых за последние 4 часа.
Спасибо, интересно пишете, продолжайте серию, она полезна.
вы упомянули пирамиды, как фактор. я знаю принцип, почему так происходит - там всё просто. вопрос у меня такой - есть ли какая статистика или фактология по конкретным случаям ударов молний в пирамидки :)
был бы очень обязан.
Забыты 2 важных нюанса.
1. В связи с борьбой против воровства электричества - вам никто не позволит воткнуть защиту типа 1 до автомата. Автомат будет на 25А (3 фазы, 15кВТ) и ляжет он при близком ударе молнии в не зависимости от того были ли у Вас два УЗИП (типа 1 и типа 2) или всего один УЗИП типа 2. Все-равно идти к столбу и включать. Если взять УЗИП 2 на ток 40кА в импульсе (15кА длительно), то производитель гарантирует, что автомат на 25А ляжет раньше, чем УЗИП сгорит. Итого: УЗИП типа 1 не имеет смысла в России. К столбу придётся идти по любому.
2. 1.2кВ, которые до того как УЗИП типа 2 сработает проскочат к вашим многочисленным бытовым приборам - могли бы Вам все спалить. То есть все, что вам предлагают энергетики - это не имеет отношения к сохранению Ваших приборов, энергетики были озабочены только пожарной безопасностью. Но природа пришла Вам на помощь: те метры провода, что у Вас протащены по дому сильно ослабят крутой фронт, а если прибор ещё и хоть немного силовой (на входе большой конденсатор и диод с запасом по току), то и без каких бы то ни было фильтров в розетке - ничего не сгорит. УЗИП не позволит издеваться с приборов долго.
Это не касается того таймера, который стоит у меня в распределительном щите для включения света по расписанию, от него до основного щита (с УЗИП типа 2) всего 6 метров провода и сам он такой мало потребляющий, что конденсатор в нем наверняка микроскопический. Хотя похоже ABB не очень пожадничали на входные диоды и конденсатор.
Итого: Хороший удар молнии портит у соседа много приборов (например все лампочки светодиодные - у них маленький конденсатор на входе - не во что абсорбировать, и диоды маленькие - никакой перегрузки не держат), а у меня один УЗИП типа 2 (OVR 40-275) и все остается целым. Так что не всегда нужно париться на всю глубину учебника.
О компании и вводном автомате было написано. Компания не даст включить до счетчика почти никогда. На самом деле можно и добиться опечатать ЩЗИП и поставить до вводного автомата, неужели три-пять рублей не помогли бы электрику принять правильное решение.
УЗИП 1 все же имеет смысл, так как он защищает от молнии, а УЗИП 2 для этого не предназначен. УЗИП 1 защищается своим автоматом или предохранителем как правило большего номинала чем вводной автомат. Автомат класса C не должен же успеть сработать раньше УЗИП 1. Но ведь можно заменить вводной автомат на класс D в конце концов. Ну сгорит счетчик да и хрен бы с ними, можно АВР в конце концов с генератором поставить, чтобы работало пока чинится ввод. Главное чтобы техника и распредщит не сгорели - там все дорогое. Технику придется все равно защищать УЗИП 3, потому что до нее от УЗИП 2, который в распредщите больше нескольких метров как правило, разве что дом совсем маленький, тогда 2+3 или 1+2+3 поставить..
Но вы правы конечно, судя по всему почти всегда хватит и УЗИП 2. Все же прямое попадание молнии рядом с домом - редкость.