BS EN IEC 62305 Standard zaštite od munje

BS EN / IEC 62305 standard za zaštitu od groma prvobitno je objavljen u septembru 2006. godine, da bi zamenio prethodni standard, BS 6651: 1999. Za ograničen period, BS EN / IEC 62305 i BS 6651 paralelno su se odvijali, ali od avgusta 2008. BS 6651 je povučen i sada je BS EN / IEC 63205 priznati standard za zaštitu od munje.

BS EN / IEC 62305 standard odražava povećano naučno razumijevanje munje i njenih efekata tokom posljednjih dvadeset godina i daje pregled sve većeg utjecaja tehnologije i elektronskih sistema na naše svakodnevne aktivnosti. Složeniji i zahtjevniji od svog prethodnika, BS EN / IEC 62305 uključuje četiri različita dijela - opšta načela, upravljanje rizikom, fizičko oštećenje konstrukcija i životnu opasnost i zaštitu elektroničkih sistema.

Ovi dijelovi standarda su ovdje predstavljeni. U 2010. godini ovi dijelovi su podvrgnuti periodičnom tehničkom pregledu, a ažurirani dijelovi 1, 3 i 4 objavljeni su 2011. Ažurirani dio 2 trenutno je u fazi rasprave i očekuje se da će biti objavljen krajem 2012. godine.

Ključ BS EN / IEC 62305 je da se sva razmatranja zaštite od groma vode sveobuhvatnom i složenom procjenom rizika i da ova procjena ne uzima u obzir samo strukturu koja se štiti već i usluge na koje je konstrukcija povezana. U osnovi, strukturna zaštita od groma više se ne može razmatrati izolirano, zaštita od privremenih prenapona ili električnih prenapona sastavni je dio BS EN / IEC 62305.

Struktura BS EN / IEC 62305

Serija BS EN / IEC 62305 sastoji se od četiri dijela, a sve to treba uzeti u obzir. Ova četiri dijela su navedena u nastavku:

Dio 1: Opći principi

BS EN / IEC 62305-1 (dio 1) uvod je u druge dijelove standarda i u osnovi opisuje kako dizajnirati sistem zaštite od munje (LPS) u skladu s pripadajućim dijelovima standarda.

Dio 2: Upravljanje rizikom

BS EN / IEC 62305-2 (dio 2) pristup upravljanju rizikom, nije koncentriran toliko na čisto fizičko oštećenje konstrukcije uzrokovano pražnjenjem groma, već više na rizik od gubitka ljudskog života, gubitka usluge javnosti, gubitak kulturne baštine i ekonomski gubitak.

Dio 3: Fizička oštećenja konstrukcija i životna opasnost

BS EN / IEC 62305-3 (dio 3) odnosi se direktno na glavni dio BS 6651. Od BS 6651 razlikuje se utoliko što ovaj novi dio ima četiri klase ili nivo zaštite LPS, za razliku od osnovna dva (obični) i visokorizični) u BS 6651.

Dio 4: Električni i elektronski sistemi

unutar konstrukcija, BS EN / IEC 62305-4 (dio 4) pokriva zaštitu električnih i elektronskih sistema smještenih u konstrukcijama. Utjelovljuje ono što je prenio Aneks C u BS 6651, ali s novim zonskim pristupom koji se naziva zonama zaštite od groma (LPZ). Pruža informacije za dizajn, instalaciju, održavanje i ispitivanje sistema zaštite od munje i elektromagnetnog impulsa (LEMP) (sada se naziva Mere prenaponske zaštite - SPM) za električne / elektronske sisteme u strukturi.

Sljedeća tabela daje širok pregled ključnih odstupanja između prethodnog standarda, BS 6651, i BS EN / IEC 62305.

Šteta i gubitak

BS EN / IEC 62305 identificira četiri glavna izvora štete:

S1 Treperi na strukturi

S2 Treperi blizu strukture

S3 Treperi na uslugu

S4 Trepće u blizini usluge

Svaki izvor štete može rezultirati jednom ili više od tri vrste štete:

D1 Ozljeda živih bića uslijed napona koraka i dodira

D2 Fizička oštećenja (požar, eksplozija, mehaničko uništavanje, ispuštanje hemikalija) usled efekata struje groma, uključujući varničenje

D3 Kvar internih sistema zbog elektromagnetnog impulsa munje (LEMP)

Sljedeće vrste gubitaka mogu nastati zbog oštećenja uslijed groma:

L1 Gubitak ljudskog života

L2 Gubitak usluge za javnost

L3 Gubitak kulturne baštine

L4 Gubitak ekonomske vrijednosti

Odnosi svih gore navedenih parametara sažeti su u Tabeli 5.

Slika 12 na stranici 271 prikazuje vrste oštećenja i gubitaka koji nastaju uslijed groma.

Za detaljnije objašnjenje općih principa koji čine dio 1 standarda BS EN 62305, pogledajte naš puni referentni vodič "Vodič za BS EN 62305." Iako je usredsređen na BS EN standard, ovaj vodič može pružiti prateće informacije od interesa za konsultante koji projektuju ekvivalent IEC-u. Molimo pogledajte stranicu 283 za više detalja o ovom vodiču.

Kriterijumi za dizajn šeme

Idealna zaštita od groma za strukturu i povezane usluge trebala bi biti zatvaranje konstrukcije u uzemljeni i savršeno provodljivi metalni štit (kutiju), a uz to bi se osiguralo odgovarajuće vezivanje svih povezanih usluga na ulaznoj tački u štit.

To bi u osnovi spriječilo prodor struje groma i induciranog elektromagnetskog polja u strukturu. Međutim, u praksi nije moguće ili je zaista isplativo ići toliko dugo.

Ovaj standard tako utvrđuje definirani skup parametara struje groma gdje će mjere zaštite, usvojene u skladu s njegovim preporukama, smanjiti bilo kakvu štetu i posljedične gubitke kao rezultat udara groma. Ovo smanjenje štete i posljedični gubitak vrijedi pod uvjetom da parametri udara groma spadaju u definirane granice, utvrđene kao nivoi zaštite od groma (LPL).

Nivoi zaštite od groma (LPL)

Na osnovu parametara dobivenih iz prethodno objavljenih tehničkih radova utvrđena su četiri nivoa zaštite. Svaka razina ima fiksni skup parametara maksimalne i minimalne struje groma. Ti su parametri prikazani u tablici 6. Maksimalne vrijednosti korištene su u dizajnu proizvoda kao što su komponente za zaštitu od munje i prenaponski zaštitni uređaji (SPD). Minimalne vrijednosti struje groma korištene su za dobivanje radijusa kotrljajuće kugle za svaki nivo.

Zone zaštite od groma (LPZ)

Koncept zona zaštite od groma (LPZ) uveden je u okviru BS EN / IEC 62305, posebno da bi pomogao u određivanju zaštitnih mera potrebnih za uspostavljanje zaštitnih mera za suzbijanje elektromagnetnog impulsa groma (LEMP) u strukturi.

Općenito je načelo da oprema koja zahtijeva zaštitu treba biti smještena u LPZ čije su elektromagnetske karakteristike kompatibilne s otpornošću na stres ili sposobnošću imuniteta.

Koncept je namijenjen vanjskim zonama, uz rizik od direktnog udara groma (LPZ 0_A), ili rizik od pojave djelomične struje groma (LPZ 0_B) i nivoe zaštite unutar unutrašnjih zona (LPZ 1 i LPZ 2).

Generalno, što je veći broj zona (LPZ 2; LPZ 3 itd.), To se očekuju niži elektromagnetski efekti. Tipično, bilo koja osjetljiva elektronička oprema trebala bi biti smještena u LPZ-ove višeg broja i biti zaštićena od LEMP-a odgovarajućim mjerama prenaponske zaštite („SPM“ kako je definirano u BS EN 62305: 2011).

SPM se ranije nazivao LEMP sistem mjera zaštite (LPMS) u BS EN / IEC 62305: 2006.

Slika 13 ističe LPZ koncept primijenjen na strukturu i na SPM. Koncept je proširen na BS EN / IEC 62305-3 i BS EN / IEC 62305-4.

Odabir najprikladnijeg SPM vrši se pomoću procjene rizika u skladu s BS EN / IEC 62305-2.

BS EN / IEC 62305-2 Upravljanje rizikom

BS EN / IEC 62305-2 ključan je za ispravnu primjenu BS EN / IEC 62305-3 i BS EN / IEC 62305-4. Procjena i upravljanje rizikom su sada znatno dublji i opsežniji od pristupa BS 6651.

BS EN / IEC 62305-2 posebno se bavi izradom procjene rizika čiji rezultati definišu potrebni nivo sistema za zaštitu od groma (LPS). Dok je BS 6651 predmet procjene rizika posvetio 9 stranica (uključujući slike), BS EN / IEC 62305-2 trenutno sadrži preko 150 stranica.

Prva faza procjene rizika je utvrđivanje koje od četiri vrste gubitaka (kako je identificirano u BS EN / IEC 62305-1) može nastati struktura i njen sadržaj. Krajnji cilj procjene rizika je kvantificirati i po potrebi smanjiti relevantne primarne rizike, tj.

R₁ rizik od gubitka ljudskog života

R₂ rizik od gubitka usluge za javnost

R₃ rizik od gubitka kulturne baštine

R₄ rizik od gubitka ekonomske vrijednosti

Za svaki od prva tri primarna rizika podnošljiv rizik (R_T) je postavljeno. Ovi podaci mogu se dobiti u Tabeli 7 IEC 62305-2 ili Tabeli NK.1 Nacionalnog priloga BS EN 62305-2.

Svaki primarni rizik (R_n) određuje se kroz dugu seriju izračunavanja kako je definirano u standardu. Ako stvarni rizik (R_n) je manji ili jednak prihvatljivom riziku (R_T), tada nisu potrebne mjere zaštite. Ako stvarni rizik (R_n) je veći od odgovarajućeg podnošljivog rizika (R_T), tada se moraju podsticati mjere zaštite. Gornji postupak se ponavlja (koristeći nove vrijednosti koje se odnose na odabrane mjere zaštite) do R_n je manje ili jednako njegovom odgovarajućem R_T. Upravo je ovaj ponavljajući postupak prikazan na slici 14 taj koji odlučuje o izboru ili zaista nivou zaštite od groma (LPL) sistema za zaštitu od groma (LPS) i zaštitnim mjerama prenapona (SPM) za suzbijanje elektromagnetskog impulsa groma (LEMP).

BS EN / IEC 62305-3 Fizička oštećenja konstrukcija i životna opasnost

Ovaj dio paketa standarda bavi se mjerama zaštite unutar i oko konstrukcije i kao takav se direktno odnosi na veći dio BS 6651.

Glavni dio ovog dijela standarda daje smjernice o dizajnu vanjskog sustava za zaštitu od munje (LPS), unutarnjem LPS-u i programima održavanja i inspekcije.

Sistem zaštite od munje (LPS)

BS EN / IEC 62305-1 definirao je četiri nivoa zaštite od groma (LPL) na osnovu vjerovatne minimalne i maksimalne struje groma. Ovi LPL se izravno izjednačavaju sa klasama sistema zaštite od groma (LPS).

Korelacija između četiri nivoa LPL i LPS identificirana je u Tabeli 7. U osnovi, što je veći LPL, potrebna je viša klasa LPS.

Klasa LPS-a koji se instalira uređena je rezultatom izračuna proračuna rizika istaknutim u BS EN / IEC 62305-2.

Razmatranja eksternog LPS dizajna

Projektant zaštite od groma mora u početku razmotriti toplotne i eksplozivne efekte nastale na mjestu udara groma i posljedice na strukturu koja se razmatra. Ovisno o posljedicama, dizajner može odabrati bilo koju od sljedećih vrsta vanjskih LPS:

- Izolirano

- Neizolirano

Izolirani LPS se obično bira kada je konstrukcija izrađena od zapaljivih materijala ili predstavlja rizik od eksplozije.

Suprotno tome, neizolirani sistem može se ugraditi tamo gdje takva opasnost ne postoji.

Vanjski LPS sastoji se od:

- Sistem prekida vazduha

- Sistem donjeg provodnika

- Sistem završetka uzemljenja

Ovi pojedinačni elementi LPS-a trebaju biti povezani zajedno pomoću odgovarajućih komponenata za zaštitu od munje (LPC) u skladu (u slučaju BS EN 62305) sa BS EN 50164 serijom (imajte na umu da bi BS EN serija trebala biti zamenjena BS EN / IEC 62561 serija). To će osigurati da će u slučaju pražnjenja struje groma na strukturu, ispravan dizajn i odabir komponenata svesti na najmanju moguću štetu.

Sistem prekida vazduha

Uloga sistema za zaustavljanje zraka je da uhvati struju pražnjenja groma i neškodljivo je odvede na zemlju preko donjeg provodnika i završnog sistema uzemljenja. Stoga je od vitalne važnosti koristiti pravilno dizajniran sistem završetka vazduha.

BS EN / IEC 62305-3 zagovara sljedeće, u bilo kojoj kombinaciji, za dizajn zračnog završetka:

- zračne šipke (ili završne obrade) bilo da su samostojeći jarboli ili povezane provodnicima kako bi oblikovale mrežu na krovu

- Kontejneri (ili ovješeni) vodiči, bilo da su oslonjeni na samostojeće jarbole ili su povezani vodičima kako bi oblikovali mrežu na krovu

- Mrežasta mreža provodnika koja može ležati u direktnom kontaktu s krovom ili biti ovješena iznad njega (u slučaju da je od presudne važnosti da krov nije izložen izravnom pražnjenju groma)

Standard jasno pokazuje da sve vrste sistema za zaustavljanje zraka koji se koriste moraju udovoljavati zahtjevima za pozicioniranje utvrđenim u tijelu standarda. Ističe da dijelove za završetak zraka treba instalirati na uglovima, otvorenim mjestima i ivicama konstrukcije. Tri osnovne metode koje se preporučuju za određivanje položaja sistema za završetak zraka su:

- Metoda valjanja sfere

- Metoda zaštitnog ugla

- Metoda mreže

Ovi metodi su detaljno opisani na sljedećim stranicama.

Metoda valjanja sfere

Metoda valjanja sfere jednostavno je sredstvo za identificiranje područja konstrukcije koja treba zaštitu, uzimajući u obzir mogućnost bočnih udara u strukturu. Osnovni koncept primjene kotrljajuće kugle na strukturu prikazan je na slici 15.

Metoda valjanja sfere korištena je u BS 6651, jedina razlika je u tome što u BS EN / IEC 62305 postoje različiti polumjeri kotrljajuće sfere koji odgovaraju odgovarajućoj klasi LPS (vidi Tabelu 8).

Ova metoda je pogodna za definiranje zona zaštite za sve vrste konstrukcija, posebno za one složene geometrije.

Metoda zaštitnog ugla

Metoda zaštitnog kuta je matematičko pojednostavljenje metode valjanja sfere. Zaštitni kut (a) je kut stvoren između vrha (A) vertikalne šipke i linije projicirane dolje na površinu na kojoj sjedi štap (vidi sliku 16).

Zaštitni kut koji pruža zračna šipka očito je trodimenzionalni koncept prema kojem se štapu dodjeljuje zaštitni konus prevlačenjem linije AC pod kutom zaštite punih 360º oko zračne šipke.

Zaštitni kut se razlikuje s promjenjivom visinom zračne šipke i klasom LPS. Zaštitni kut koji pruža zračna šipka određen je iz tablice 2 BS EN / IEC 62305-3 (vidi sliku 17).

Promjena zaštitnog kuta promjena je u jednostavnu zonu zaštite od 45º koja se u većini slučajeva pruža u BS 6651. Nadalje, novi standard koristi visinu sistema za završetak zraka iznad referentne ravnine, bilo da je to tlo ili nivo krova (vidi Slika 18).

Metoda mreže

Ovo je metoda koja se najčešće koristila prema preporukama BS 6651. Opet, u okviru BS EN / IEC 62305 definirane su četiri različite veličine mrežnih završetaka i odgovaraju odgovarajućoj klasi LPS (vidi Tabelu 9).

Ova metoda je pogodna tamo gdje obične površine zahtijevaju zaštitu ako su ispunjeni sljedeći uvjeti:

- Provodnici za završetak vazduha moraju biti postavljeni na ivicama krova, na krovnim nadvisima i na grebenima krova s ​​nagibom većim od 1 na 10 (5.7º)

- Nijedna metalna instalacija ne strši iznad sistema za završetak vazduha

Savremena istraživanja nanesenih groma pokazala su da su rubovi i uglovi krovova najosjetljiviji na oštećenja.

Dakle, na svim konstrukcijama, posebno kod ravnih krovova, obodni vodiči trebaju biti postavljeni što bliže vanjskim rubovima krova, koliko je to izvodljivo.

Kao i u BS 6651, važeći standard dopušta upotrebu vodiča (bilo da se radi o slučajnim metalnim konstrukcijama ili namjenskim LP vodičima) ispod krova. Vertikalne zračne šipke (završne pločice) ili udarne ploče trebaju biti montirane iznad krova i povezane sa provodničkim sistemom ispod. Vazdušne šipke trebaju biti udaljene ne više od 10 m, a ako se kao alternativa koriste udarne ploče, one bi trebale biti strateški postavljene preko krovne površine ne veće od 5 m.

Nekonvencionalni sistemi za završetak zraka

Mnogo tehničkih (i komercijalnih) rasprava trajalo je tokom godina u vezi sa valjanošću tvrdnji koje su izneli zagovornici takvih sistema.

O ovoj se temi intenzivno raspravljalo u tehničkim radnim grupama koje su sastavile BS EN / IEC 62305. Rezultat je trebao ostati pri informacijama smještenim u okviru ovog standarda.

BS EN / IEC 62305 nedvosmisleno navodi da će se količina ili zona zaštite koju pruža sistem za završetak vazduha (npr. Vazdušna šipka) odrediti samo stvarnom fizičkom dimenzijom sistema za završetak vazduha.

Ova je izjava pojačana u verziji BS EN 2011 iz 62305. godine, ugrađivanjem u tijelo standarda, umjesto da čini dio Priloga (Prilog A BS EN / IEC 62305-3: 2006).

Tipično ako je zračna šipka visoka 5 m, tada se jedini zahtjev za zonu zaštite koju pruža ovaj zračni štap temelji na 5 m i odgovarajućoj klasi LPS, a ne na nekoj pojačanoj dimenziji koju zahtijevaju neke nekonvencionalne zračne šipke.

Ne predviđa se nijedan drugi standard koji bi radio paralelno sa ovim standardom BS EN / IEC 62305.

Prirodne komponente

Kada se metalni krovovi smatraju prirodnim uređajem za završetak zraka, tada je BS 6651 dao smjernice o minimalnoj debljini i vrsti materijala koji se razmatra.

BS EN / IEC 62305-3 daje slične smjernice, kao i dodatne informacije ako krov treba smatrati probojnim od udara groma (vidi Tabelu 10).

Uvijek bi trebala postojati najmanje dva donja vodiča raspoređena po obodu konstrukcije. Dolje vodiči bi trebali biti instalirani na svakom izloženom uglu konstrukcije, jer su istraživanja pokazala da oni nose veći dio struje groma.

Prirodne komponente

BS EN / IEC 62305, poput BS 6651, potiče upotrebu slučajnih metalnih dijelova na ili unutar konstrukcije koji će biti ugrađeni u LPS.

Tamo gdje BS 6651 potiče električni kontinuitet pri korištenju armaturnih šipki smještenih u betonskim konstrukcijama, to isto čini i BS EN / IEC 62305-3. Uz to, navodi se da su armaturne šipke zavarene, stegnute odgovarajućim priključnim komponentama ili preklopljene najmanje 20 puta više od promjera armature. To želi osigurati da one armaturne šipke koje nose struju groma imaju sigurne veze s jedne dužine na drugu.

Kada je potrebno da se unutrašnje armaturne šipke povežu sa spoljnim donjim provodnicima ili mrežom za uzemljenje, prikladan je bilo koji od prikazanih na slici 20. Ako se veza od provodnika za povezivanje sa armaturom zatvara u beton, tada standard preporučuje upotrebu dvije stezaljke, jedna spojena na jednu dužinu armature, a druga na drugu dužinu armature. Zglobove zatim treba ugraditi smjesom koja inhibira vlagu, poput Denso trake.

Ako se armaturne šipke (ili konstrukcijski čelični okviri) koriste kao donji vodiči, treba provjeriti električni kontinuitet od sistema za završetak zraka do sistema uzemljenja. Za nove građevinske konstrukcije to se može odlučiti u ranoj fazi gradnje upotrebom namjenskih armaturnih šipki ili pak voditi namjenski bakreni vodič od vrha konstrukcije do temelja prije izlijevanja betona. Ovaj namjenski bakarni vodič treba povremeno vezati za susjedne / susjedne armaturne šipke.

Ako postoje sumnje u vezi s trasom i kontinuitetom armaturnih šipki unutar postojećih konstrukcija, tada bi trebalo instalirati vanjski donji vodič. Idealno bi ih trebalo povezati u ojačavajuću mrežu konstrukcija na vrhu i dnu konstrukcije.

Sistem završetka uzemljenja

Sistem završetka uzemljenja je od vitalnog značaja za sigurno i efikasno rasipanje struje groma u zemlju.

U skladu sa BS 6651, novi standard preporučuje jedinstveni integrisani završni sistem uzemljenja za strukturu, koji kombinuje zaštitu od munje, napajanje i telekomunikacione sisteme. Saglasnost operativnog tijela ili vlasnika relevantnih sistema treba dobiti prije bilo kakvog vezivanja.

Dobra zemaljska veza trebala bi imati sljedeće karakteristike:

- Nizak električni otpor između elektrode i zemlje. Što je niži otpor zemaljske elektrode to će vjerovatnoća da će struja groma odabrati da teče tom putanjom u odnosu na bilo koju drugu, omogućavajući da se struja sigurno vodi i rasipa u zemlji

- Dobra otpornost na koroziju. Izbor materijala za uzemljenje elektrode i njenih spojeva je od vitalne važnosti. Bit će zakopan u zemlju dugi niz godina, tako da mora biti potpuno pouzdan

Standard zagovara zahtjev za malim otporom uzemljenja i ističe da se to može postići ukupnim sustavom završetka uzemljenja od 10 ohma ili manje.

Koriste se tri osnovna rasporeda uzemljenja elektroda.

- Aranžman tipa A.

- Aranžman tipa B.

- Temeljne elektrode za temelj

Aranžman tipa A

Sastoji se od vodoravnih ili okomitih elektroda za uzemljenje, povezanih sa svakim donjim provodnikom učvršćenim na vanjskoj strani konstrukcije. Ovo je u osnovi sistem uzemljenja koji se koristi u BS 6651, gdje svaki donji vodič ima uz sebe uzemljenu elektrodu (šipku).

Aranžman tipa B.

Ovaj je raspored u osnovi potpuno povezana prstenasta elektroda koja se nalazi oko periferije konstrukcije i u kontaktu je sa okolnim tlom najmanje 80% ukupne dužine (tj. 20% ukupne dužine može se smjestiti u, recimo, podrum konstrukcije i nije u direktnom kontaktu sa zemljom).

Temeljne elektrode za uzemljenje

Ovo je u osnovi aranžman za uzemljenje tipa B. Sadrži provodnike koji su ugrađeni u betonski temelj konstrukcije. Ako su potrebne dodatne dužine elektroda, one moraju zadovoljiti iste kriterije kao one za raspored tipa B. Temeljne elektrode za uzemljenje mogu se upotrijebiti za povećanje čelične ojačavajuće temeljne mreže.

Udaljenost razdvajanja (izolacije) vanjskog LPS-a

U osnovi je potrebna razdaljina (tj. Električna izolacija) između vanjskog LPS-a i metalnih dijelova konstrukcije. Ovo će minimizirati svaku šansu da se djelomična struja groma unese iznutra u strukturu.

To se može postići postavljanjem gromobrana dovoljno daleko od bilo kojih provodnih dijelova koji vode u strukturu. Dakle, ako pražnjenje groma udari u gromobranski vod, on ne može `premostiti prazninu 'i preskočiti na susjednu metalnu konstrukciju.

BS EN / IEC 62305 preporučuje jedinstveni integrisani sistem završetka uzemljenja za strukturu, koji kombinuje zaštitu od munje, napajanje i telekomunikacione sisteme.

Razmatranja internog LPS dizajna

Osnovna uloga internog LPS-a je osigurati izbjegavanje opasnih iskrenja koja se javljaju u strukturi koja se štiti. To bi moglo nastati, nakon pražnjenja groma, strujom groma koja teče u vanjskom LPS-u ili drugim provodnim dijelovima konstrukcije i pokušava pokušati da bljesne ili zaiskri u unutrašnje metalne instalacije.

Provođenjem odgovarajućih mjera izjednačavanja potencijala ili osiguravanjem dovoljne udaljenosti električne izolacije između metalnih dijelova može se izbjeći opasno iskrenje između različitih metalnih dijelova.

Izjednačavanje potencijala groma

Izjednačavanje potencijala je jednostavno električno povezivanje svih odgovarajućih metalnih instalacija / dijelova, tako da u slučaju strujanja groma nijedan metalni dio nije pod drugačijim naponskim potencijalom jedan prema drugom. Ako su metalni dijelovi u osnovi s istim potencijalom, tada se poništava rizik od iskrenja ili bljeska.

Ova električna međusobna povezanost može se postići prirodnim / slučajnim spajanjem ili upotrebom specifičnih provodnika za povezivanje koji su veličine prema tablicama 8 i 9 BS EN / IEC 62305-3.

Lijepljenje se također može postići upotrebom prenaponskih zaštitnih uređaja (SPD) gdje direktna veza s ljepljivim vodičima nije prikladna.

Slika 21 (koja se zasniva na BS EN / IEC 62305-3, sl. 43) prikazuje tipičan primjer aranžmana za izjednačavanje potencijala. Plin, voda i sistem centralnog grijanja povezani su direktno na šipku za izjednačavanje potencijala koja se nalazi unutar, ali blizu vanjskog zida u blizini nivoa zemlje. Kabel za napajanje je povezan odgovarajućim SPD, uzvodno od električnog brojila, do šipke za izjednačavanje potencijala. Ova spojnica trebala bi biti smještena u blizini glavne razvodne ploče (MDB), a također bi trebala biti usko povezana sa sistemom za uzemljenje uzemljenja kratkotrajnih vodiča. U većim ili proširenim konstrukcijama može biti potrebno nekoliko veznih šipki, ali sve bi trebale biti međusobno povezane.

Ekran bilo kog antenskog kabla, zajedno sa zaštićenim napajanjem elektroničkih uređaja koji se usmjeravaju u strukturu, također bi trebao biti povezan na šipku za izjednačavanje potencijala.

Daljnje smjernice koje se odnose na izjednačavanje potencijala, mreže uzemljenih međusobno povezanih uzemljenja i odabir SPD-a mogu se naći u vodiču LSP.

BS EN / IEC 62305-4 Električni i elektronski sistemi u konstrukcijama

Elektronski sistemi sada prožimaju gotovo svaki aspekt našeg života, od radnog okruženja, punjenja automobila benzinom, pa čak i kupovine u lokalnom supermarketu. Kao društvo, sada se u velikoj mjeri oslanjamo na kontinuirano i efikasno funkcioniranje takvih sistema. Korištenje računara, elektronskog upravljanja procesima i telekomunikacija eksplodiralo je u posljednje dvije decenije. Ne samo da postoji više sistema, fizička veličina uključene elektronike se znatno smanjila (manja veličina znači manje energije potrebne za oštećenje krugova).

BS EN / IEC 62305 prihvaća da sada živimo u elektroničko doba, čineći LEMP (Lightning Electromagnetic Impulse) zaštitu elektronskih i električnih sistema integralnom za standard kroz dio 4. LEMP je termin koji se daje ukupnim elektromagnetskim efektima groma, uključujući provodili prenaponske udare (privremeni prenaponi i struje) i efekte zračenog elektromagnetnog polja.

LEMP šteta je toliko raširena da je identificirana kao jedan od specifičnih tipova (D3) od kojih se treba zaštititi i da LEMP šteta može nastati sa svih udarnih točaka na strukturu ili povezane usluge - izravne ili neizravne - za daljnje upućivanje na tipove štete uzrokovane munjom vidi Tabelu 5. Ovaj prošireni pristup takođe uzima u obzir opasnost od požara ili eksplozije povezane sa uslugama povezanim sa konstrukcijom, npr. električnom energijom, telekomima i drugim metalnim vodovima.

Grom nije jedina prijetnja ...

Privremeni prenaponi uzrokovani električnim preklopnim događajima vrlo su česti i mogu biti izvor značajnih smetnji. Struja koja prolazi kroz vodič stvara magnetno polje u kojem se skladišti energija. Kad se struja prekine ili isključi, energija u magnetskom polju naglo se oslobađa. U pokušaju da se rasipi, postaje visokonaponski prijelazni tok.

Što je više energije uskladišteno, to je veći prolazni rezultat. Veće struje i veće dužine provodnika doprinose i većoj količini energije koja se skladišti i oslobađa!

Zbog toga su induktivna opterećenja poput motora, transformatora i električnih pogona česti uzroci prebacivanja prijelaznih pojava.

Značaj BS EN / IEC 62305-4

Ranije privremena zaštita od prenapona ili prenapona bila je uključena kao savjetodavni dodatak standardu BS 6651, sa odvojenom procjenom rizika. Kao rezultat, zaštita se često postavljala nakon pretrpljene štete na opremi, često zbog obaveze prema osiguravajućim društvima. Međutim, pojedinačna procjena rizika u BS EN / IEC 62305 nalaže da li je potrebna strukturna i / ili LEMP zaštita, stoga se strukturna zaštita od munje ne može sada razmatrati izolirano od privremene zaštite od prenapona - poznate kao prenaponski zaštitni uređaji (SPD) u okviru ovog novog standarda. To samo po sebi predstavlja značajno odstupanje od BS 6651.

Zapravo, prema BS EN / IEC 62305-3, LPS sistem više ne može biti ugrađen bez struje groma ili SPD-a za izjednačavanje potencijala na dolazne metalne usluge koje imaju „žila pod naponom“ - poput napajanja i telekomunikacionih kablova - koje nije moguće direktno povezati na zemlju. Takvi SPD-ovi moraju se zaštititi od rizika od gubitka ljudskog života sprečavanjem opasnih iskrenja koja mogu predstavljati opasnost od požara ili strujnog udara.

SPD struje groma ili izjednačavanja potencijala također se koriste na nadzemnim servisnim vodovima koji napajaju strukturu koja je izložena direktnom udaru. Međutim, upotreba ovih SPD-ova samo po sebi „ne pruža efikasnu zaštitu od otkaza osjetljivih električnih ili elektronskih sistema“, citirajući BS EN / IEC 62305, dio 4, koji je posebno posvećen zaštiti električnih i elektronskih sistema unutar konstrukcija.

SPD-ovi struje groma čine jedan dio koordiniranog skupa SPD-ova koji uključuju prenaponske SPD-ove - koji su ukupno potrebni za efikasnu zaštitu osjetljivih električnih i elektronskih sistema i od prijelaznih munja i od prekida.

Zone zaštite od groma (LPZ)

Iako je BS 6651 prepoznao koncept zoniranja u Aneksu C (kategorije lokacija A, B i C), BS EN / IEC 62305-4 definira koncept zona zaštite od groma (LPZ). Slika 22 ilustrira osnovni koncept LPZ definiran mjerama zaštite od LEMP-a kako je detaljno opisano u dijelu 4.

Unutar strukture stvara se niz LPZ-a koji imaju ili identificiraju da već imaju, uzastopno manju izloženost efektima groma.

Uzastopne zone koriste kombinaciju vezanja, oklopa i koordiniranih SPD-ova kako bi se postiglo značajno smanjenje jačine LEMP-a, od provedenih prenaponskih struja i prolaznih prenapona, kao i efekata zračenog magnetnog polja. Dizajneri koordiniraju ove razine tako da se osjetljivija oprema smjesti u zaštićenije zone.

LPZ-ovi se mogu podijeliti u dvije kategorije - 2 vanjske zone (LPZ 0_A, LPZ 0_B) i obično 2 unutrašnje zone (LPZ 1, 2), iako se po potrebi mogu uvesti dodatne zone za dalje smanjenje elektromagnetnog polja i struje groma.

Vanjske zone

LPZ 0_A je područje izloženo izravnim udarima groma i stoga će možda morati nositi do pune struje groma.

Ovo je obično krovna površina konstrukcije. Ovdje se javlja puno elektromagnetsko polje.

LPZ 0_B je područje koje nije podložno izravnim udarima groma i obično je bočnica konstrukcije.

Međutim, ovdje se još uvijek javlja puno elektromagnetsko polje i ovdje se mogu pojaviti provedene djelomične struje groma i preklopni prenaponi.

Interne zone

LPZ 1 je unutrašnje područje koje je podložno djelomičnim strujama groma. Provedene struje groma i / ili preklopni prenaponi smanjeni su u odnosu na vanjske zone LPZ 0_A, LPZ 0_B.

To je obično područje u koje usluge ulaze u strukturu ili gdje se nalazi glavna razvodna ploča.

LPZ 2 je unutarnje područje koje se dalje nalazi unutar konstrukcije gdje su ostaci impulsnih struja groma i / ili preklopni prenaponi smanjeni u odnosu na LPZ 1.

Ovo je obično zastirana prostorija ili, za glavno napajanje, područje podrazvodne ploče. Nivoi zaštite u zoni moraju biti usklađeni sa imunitetnim karakteristikama opreme koja se štiti, tj. Što je oprema osjetljivija, to je zona zaštićenija.

Postojeće platno i izgled zgrade mogu učiniti lako uočljive zone ili će se možda morati primijeniti LPZ tehnike za stvaranje potrebnih zona.

Mjere prenaponske zaštite (SPM)

Neka područja strukture, kao što je zaštićena prostorija, prirodno su bolje zaštićena od groma od drugih, a zaštićenije zone moguće je proširiti pažljivim dizajnom LPS-a, vezivanjem zemlje od metalnih usluga poput vode i plina i kabliranjem tehnike. Međutim, ispravna instalacija koordiniranih prenaponskih zaštitnih uređaja (SPD) štiti opremu od oštećenja, kao i osigurava kontinuitet njenog rada - presudno za uklanjanje zastoja. Ukupno se ove mjere nazivaju mjerama prenaponske zaštite (SPM) (bivši sistem mjera zaštite LEMP (LPMS)).

Prilikom primjene lijepljenja, zaštite i SPD-ova, tehnička izvrsnost mora biti uravnotežena s ekonomskom potrebom. Za nove verzije, mjere vezivanja i provjere mogu biti integralno dizajnirane tako da čine dio kompletnog SPM-a. Međutim, za postojeću strukturu, prenamjena skupa koordiniranih SPD-a vjerojatno će biti najlakše i najisplativije rješenje.

Kliknite gumb za uređivanje da biste promijenili ovaj tekst. Lorem ipsum dolor sit amet, concectetur adipiscing elit. Ut elit tellus, luctus nec ullamcorper mattis, pulvinar dapibus leo.

Koordinirani SPD-ovi

BS EN / IEC 62305-4 naglašava upotrebu koordiniranih SPD-ova za zaštitu opreme u njihovom okruženju. To jednostavno znači niz SPD-ova čije su lokacije i LEMP atributi rukovanja usklađeni na takav način da štite opremu u njihovom okruženju smanjenjem LEMP efekata na bezbjedan nivo. Dakle, na ulazu u službu može biti SPD jake struje munje za rukovanje većinom energije udara (djelomična struja groma iz LPS-a i / ili nadzemnih vodova) s odgovarajućim privremenim prenaponom koji se kontrolira na sigurne razine koordiniranim plus prenaponskim SPD-ovima nizvodno za zaštitu terminalne opreme, uključujući potencijalna oštećenja prebacivanjem izvora, npr. velikih induktivnih motora. Odgovarajuće SPD-ove treba postaviti gdje god usluge prelaze iz jednog LPZ-a u drugi.

Koordinirani SPD-ovi moraju efikasno raditi zajedno kao kaskadni sistem kako bi zaštitili opremu u svom okruženju. Na primjer, struja groma SPD na ulazu u službu treba da obrađuje većinu energije udara, dovoljno rasterećujući nizvodne SPD-ove za nadzor prenapona.

Odgovarajući SPD-ovi trebaju biti ugrađeni gdje god usluge prelaze iz jednog LPZ-a u drugi

Loša koordinacija može značiti da su prenaponski SPD podložni previše prenaponske energije izlažući sebe i potencijalno opremu riziku od oštećenja.

Nadalje, nivoi naponske zaštite ili propusni naponi instaliranih SPD-a moraju biti usklađeni s izolacijskim podnošljivim naponom dijelova instalacije i otpornim na napon imunosti elektroničke opreme.

Poboljšani SPD-ovi

Iako izravno oštećenje opreme nije poželjno, potreba za smanjenjem zastoja kao rezultat gubitka rada ili neispravnosti opreme takođe može biti kritična. Ovo je posebno važno za industrije koje služe javnosti, bilo da su to bolnice, finansijske institucije, proizvodni pogoni ili komercijalni poslovi, gdje bi nemogućnost pružanja njihovih usluga zbog gubitka rada opreme rezultirala značajnim zdravljem i sigurnošću i / ili posljedice.

Standardni SPD-ovi mogu zaštititi samo od prenaponskih udara u uobičajenom modu (između naponskih vodiča i zemlje), pružajući efikasnu zaštitu od direktnih oštećenja, ali ne i od zastoja uslijed prekida rada sistema.

BS EN 62305 stoga razmatra upotrebu poboljšanih SPD-ova (SPD *) koji dalje smanjuju rizik od oštećenja i kvara na kritičnoj opremi tamo gdje je potreban kontinuirani rad. Stoga će instalateri morati biti mnogo svjesniji zahtjeva i instalacije SPD-a nego što su možda bili ranije.

Superiorni ili poboljšani SPD-ovi pružaju nižu (bolju) propusnu naponsku zaštitu od prenaponskih udara i u uobičajenom i u diferencijalnom režimu (između provodnika pod naponom), a time takođe pružaju dodatnu zaštitu zbog mera vezivanja i zaštite.

Takvi poboljšani SPD-ovi mogu čak ponuditi i do glavne mreže Tip 1 + 2 + 3 ili podataka / telekomunikacija Test Cat D + C + B zaštitu unutar jedne jedinice. Kako je terminalna oprema, npr. Računari, sklonija ranjivim prenaponskim prenaponama, ova dodatna zaštita može biti od vitalnog značaja.

Nadalje, sposobnost zaštite od prenaponskih udara u uobičajenom i diferencijalnom režimu omogućava opremi da nastavi raditi tokom prenaponskih aktivnosti - nudeći značajnu korist komercijalnim, industrijskim i organizacijama javnih usluga.

Svi LSP SPD nude poboljšane SPD performanse s vodećim nisko propusnim naponima

(nivo zaštite od napona, U_p), jer je ovo najbolji izbor za postizanje isplative ponovljene zaštite bez održavanja, uz sprečavanje skupog zastoja sistema. Zaštita od niskog napona u svim uobičajenim i diferencijalnim načinima rada znači da je potrebno manje jedinica za pružanje zaštite, što štedi na troškovima jedinice i instalacije, kao i vremenu ugradnje.

Svi LSP SPD nude poboljšane SPD performanse sa vodećim niskim propusnim naponom

zaključak

Munja predstavlja jasnu prijetnju strukturi, ali sve veću prijetnju sistemima u strukturi zbog povećane upotrebe i oslanjanja električne i elektronske opreme. Serija standarda BS EN / IEC 62305 to jasno priznaje. Strukturna gromobranska zaštita više ne može biti izolirana od privremene prenaponske ili prenaponske zaštite opreme. Korištenje poboljšanih SPD-ova pruža praktično isplativo zaštitno sredstvo koje omogućava kontinuirani rad kritičnih sistema tokom LEMP aktivnosti.