Инструкция КР+лекции_1231178

Следующая возможность продемонстрирована на рис. 4.30. Здесь экран зоны n через центральную точку уравнивания потенциала зоны n соединен с разветвленной (сетчатой) системой уравнивания потенциала защит-

ной зоны m и соответственно изолирован от металлических компонентов зоны m.

На рис. 4.31 показано соединение двух зон с сетчатой системой уравнивания потенциалов, причем экраны объединены с устройствами уравнивания потенциалов.

На рис. 4.32 показаны соединения защитной зоны m со звездообразной системой уравнивания зоны n с сетчатой системой уравнивания потенциалов, причем внутренняя защитная зона n соединена изолированным проводом с центральной точкой уравнивания потенциалов защитной зоны m; система уравнивания потенциалов зоны n, включая экран зоны n, изолирована от зоны m.

Наконец, на рис. 4.33 показана комплексная структура защитной зоны, в которой перемешаны защитные и локальные защитные зоны с различными связанными друг с другом системами уравнивания потенциалов.

Соединение защитных зон проводящими экранами. На рис. 4.34 показано, как из двух локальных пространственно разделенных молниезащитных зон с помощью экранированного провода (в виде металлической защитной трубы, экранированной кабельной трассы или внешнего кабельного экрана) создать единую молниезащитную зону. Соединение проводов между двумя первоначальными зонами должно быть выполнено с соблюдением следующих ограничений.

Если через проводящий экран протекает большой ток молнии, возникает относительно высокое продольное напряжение между обоими экранами вследствие сопротивления связи. Это продольное напряжение действует между обеими системами уравнивания потенциалов зон. Если это напряжение ниже электрической прочности приборов и проводов, то это не критично.

Если же оно превышает электрическую прочность прибора, то провода подключаются к экранированной зоне через разрядники

Часто прибегают к такому приему: вместо идеальной трубы-экрана используют заземленный экранирующий провод (например, вместе с проложенным в земле информационным кабелем). Это мероприятие, которое должно разгрузить провод от части тока молнии, может быть достаточным или недостаточным для того, чтобы зона удовлетворяла сформулированным требованиям. Среди проводов и их экранов имеющееся продольное напряжение определяется взаимной индуктивностью между защищаемыми проводами и экранирующими (при пренебрежении падением напряжения на активном сопротивлении экранирующего провода). Типичные расположения экранирующих проводников и расчет соответствующих им продольных индуктивностей M показаны на рис. 4.35. При армировке сталью кабельных каналов система имеет математическое решение. Если имеются продольные стержни, то можно рассматривать один канал квадратного сечения.

МЕРОПРИЯТИЯ ПО ОГРАНИЧЕНИЮ УРОВНЯ ПОМЕХ

На рис. 4.37 показано, как можно пассивными мероприятиями, т.е. без системных подходов (например, включением разрядников), снизить помехи на входах приборов. Доминирующим влияющим фактором является индукция петель проводов между приборами и переменное магнитное поле тока молнии. Первым шагом является снижение электромагнитного поля (например, экранирование зон или увеличение коэффициента экранирования в 100 раз).

Альтернативой или дополнительным мероприятием может быть снижение вторым экраном площади индукционной петли путем параллельной прокладки проводов электропитания или сигнальных проводов. Заменой или завершением мероприятий может быть прокладка проводов в проводящем экране (например, в экранирующей трубе), причем экран на конце присоединяется к приборам. Возникающий ток КЗ не воздействует на проводящий экран как продольное напряжение из-за сопротивления связи. Лишь при недостаточном снижении помех при прокладке и экранировании проводов на входах приборов следует включать разрядники, согласованные с электрической прочностью входов приборов.

Также возможно образовать локальную молниезащитную зону на корпусе прибора, либо соединив его неэкранированными проводами с разъемами на границе зоны, либо соединив экранированными проводами, и тем самым реализовать общую защитную зону для проводов и приборов.

Устойчивость электронных приборов и систем. Устойчивость приборов и систем включает в себя устойчивость к кондуктивным помехам и к полевым воздействиям. Устойчивость к кондуктивным помехам обычно определяется нормированными испытаниями (см. также [27]):

•гибридным генератором — импульс напряжения 1,2/50 мкс, импульс тока 8/20 мкс, фиктивное внутреннее сопротивление 50 и 2 Ом;

•импульсным напряжением 10/700 мкс, фиктивное внутреннее сопротивление от 15 до 41 Ом в зависимости от схемы. Этот импульс используется для телекоммуникационных устройств.

Фиктивное внутреннее сопротивление Rвн дает отношение максимального напряжения при холостом ходе Umax и тока короткого замыкания Imax: Rвн = Umax /Imax. Напряжение холостого хода испытатель-

ного генератора определяет электрическую прочность, или уровень испытательного напряжения прибора или системы.

Для определения устойчивости прибора или системы к полевым воздействиям в настоящее время, как правило, используются только граничные напряженности электрических и магнитных полей дискретных частот, например в Европейских нормах EN 50082-2: при 50 Гц — 30 В/м, при частотах от 26 до 1000 Гц — 10 В/м, при частоте 1,89 ГГц — 3 В/м. Устойчивость приборов и систем, в частности, к магнитным полям внутри строительных сооружений при прямых ударах молнии или при близких ударах в настоящее время не рассматривается.

Так как затухание в данном контексте внутри зданий и пространственных экранов в основном определяется проникновением внешнего поля через отверстия, то магнитное поле во всех зонах имеет принципиально одинаковое изменение во времени, определяемое спектром амплитудной плотности тока молнии.