Kāpēc zemējuma dizains ir ļoti svarīgs augsta masta apgaismojumam

1. Ievads

Augsta masta apgaismojuma sistēmas-parasti svārstās no 20 līdz 50 metriem augstumā-tiek plaši izmantotas lidostās, jūras ostās, automaģistrāļu mezglos, sporta stadionos un lielos publiskos laukumos. Pateicoties to augstajam augstumam un atklātajām vietām ārpus telpām, šīs konstrukcijas ir galvenie zibens spērienu mērķi. Slikti izstrādāta zemējuma sistēma var izraisīt katastrofālu aprīkojuma atteici, ugunsgrēka risku un pat dzīvības zaudēšanu. Šajā rakstā ir izskaidrots, kāpēc pareiza zemējuma dizains nav tikai normatīva formalitāte, bet arī būtiska inženiertehniskā nepieciešamība augsta masta LED apgaismojumam.

2. Zibensaizsardzība: galvenā funkcija

Augsti mastu stabiir vienas no augstākajām būvēm savā apkārtnē, padarot tās par dabiskiem zibens uztverējiem. Visaptveroša zibensaizsardzības sistēma sastāv no trim būtiskām sastāvdaļām: gaisa gala (zibensnovedējs), novadītāja un zemējuma sistēmas. Pats metāla stabs parasti kalpo kā lejupējais vadītājs, novirzot zibens strāvu no augšas uz pamatni.

Zemējuma sistēma ir vissvarīgākā šīs ķēdes daļa. Ja zemējuma pretestība ir pārāk augsta, zibens strāva nevar droši izkliedēties zemē, izraisot katastrofālu zemes potenciāla pieaugumu, kas var iznīcināt visu elektrisko ķēdi. Profesionālām instalācijām nepieciešama zemējuma pretestība, kas ir mazāka par 10 omiem vispārīgiem lietojumiem un mazāka par 4 omi kritiskai infrastruktūrai. Saskaņā ar Ēku zibensaizsardzības projektēšanas kodeksu (GB 50057-2010) un Pilsētas ceļu apgaismojuma projektēšanas kodeksu (CJJ45-2015), augsta masta apgaismojuma sistēmas zemējumam jāatbilst valsts drošības standartiem.

3. Personāla aizsardzība: soļu un pieskārienu sprieguma novēršana

Zibens spēriena laikā masīva strāva ieplūst caur polu zemē, radot bīstamu sprieguma gradientu ap pamatni. Tas var radīt pakāpiena spriegumu-potenciālo starpību starp cilvēka divām pēdām-, kā arī pieskāriena spriegumu, ja kāds saskaras ar polu.

Lai mazinātu šo apdraudējumu, inženieri bieži zem polu pamata aprok divus vai trīs vara zemējuma gredzenus, kas atrodas aptuveni 600 mm attālumā viens no otra. 600 mm atstatums ir izvēlēts, jo parastais cilvēka soļu attālums ir aptuveni 0,8 metri, un mazāks atstatums efektīvi samazina soļa spriegumu, ko cilvēks var piedzīvot. Šiem gredzeniem ir divi mērķi: tie darbojas gan kā zibensaizsardzības elektrodi, gan kā atkārtoti zemējuma elektrodi PE (aizsardzības zemējuma) vadītājam apgaismojuma strāvas ķēdē, panākot potenciāla izlīdzināšanu starp polu un zemi. Tas ievērojami samazina kontakta spriegumu un pakāpiena spriegumu zibens spēriena vai elektrisko bojājumu laikā, nodrošinot būtisku aizsardzību personālam, kas strādā staba tuvumā vai iet tam garām.

4. Elektrisko bojājumu aizsardzība un iekārtu drošība

Ne tikai zibens, bet arī zemējums ir būtisks normālai elektrisko bojājumu aizsardzībai. Augsta masta apgaismojuma sistēmas darbojas ar 220V vai 380V maiņstrāvu, ar vairākiem gaismekļiem, kas uzstādīti uz viena staba. Metāla stabs un gaismekļu korpusi ir atklātas vadošas daļas, kurām jābūt droši iezemētām.

Saskaņā ar CJJ89-2012. gada Pilsētas ceļu apgaismojuma inženierijas būvniecības un pieņemšanas kodeksu TN vai TT sistēmas zemējuma konfigurācijās PE vads ir jāpievieno metāla stabam, sadales kārbām un citam metāla aprīkojumam, lai izveidotu tīklu ar zemējuma pretestību, kas nevienā vietā nepārsniedz 4 omi. Pareiza zemēšana nodrošina, ka izolācijas atteices gadījumā bojājuma strāvām ir zems -pretestības ceļš uz zemi, ļaujot tādām aizsargierīcēm kā automātiskie slēdži vai RCD darboties un ātri atvienot barošanu. Bez atbilstošas ​​zemējuma metāla stabs var tikt pakļauts spriegumam, radot nopietnu elektrotrauma risku — īpaši bīstami mitrā āra vidē.

5. Pārsprieguma aizsardzība jutīgai elektronikai

Mūsdienu augsta masta LED apgaismojumā arvien vairāk tiek izmantoti LED gaismekļi ar sarežģītiem draiveriem un vadības sistēmām. Šie elektroniskie komponenti ir ļoti jutīgi pret pārejošiem pārspriegumiem, ko izraisa gan tieši, gan netieši zibens spērieni (izraisīti pārspriegumi). Saskaņā ar DB41/T 1472-2017. gada augsto masta stabiem sadales kārbā pie staba pamatnes ir jābūt uzstādītām I klases pārbaudes pārsprieguma aizsardzības ierīcēm (SPD). SPD aktivizējas nanosekundēs pārejošu pārsprieguma notikumu laikā, novirzot lieko strāvu uz zemi un novēršot jutīgu LED moduļu izdegšanu. Biežs kļūmju cēlonis zemas kvalitātes apgaismojuma projektos ir neatbilstošs zemējums un pārsprieguma aizsardzība, kā rezultātā pēc vienas pērkona negaisa sezonas rodas milzīgas LED ķermeņu atteices.

6. Secinājums

Zemējuma dizains nav obligāts papildinājums{0}}, bet gan pamatprasībaaugsta masta LED apgaismojumsdrošību un uzticamību. Tas nodrošina būtisku aizsardzību pret tiešiem zibens spērieniem, pasargā personālu no soļu un pieskārienu sprieguma, nodrošina pareizu elektrisko bojājumu aizsardzības ierīču darbību un aizsargā jutīgas elektroniskās iekārtas no bojājumiem. Tā kā augsta masta LED apgaismojums turpina attīstīties, izmantojot LED tehnoloģiju un viedās vadības ierīces, labi-konstruētas zemējuma sistēmas nozīme tikai pieaugs. Objektu vadītājiem un inženieriem ir jānosaka prioritāte zemējuma projektēšanai jau no agrīnajiem plānošanas posmiem, nodrošinot atbilstību valsts standartiem, piemēram, GB 50057-2010, CJJ45-2015 un GB50169-2016, lai aizsargātu gan aktīvus, gan dzīvības visā sistēmas kalpošanas laikā.