Причины грозовых токов и перенапряжений

Прямое попадание молнии

Рис. 1. Значение угрозы: до 200 кА (10/350 мкс)

Электрический разряд молнии, ударившей прямо во внешнюю молниезащиту или здание на крыше с заземлением, может быть отведен к земле без негативных последствий (расчетная величина тока до 200 кА). В некоторых случаях одной системы грозозащиты бывает недостаточно. Полное сопротивление какого-либо отдельного заземления повышает до максимального уровня потенциал всего обустроенного комплекса заземлений. В некоторых случаях это становится причиной того, что токи, переданные молнией, разделяются и стекают через систему заземления, электроснабжения и передачи данных к близлежащим системам заземления других защищаемых объектов и построек (рядом стоящее сооружение или трансформатор низкого напряжения).

Рис. 2. Значение угрозы: до 100 кА (10/350 мкс)

Непосредственный удар молнии в воздушные низковольтные линии или передачи информации часто становится причиной появления высоких частичных токов молнии с величиной тока до 100 кА в расположенных рядом жилых домах, промышленных сооружениях и т.д. Появление серьезных перенапряжений в электросетях представляет большую угрозу для электрооборудования, установленного в постройках в конце воздушных ЛЭП низкого напряжения.

Перенапряжения

Рис. 3. Значение угрозы: несколько кА (8/20 мкс)

Коммутационные напряжения могут провоцироваться резкой переменой программы работы системы электроснабжения серьезных производственных установок, а также включением/выключением трансформатора, подключением резервной системы питания, коротким замыканием в системе и т.д. Это приводит к выходу из строя электроаппаратуры, установленной рядом. Разряд молнии, попавший в близлежащие с защищаемым объектом линии электропередач или коммуникации, может стать причиной вторичных негативных последствий, таких как выход из строя электрооборудования, техники, пожара и техногенных катастроф из-за возникающего в электросетях перенапряжения.

Рис. 4. Значение угрозы: несколько кА (8/20 мкс)

При проектировании внутренней молниезащиты от перенапряжений стоит учитывать возможность появления достаточно опасных импульсных магнитных полей недалеко от уже защищенного здания или постройки в случае близкого разряда молнии. Возникновение таких полей приводит к появлению в системе проводников пиковых величин напряжения. Соединение электроцепей посредством магнитного или электрического полей в этой ситуации может привести к появлению повреждений различной степени в радиусе 2000 м от точки удара молнии.