Riassuntu di dispositivi di prutezzione di fulmini è sovratensioni

Sicurezza Pianificata

Cuncepimentu di zona di prutezzione di i fulmini

U bastimentu hè divisu in diverse zone in periculu. Queste zone aiutanu à definisce e misure di prutezzione necessarie, in particulare i dispositivi è cumpunenti di prutezzione di fulmini è sovratensioni. Parte di un cuncettu EMC compatibile EMC (EMC: Compatibilità ElettroMagnetica) hè un sistema di prutezzione di fulmine (cumpresu u sistema di terminazione d'aria, sistema di cunduttori di terra, sistema di terminazione di terra), legame equipotenziale, schermatura spaziale è prutezzione di sovratensione per u alimentazione elettrica è sistemi di tecnulugia di l'infurmazione. E definizioni appieghjanu cum'è classificate in a Tabella 1. In cunfurmità cù i requisiti è i carichi posti nantu à i dispositivi di prutezzione di sovratensioni, sò classificati cum'è parafluenti in corrente di fulmini, parafushi e parafusgi combinati. I requisiti più alti sò posti nantu à a capacità di scaricamentu di i parafluenti di corrente di fulmini è di i parafluenti combinati aduprati à a transizione da a zona di prutezzione di u fulmine 0_A à 1 o 0_A à 2. Questi arrestatori devenu esse capaci di cunduce currenti fulmini parziali di forma d'onda 10/350 μs parechje volte senza esse distrutti per impedisce l'ingressu di currenti fulminanti parziali distruttivi in ​​l'installazione elettrica di un edifiziu. À u puntu di transizione da LPZ 0_B à 1 o à valle di l'arrestatore di corrente di fulmini in u puntu di transizione da LPZ 1 à 2 è più alti, i parafluenti sò aduprati per prutegge contra e sovratensioni. U so compitu hè à tempu di riduce ancu di più l'energia residuale di e fasi di prutezzione upstream è di limità e sovratensioni indotte o generate in l'installazione stessa.

E misure protettive contro i fulmini è e sovratensioni à e fruntiere di e zone di prutezzione contro i fulmini sopra descritte valenu ugualmente per l'alimentazione elettrica è i sistemi di tecnulugia di l'infurmazione. Tutte e misure descritte in u cuncettu di zona di prutezzione contro i fulmini compatibili EMC aiutanu à ottene una dispunibilità cuntinua di dispositivi è installazioni elettrichi è elettronichi. Per infurmazione tecnica più dettagliata, visitate www.lsp-international.com.

IEC 62305-4: 2010

Zoni esterni:

LPZ 0: Zona induve a minaccia hè dovuta à u campu elettromagneticu di fulmini micca attenuatu è induve i sistemi interni ponu esse sottumessi à una corrente di fulmine piena o parziale.

LPZ 0 hè suddivisu in:

LPZ 0_A: Zona induve a minaccia hè dovuta à u lampu direttu di u fulmine è u campu elettromagneticu di fulmini pienu. I sistemi interni ponu esse sottumessi à una piena corrente di fulmine.

LPZ 0_B: Zona prutetta da i fulmini diretti ma induve a minaccia hè u campu elettromagneticu pienu di fulmini. I sistemi interni ponu esse sottumessi à correnti parziali di fulmine.

Zoni interni (prutetti da i lampi diretti):

LPZ 1: Zona induve a corrente di sovratensione hè limitata da spartimentu di corrente è interfacce isolanti è / o da SPD à a fruntiera. A schermatura spaziale pò attenuà u campu elettromagneticu di i fulmini.

LPZ 2 ... n: Zona induve u currente di surghjente pò esse ancu più limitatu da l'interfaccia di spartimentu è di isolamentu attuale è / o da SPD addiziunali à a fruntiera. Ulteriori schermi spaziali ponu esse aduprati per attenuà ulteriormente u campu elettromagneticu di i fulmini.

Termini è Definizione

Capacità di rumpitura, seguitate a capacità d'estinzione attuale I_fi

A capacità di rumpitura hè u valore rms micca influenzatu (pruspettivu) di a rete di corrente chì pò esse spegne automaticamente da u dispositivu di prutezzione di sovratensione quandu si cunnessa U_C. Pò esse dimustratu in un test di travagliu operativu secondu EN 61643-11: 2012.

Categurie secondu IEC 61643-21: 2009

Un numeru di tensioni d'impulsu è di currenti d'impulsu sò descritti in IEC 61643-21: 2009 per testà a capacità di trasportu di corrente è a limitazione di tensione di interferenza d'impulsu. A Tabella 3 di stu standard elenca questi in categurie è furnisce valori preferiti. In a Tabella 2 di u standard IEC 61643-22, e fonti di transitori sò attribuiti à e diverse categurie di impulsu secondu u meccanismu di disaccoppiamento. A categuria C2 include l'accoppiu induttivu (sovratensioni), l'accoppiamento galvanicu di a categoria D1 (correnti fulmine). A categuria pertinente hè specificata in i dati tecnichi. I dispositivi di prutezzione di sovratensione LSP superanu i valori in e categurie specificate. Dunque, u valore esattu per a capacità di trasmissione di a corrente d'impulsu hè indicatu da a corrente nominale di scarica (8/20 μs) è da a corrente d'impulsione fulmine (10/350 μs).

Onda di cumbinazione

Una onda cumbinata hè generata da un generatore ibridu (1.2 / 50 μs, 8/20 μs) cun una impedenza fittizia di 2 Ω. A tensione à circuitu apertu di stu generatore hè chjamata U_OC. Ê_OC hè un indicatore preferitu per arrestatori di tippu 3 postu chì solu questi arrestatori ponu esse testati cù una onda cumbinata (secondu a EN 61643-11).

Frequenza di cut-off f_G

A frequenza di tagliu definisce u comportamentu dipendente da a frequenza di un arrester. A frequenza di cut-off hè equivalente à a frequenza chì induce una perdita d'inserzione (a_E) di 3 dB in certe condizioni di prova (vede EN 61643-21: 2010). A menu chì altrimenti indicatu, stu valore si riferisce à un sistema di 50 Ω.

Diploma di prutezzione

U gradu IP di prutezzione currisponde à e categurie di prutezzione

descrittu in IEC 60529.

Tempu di disconnessione t_a

U tempu di disconnessione hè u tempu chì passa finu à a disconnessione automatica da l'alimentazione in casu di fallimentu di u circuitu o di l'attrezzatura da prutege. U tempu di disconnessione hè un valore specificu di l'applicazione resultante da l'intensità di u currente di difettu è e caratteristiche di u dispositivu di prutezzione.

Coordinazione energetica di SPD

A coordinazione energetica hè l'interazione selettiva è coordinata di elementi di prutezzione in cascata (= SPD) di un cuncettu generale di prutezzione di fulmini è sovratensioni. Ciò significa chì a carica totale di a corrente di impulsu di fulmine hè spartuta trà i SPD secondu a so capacità di trasportu di energia. Se a coordinazione energetica ùn hè micca pussibule, i SPD à valle sò insufficienti

allevatu da i SPD upstream postu chì i SPD upstream operanu troppu tardi, insufficientemente o micca. Di conseguenza, i SPD a valle è l'equipaggiamentu terminale da prutege ponu esse distrutti. DIN CLC / TS 61643-12: 2010 descrive cume verificà a coordinazione energetica. I SPD di tipo 1 basati su scintille offrenu vantaghji considerabili per via di a so commutazione di tensione

caratteristica (vede WAVE BREAKER FUNCIONE).

Frequency range

A gamma di frequenza riprisenta a gamma di trasmissione o a frequenza di tagliu di un arrester secondu e caratteristiche di attenuazione descritte.

Perda di inserzione

Cù una data frequenza, a perdita d'inserzione di un dispositivu di prutezzione di sovratensione hè definita da a relazione di u valore di tensione in u locu di l'installazione prima è dopu l'installazione di u dispositivu di prutezzione di sovratensione. A menu chì altrimenti indicatu, u valore si riferisce à un sistema di 50 Ω.

Fusibile di salvezza integratu

Sicondu u standard di u produttu per i SPD, i dispositivi protettivi di sovracorrente / fusibili di backup devenu esse aduprati. Questu, tuttavia, richiede spaziu addizionale in u pannellu di distribuzione, lunghezze di cavi addiziunali, chì devenu esse u più cortu pussibule secondu IEC 60364-5-53, tempu d'installazione (è costi) addiziunali è dimensione di u fusibile. Un fusibile integratu in l'arrestatore ideale per i currenti d'impulsu implicati elimina tutti questi svantaghji. U guadagnu di spaziu, u sforzu di cablaggio più bassu, u monitoru di i fusibili integrati è l'effettu protettivu aumentatu per via di cavi di cunnessione più brevi sò evidenti vantaghji di stu cuncettu.

Corrente di impulsu fulmine I_r

U currente di impulsu di fulmine hè una curva di corrente di impulsu standardizzata cù una forma d'onda 10/350 μs. I so parametri (valore di punta, carica, energia specifica) simulanu u caricu causatu da i currenti naturali di u fulmine. I currenti di fulmini è l'arrestatori combinati devenu esse capaci di scaricà tali currenti di impulsu di fulmine parechje volte senza esse distrutti.

Fusibile di prutezzione / arrester di sovracorrente latu di rete

Dispositivu protettivu di sovracorrente (per esempiu, fusibile o interruttore) situatu fora di l'arrestatore nantu à u latu di alimentazione per interrompe a corrente di seguitu di frequenza di potenza appena a capacità di rottura di u dispositivu di prutezzione di sovratensione hè superata. Ùn hè necessariu un fusibile di copia di salvezza postu chì u fusibile di salvezza hè dighjà integratu in u SPD.

Tensione massima operativa cuntinua U_C

A tensione massima operativa cuntinua (tensione massima operativa permissibile) hè u valore rms di a tensione massima chì pò esse cunnessa à i terminali currispundenti di u dispositivu di prutezzione di sovratensione durante u funziunamentu. Questa hè a tensione massima nantu à l'arrester in

u statu definitu chì ùn cunduce micca, chì ritorna l'arrestatore in questu statu dopu chì hè scappatu è scaricatu. U valore di U_C dipende da a tensione nominale di u sistema da prutege è da e specifiche di l'installatore (IEC 60364-5-534).

Tensione massima operativa cuntinua U_CPV per un sistema fotovoltaicu (PV)

Valore di a tensione massima DC chì pò esse applicata permanentemente à i terminali di u SPD. Per assicurà chì U_CPV hè più altu chè a tensione massima à circuitu apertu di u sistema PV in casu di tutte l'influenze esterne (per esempiu, temperatura ambientale, intensità di radiazione solare), U_CPV Deve esse più altu di questa tensione massima di circuitu apertu per un fattore di 1.2 (secondu CLC / TS 50539-12). Stu fattore di 1.2 assicura chì i SPD ùn sò micca dimensionati in modu incorrettu.

Corrente massima di scarica I_aigle

A corrente massima di scarica hè u valore massimu massimu di a corrente d'impulsu 8/20 μs chì u dispositivu pò scaricà in sicurezza.

Capacità massima di trasmissione

A capacità massima di trasmissione definisce a putenza massima à alta frequenza chì pò esse trasmessa per mezu di un dispositivu di prutezzione coassiale da sovratensione senza interferisce cù u componente di prutezzione.

Corrente di scarica nominale I_n

A corrente nominale di scarica hè u valore massimu di una corrente d'impulsu 8/20 μs per a quale u dispositivu protettivu di sovratensione hè classificatu in un certu prugramma di prova è chì u dispositivu protettivu di sovratensione pò scaricà parechje volte.

Corrente nominale di carica (corrente nominale) I_L

U currente di carica nominale hè u currente di funziunamentu massimu permissibile chì pò passà permanentemente per i terminali currispondenti.

Tensione nominale U_N

A tensione nominale significa a tensione nominale di u sistema da prutege. U valore di a tensione nominale serve spessu cum'è designazione di tippu per dispositivi di prutezzione di sovratensione per i sistemi di tecnulugia di l'infurmazione. Hè indicatu cum'è valore rms per i sistemi ac.

Arrestatore N-PE

Dispositivi protettivi per sovratensioni disignati esclusivamente per l'installazione trà u cunduttore N è PE.

Temperatura di esercizio T_U

A gamma di temperatura operativa indica a gamma in cui i dispositivi ponu esse aduprati. Per i dispositivi chì ùn si riscaldanu micca, hè uguale à a gamma di temperatura ambientale. L'aumentu di a temperatura per i dispositivi di autore riscaldamentu ùn deve micca superà u valore massimu indicatu.

Circuitu di prutezzione

I circuiti di prutezzione sò dispositivi di prutezzione in più fasi, in cascata. E tappe di prutezzione individuale ponu esse cumposte di scintille, varistori, elementi semiconduttori è tubi di scarica di gas (vede Coordinazione energetica).

Corrente di cunduttore di prutezzione I_PE

U corrente di cunduttore di prutezzione hè a corrente chì scorre per a cunnessione PE quandu u dispositivu di prutezzione di sovratensione hè cunnessu à a tensione massima di funzionamentu continuu U_C, secondu e struzzioni d'installazione è senza cunsumatori di u latu di a carica.

Cuntattu di segnalazione à distanza

Un cuntattu di segnalazione à distanza permette un monitoru è una indicazione remota faciuli di u statu di funziunamentu di u dispusitivu. Dispone di un terminal à trè poli in forma di un cuntattu di cambiamentu flottante. Stu cuntattu pò esse adupratu cum'è interruzzione è / o fà cuntattu è pò esse facilmente integratu in u sistema di cuntrollu di l'edificiu, controller di u quadru di scatula, ecc.

Tempu di risposta t_A

I tempi di risposta caratterizanu principalmente e prestazioni di risposta di elementi di prutezzione individuale aduprati in arrestatori. Sicondu u tassu di risaltu du / dt di a tensione d'impulsu o di / dt di u currente d'impulsu, i tempi di risposta ponu varià in certi limiti.

perdita di ritornu

In l'applicazioni d'alta frequenza, a perdita di ritornu si riferisce à quante parti di l'onda "principale" sò riflesse à u dispositivu protettivu (puntu di surghjenza). Questa hè una misura diretta di quantu un dispositivu protettivu hè adattatu à l'impedenza caratteristica di u sistema.

Resistenza di serie

Resistenza in direzzione di u flussu di u signale trà l'entrata è a surtita di un arrester.

Attenuazione di u scudu

Relazione di a putenza alimentata in un cavu coassiale à a putenza irradiata da u cavu attraversu u cunduttore di fase.

Dispositivi protettivi per sovratensioni (SPD)

I dispositivi di prutezzione di sovratensione consistenu principalmente di resistori dipendenti da a tensione (varistori, diodi suppressori) è / o scintille (percorsi di scarica). I dispositivi di prutezzione da sovratensioni sò aduprati per prutege altre apparecchiature elettriche è installazioni da sovratensioni inammissibili alte è / o per stabilisce una cunnessione equipotenziale. I dispositivi protettivi per sovratensioni sò classificati:

1. a) secondu u so usu in:

• Dispositivi di prutezzione di sovratensione per installazioni è dispositivi di alimentazione elettrica

per tensioni nominali da 1000 V.

- secondu a EN 61643-11: 2012 in SPD di tippu 1/2 / 3

- secondu IEC 61643-11: 2011 in classi I / II / III SPD

U cambiamentu di u Red / Line. famiglia di prudutti secondu a nova norma EN 61643-11: 2012 è IEC 61643-11: 2011 serà cumpletata in u corsu di l'annu 2014.

• Dispositivi di prutezzione di Surge per installazioni è dispositivi di tecnulugia di l'infurmazione

per prutege l'attrezzatura elettronica moderna in e rete di telecomunicazioni è di segnalazione cù tensioni nominali finu à 1000 V ac (valore efficace) è 1500 V dc contra l'effetti indiretti è diretti di i fulmini è di altri transitori.

- secondu IEC 61643-21: 2009 è EN 61643-21: 2010.

• Isolendu scintille per i sistemi di terminazione di a terra o legami equipotenziali
• Dispositivi di prutezzione di sovratensione per aduprà in sistemi fotovoltaici

per tensioni nominali da 1500 V.

- secondu a EN 50539-11: 2013 in SPD di tippu 1/2

1. b) secondu a so capacità di scarica di impulsu attuale è l'effettu protettivu in:

• Arrestatori di corrente di fulmini / arrestatori di corrente di fulmini coordinati

per prutege l'installazione è l'equipaggiamentu da l'interferenze resultanti da fulmini diretti o vicini (installati à e fruntiere trà LPZ 0_A è 1).

• Arrestatori di Surge

per prutege l'installazioni, l'attrezzatura è i dispositivi terminali da fulmini remoti, commutazione di sopra-tensioni è scariche elettrostatiche (installate à i limiti à valle di LPZ 0_B).

• Arrestatori cumbinati

per prutege l'installazioni, l'attrezzatura è i dispositivi terminali da interferenze risultanti da fulmini diretti o vicini (installati à i limiti trà LPZ 0_A è 1 è ancu 0_A è 2).

Dati tecnichi di dispositivi di prutezzione contro sovratensioni

I dati tecnichi di i dispositivi di prutezzione di sovratensione includenu informazioni nantu à e so condizioni d'usu secondu i so:

• Applicazione (per esempiu installazione, cundizioni di rete, temperatura)
• Prestazione in casu di interferenza (per esempiu, capacità di scarica di impulsu attuale, seguità a capacità di spegnimentu attuale, livellu di prutezzione di tensione, tempu di risposta)
• Prestazione durante u funziunamentu (per esempiu, corrente nominale, attenuazione, resistenza di isolamentu)
• Prestazione in casu di fallimentu (per esempiu, fusibile di salvezza, disconnettore, failsafe, opzione di segnalazione à distanza)

Capacità di resistenza à cortocircuitu

A capacità di resistenza à cortocircuitu hè u valore di u currente di cortocircuitu di potenza-frequenza putenziale trattatu da u dispositivu protettivu di sovratensione quandu u fusibile massimu pertinente di backup hè cunnessu à monte.

Valutazione di cortocircuitu I_SCPV di un SPD in un sistema fotovoltaicu (PV)

Corrente massima di cortocircuitu micca influenzatu chì u SPD, solu o in cungiunzione cù i so dispositivi di disconnessione, hè capace di suppurtà.

Sovratensione temporanea (TOV)

A supratensione tempurale pò esse prisente à u dispositivu di prutezzione di sovratensione per un breve periodu di tempu per via di un difettu in u sistema à alta tensione. Questu deve esse chjaramente distintu da un transitoriu causatu da un fulmine o da un'operazione di commutazione, chì ùn duranu più di circa 1 ms. L'ampiezza U_T è a durata di sta sovratensione temporanea sò specificate in EN 61643-11 (200 ms, 5 s o 120 min.) è sò testate individualmente per i SPD pertinenti secondu a cunfigurazione di u sistema (TN, TT, ecc.). U SPD pò o a) fallire in modu affidabile (sicurezza TOV) o b) esse resistente à TOV (resistente TOV), significendu chì hè cumpletamente operativu durante è dopu

sopra-tensioni tempuranee.

Disconnector termale

Dispositivi di prutezzione di sovratensione da aduprà in sistemi di alimentazione elettrica dotati di resistori cuntrullati in tensione (varistori) presentanu per lo più un sezionatore termicu integratu chì disconnette u dispositivu di prutezzione di sovratensione da a rete in casu di sovraccaricu è indica questu statu di funzionamentu. U disconettore risponde à u "calore attuale" generatu da un varistore sovraccaricatu è disconnette u dispositivu di prutezzione di sovratensione da a rete se una certa temperatura hè superata. U disconettore hè destinatu à disconnettà u dispositivu di prutezzione di sovratensione sovraccaricatu in tempu per prevene un incendiu. Ùn hè micca destinatu à assicurà a prutezzione contra u cuntattu indirettu. A funzione di

sti sezionatori termichi ponu esse testati per mezu di una simulazione di sovraccaricu / invecchiamento di i parafullatori.

Corrente di scarica totale I_tutali

Corrente chì attraversa a cunnessione PE, PEN o terra di un SPD multipolare durante u test di corrente di scarica totale. Questa prova hè aduprata per determinà a carica totale se u currente flussi simultaneamente attraversu parechji percorsi protettivi di un SPD multipolare. Stu parametru hè decisivu per a capacità di scarica totale chì hè trattata in modu affidabile da a somma di l'individuu

percorsi di un SPD.

Livellu di prutezzione di tensione U_p

U livellu di prutezzione di tensione di un dispositivu di prutezzione da sovratensione hè u valore massimu istantaneu di a tensione à i terminali di un dispositivu di prutezzione da sovratensioni, determinatu da i test individuali standardizati:

- Tensione di scintilliu di impulsu di fulmine 1.2 / 50 μs (100%)

- Tensione di scintilla cù un tassu di crescita di 1kV / μs

- Tensione limite misurata à una corrente nominale di scarica I_n

U livellu di prutezzione di a tensione caratterizeghja a capacità di un dispositivu protettivu di sovratensione per limità i picchi à un livellu residuale. U livellu di prutezzione di a tensione definisce u locu di l'installazione in quantu à a categuria di sovratensione secondu IEC 60664-1 in i sistemi di alimentazione. Per i dispositivi di prutezzione di sovratensione da aduprà in i sistemi di tecnulugia di l'infurmazione, u livellu di prutezzione di tensione deve esse adattatu à u livellu di immunità di l'attrezzatura da prutege (IEC 61000-4-5: 2001).

Pianificazione di a prutezzione interna di i fulmini è di a prutezzione contro e sovratensioni

Requisiti per i Componenti Esterni di Prutezzione di Fulmini

I cumpunenti aduprati per l'installazione di u sistema di prutezzione di i fulmini esterni devenu risponde à certi requisiti meccanichi è elettrichi, chì sò specificati in a serie standard EN 62561-x. I cumpunenti di prutezzione contro i fulmini sò classificati secondu a so funzione, per esempiu cumpunenti di cunnessione (EN 62561-1), cunduttori è elettrodi di terra (EN 62561-2).

Prove di cumpunenti convenzionali di prutezzione contro i fulmini

I cumpunenti di prutezzione contro i fulmini metallici (morsetti, conduttori, aste di terminazione d'aria, elettrodi di terra) esposti à a intemperia devenu esse sottumessi à invecchiamento / condizionamentu artificiale prima di u test per verificà a so idoneità per l'applicazione prevista. In cunfurmità cù EN 60068-2-52 è EN ISO 6988 i cumpunenti metallichi sò sottumessi à invecchiamento artificiale è testati in duie tappe.

Intemperii naturali è esposizione à a currusione di cumpunenti di prutezzione di i lampi

Passu 1: Trattamentu di nebbia salina

Stu test hè destinatu à cumpunenti o dispositivi chì sò destinati à sopportà l'esposizione à un'atmosfera salina. L'attrezzatura di prova consiste in una camera di nebbia salina induve i campioni sò testati cù u livellu di prova 2 per più di trè ghjorni. U livellu di test 2 include trè fasi di spruzzatura di 2 ore ciascuna, aduprendu una soluzione à 5% di cloruru di sodiu (NaCl) à una temperatura trà 15 ° C è 35 ° C seguita da un almacenamentu di umidità à una umidità relativa di 93% è una temperatura di 40 ± 2 ° C per 20 à 22 ore secondu EN 60068-2-52.

Passu 2: Trattamentu di l'atmosfera zulfosa umida

Stu test hè di valutà a resistenza di i materiali o di l'oggetti umidità condensata chì cuntenenu diossidu di zolfu in cunfurmità cù EN ISO 6988.

L'attrezzatura di prova (Figura 2) consiste in una camera di prova induve i campioni

sò trattati cù una concentrazione di diossidu di zolfu in una frazione di volume di 667 x 10-6 (± 24 x 10-6) in sette cicli di prova. Ogni cicculu chì hà una durata di 24 ore hè cumpostu da un periodu di riscaldamentu di 8 ore à una temperatura di 40 ± 3 ° C in una atmosfera umida, saturata chì hè seguitata da un periodu di riposu di 16 ore. Dopu questu, l'atmosfera sulfurosa umida hè rimpiazzata.

Sia i cumpunenti per l'usu esternu sia i cumpunenti intarrati in terra sò sottumessi à invechjamentu / condizionamentu. Per i cumpunenti sepolti in terra bisogni è misure addiziunali devenu esse cunsiderate. Nisun clamp o cunduttori in alluminiu ponu esse sepolti in terra. Se l'acciaiu inossidabile deve esse intarratu in terra, solu l'acciaiu inossidabile in alta lega pò esse adupratu, per esempiu StSt (V4A). In cunfurmità cù a norma tedesca DIN VDE 0151, StSt (V2A) ùn hè micca permessu. I cumpunenti per l'usu in interni cum'è e barre di cunnessione equipotenziali ùn anu micca da esse sottumessi à invecchiamento / condizionamentu. U listessu vale per i cumpunenti chì sò incubati

in cuncretu. Sti cumpunenti sò dunque spessu fatti di acciaiu micca zincatu (neru).

Sistemi di terminazione d'aria / aste di terminazione d'aria

E verghe di terminazione d'aria sò tipicamente aduprate cum'è sistemi di terminazione d'aria. Sò dispunibuli in parechji disegni diversi, per esempiu cù una lunghezza di 1 m per l'installazione cù basa di cimentu nantu à tetti piatti, finu à i masci telescopici di prutezzione di u fulmine cù una lunghezza di 25 m per e piante di biogas. EN 62561-2 specifica e sezioni trasversali minime è i materiali ammissibili cù e pruprietà elettriche è meccaniche corrispondenti per e aste di terminazione d'aria. In casu di canne di terminazione d'aria cù altezze più grandi, a resistenza à a curvatura di a canna di terminazione d'aria è a stabilità di sistemi cumpleti (canna di terminazione d'aria in un treppiede) devenu esse verificate per mezu di un calculu staticu. E sezioni trasversali richieste è i materiali devenu esse scelti in base

nantu à stu calculu. E velocità di u ventu di a zona di carica di u ventu pertinente anu ancu esse tenute in contu per stu calculu.

Pruvenza di cumpunenti di cunnessione

I cumpunenti di cunnessione, o spessu chjamati semplicemente morsetti, sò aduprati cum'è cumpunenti di prutezzione contro i fulmini per cunnesse i cunduttori (cunduttore in giù, cunduttore di terminazione d'aria, entrata di terra) tra di elli o in una installazione.

A seconda di u tippu di pinza è di materiale di pinza, sò pussibule parechje combinazioni di pinze diverse. U routing di u cunduttore è e pussibili combinazioni di materiali sò decisive à stu riguardu. U tippu di routing di cunduttori descrive cume una pinza cullega i conduttori in disposizione croce o parallela.

In casu di una carica di corrente di fulmine, i morsetti sò sottumessi à forze elettrodinamiche è termiche chì dipendenu assai da u tipu di routing di u cunduttore è da a cunnessione di morsa. A Tabella 1 mostra materiali chì ponu esse cumbinati senza causà corrosione in cuntattu. A cumbinazione di diversi materiali trà di elli è e so sfarenti forze meccaniche è proprietà termiche anu effetti diversi nantu à i cumpunenti di cunnessione quandu u currente di fulmine attraversa elli. Ciò hè particularmente evidenti per i cumpunenti di cunnessione in acciaio inox (StSt) induve si verificanu alte temperature à causa di a bassa cunduttività appena i currenti di u lampu attraversanu. Dunque, un test di corrente di fulmine in conformità à EN 62561-1 deve esse effettuatu per tutti i morsetti. Per pruvà u peghju casu, ùn solu e diverse combinazioni di cunduttori, ma ancu e combinazioni di materiali specificate da u fabbricante devenu esse testate.

Prove basate annantu à l'esempiu di una pinza MV

À u primu, u numeru di cumbinazioni di test deve esse determinatu. A pinza MV aduprata hè fatta d'acciaiu inossidabile (StSt) è dunque pò esse cumbinata cù cunduttori in acciaio, alluminiu, StSt è in rame cum'è dichjaratu in a Tabella 1. Inoltre, pò esse cunnessu in disposizione croce è parallela chì deve ancu esse testata. Ciò significa chì ci sò ottu cumbinazioni di test possibili per a pinza MV aduprata (Figure 3 è 4).

In cunfurmità cù EN 62561 ciascuna di queste cumbinazioni di test deve esse testata nantu à trè campioni adatti / allestimenti di test. Ciò significa chì 24 esemplari di sta unica pinza MV devenu esse testati per copre l'intera gamma. Ogni singulu campione hè muntatu cù l'adeguatu

torque di serratura in cunfurmità cù i requisiti normativi è hè sottumessu à un invecchiamento artificiale per mezu di nebbia salina è trattamentu di atmosfera solforosa umida cum'è descrittu sopra. Per a prova elettrica successiva i campioni devenu esse fissati nantu à una piastra isolante (Figura 5).

Trè impulsi currenti di fulmini di forma d'onda 10/350 μs cun 50 kA (serviziu normale) è 100 kA (serviziu pesante) sò applicati à ogni campione. Dopu avè carricu di fulmine, i campioni ùn devenu micca presentà segni di dannu.

Oltre à i test elettrichi induve u campione hè sottumessu à forze elettrodinamiche in casu di una carica di fulmine, una carica staticu-meccanica hè stata integrata in a norma EN 62561-1. Stu test staticu-meccanicu hè particularmente necessariu per connettori paralleli, connettori longitudinali, ecc. È hè realizatu cù diversi materiali cunduttori è gamme di serraggio. I cumpunenti di cunnessione in acciaio inossidabile sò testati in cundizioni peggiori cù un unicu cunduttore in acciaio inossidabile solu (superficie estremamente liscia). I cumpunenti di cunnessione, per esempiu a pinza MV mostrata in a Figura 6, sò preparati cun un torque di serratura definitu è ​​poi caricati cù una forza di trazione meccanica di 900 N (± 20 N) per un minutu. Durante stu periodu di prova, i cunduttori ùn devenu micca spostassi più di un millimetru è i cumpunenti di cunnessione ùn devenu micca presentà segni di dannu. Stu test staticu-meccanicu addizionale hè un altru criteriu di prova per i cumpunenti di cunnessione è deve ancu esse documentatu in u rapportu di prova di u fabbricante in più di i valori elettrichi.

A resistenza di cuntattu (misurata sopra a pinza) per una pinza in acciaio inossidabile ùn deve supera 2.5 mΩ o 1 mΩ in casu di altri materiali. U torque di allentamentu richiestu deve esse assicuratu.

Di conseguenza i stallatori di i sistemi di prutezzione contro i fulmini anu da selezziunà i cumpunenti di cunnessione per u duvere (H o N) da aspettà in situ. Un clamp per u serviziu H (100 kA), per esempiu, deve esse adupratu per una canna di terminazione d'aria (corrente di fulmine pienu) è un clamp per u serviziu N (50 kA) deve esse adupratu in una maglia o in una entrata di terra (corrente di fulmine digià distribuita).

Conduttori

A EN 62561-2 pone dinò richieste particulari à i cunduttori cume i cunduttori di terminazione d'aria è di calata o elettrodi di terra per esempiu elettrodi di terra ad anellu, per esempiu:

• Proprietà meccaniche (resistenza à a trazione minima, allungamentu minimu)
• Proprietà elettriche (resistività massima)
• Proprietà di resistenza à a corrosione (invichjamentu artificiale cum'è discrittu sopra).

E pruprietà meccaniche devenu esse testate è osservate. A Figura 8 mostra a messa in opera di prova per testà a resistenza à a trazione di i cunduttori circolari (per esempiu, alluminiu). A qualità di u revestimentu (lisciu, cuntinuu) è u spessore minimu è l'aderenza à u materiale di basa sò impurtanti è devenu esse testati in particulare se si utilizanu materiali rivestiti cum'è l'azzaru galvanizatu (St / tZn).

Questu hè descrittu in u standard in forma di un test di flessione. Per questu scopu, un campione hè piegatu in un raghju uguale à 5 volte di u so diametru à un angulu di 90 °. In questu modu, u campione ùn pò micca presentà bordi taglienti, rotture o esfoliazione. Inoltre, i materiali cunduttori saranu facili da trattà quandu si installanu sistemi di prutezzione contro i fulmini. I fili o strisce (bobine) sò supposti per esse facilmente raddrizzati per mezu di un raddrizzatore di fili (pulie di guida) o per mezu di torsione. Inoltre, deve esse faciule d'installà / pieghje i materiali in strutture o in terra. Queste esigenze standard sò caratteristiche di pruduttu pertinenti chì devenu esse documentate in i fogli di dati di u produttu currispondenti di i fabbricanti.

Elettrodi di terra / aste di terra

E aste di terra LSP separabili sò fatte di acciaio speciale è sò completamente zincate à caldu o sò custituite di acciaio inossidabile di alta lega. Un giuntu di accoppiamento chì permette a cunnessione di e aste senza allargà u diametru hè una caratteristica particulare di queste aste di terra. Ogni canna furnisce un foru è una punta di pin.

EN 62561-2 specifica i requisiti per l'elettrodi di terra cum'è materiale, geometria, dimensioni minime è pruprietà meccaniche è elettriche. I giunti di accoppiamentu chì liganu e singole aste sò punti debuli. Per questa ragione EN 62561-2 richiede chì sò necessarie prove meccaniche è elettriche supplementari per testà a qualità di sti giunti di accoppiamento.

Per sta prova, l'asta hè messa in una guida cù una piastra d'acciaiu cum'è zona d'impattu. U campione si compone di duie verghe unite cù una lunghezza di 500 mm ciascuna. Trè esemplari di ogni tipu di elettrodu di terra sò da esse testati. L'estremità superiore di u campione hè colpita per mezu di un martellu di vibrazione cù un insertu di martellu adeguatu per una durata di dui minuti. A velocità di colpu di u martellu deve esse 2000 ± 1000 min-1 è l'energia di l'impattu à colpu unicu deve esse 50 ± 10 [Nm].

Se l'accoppiamenti anu passatu questu test senza difetti visibili, sò sottumessi à un invecchiamento artificiale per mezu di nebbia salina è trattamentu di atmosfera solforosa umida. Dopu l'accoppiamenti sò carichi di trè impulsi di corrente di fulmine di forma d'onda 10/350 μs di 50 kA è 100 kA ciascuna. A resistenza di cuntattu (misurata sopra l'accoppiamento) di aste di terra in acciaio inox ùn deve micca supera 2.5 mΩ. Per verificà se u giuntu di accoppiamentu hè sempre cunnessu fermamente dopu esse sottumessu à sta carica di fulmine, a forza di accoppiamentu hè testata per mezu di una macchina di prova di trazione.

L'installazione di un sistema funzionale di prutezzione contro i fulmini richiede chì sò usati componenti è dispositivi testati secondu l'ultimu standard. L'installatori di sistemi di prutezzione contro i fulmini anu da selezziunà è installà currettamente i cumpunenti secondu e esigenze in u situ di stallazione. Oltre à i requisiti meccanichi, i criteri elettrichi di l'ultimu statu di prutezzione contro i fulmini sò da cunsiderà è rispettà.

Càlculu di u Currente di Cortocircuitu Linea-Terra

Dimensione di i sistemi di terminazione di a terra in quantu à l'ampacità

Per questu scopu, diversi scenarii di u peghju casu devenu esse esaminati. In i sistemi di media tensione, una falla di doppia terra seria u casu u più criticu. Una prima faglia di terra (per esempiu à un trasformatore) pò causà una seconda falla di terra in un'altra fase (per esempiu una fine di saldatura di cavi difettosa in un sistema di media tensione). Sicondu a tola 1 di a norma EN 50522 (Messa à a terra di l'installazione di potenza chì supera 1 kV ac), una doppia corrente di falla di terra I''kEE, chì hè definita in seguitu, scorrerà attraversu i cunduttori di terra in questu casu:

I "kEE = 0,85 • I" k

(I "k = currente di cortocircuitu simetricu iniziale à trè poli)

In una installazione di 20 kV cun un currente di cortocircuitu simmetricu iniziale I''k di 16 kA è un tempu di disconnessione di 1 secondu, a corrente di falla di terra doppia sarebbe 13.6 kA. L'ampacità di i cunduttori di messa à terra è di e barre di messa à terra in u bastimentu di a stazione o in a stanza di trasformatore deve esse valutata secondu stu valore. In questu cuntestu, a divisione attuale pò esse cunsiderata in casu di un arrangiu di anellu (un fattore di 0.65 hè adupratu in pratica). A pianificazione deve esse sempre basata annantu à i dati di sistema attuali (cunfigurazione di u sistema, currente di cortocircuitu di linea à terra, tempu di disconnessione).

A norma EN 50522 specifica a densità massima di corrente di cortocircuitu G (A / mm2) per diversi materiali. A sezione trasversale di un cunduttore hè determinata da u materiale è u tempu di disconnessione.

hà calculatu u currente avà hè divisu da a densità di corrente G di u materiale pertinente è u tempu di disconnessione currispondente è a sezione trasversale minima A_{à mè} di u cunduttore hè determinatu.

A_{à mè}= Eiu "_{kEE (filiale)} / G [mm²]

A sezione trasversale calculata permette di selezziunà un cunduttore. Questa sezione trasversale hè sempre arrotondata finu à a prossima sezione trasversale nominale più grande. In casu di un sistema compensatu, per esempiu, u sistema di terminazione di terra stessu (a parte in cuntattu direttu cù a terra) hè carcu di una corrente assai inferiore vale à dì solu cù a corrente di falla di terra residuale I_E = rx I_RES ridutta di u fattore r. Questa corrente ùn supera micca alcuni 10 A è pò scorrere in permanenza senza prublemi se sò usate sezioni trasversali di materiale di messa à terra cumune.

Sezzioni trasversali minime di elettrodi di terra

E sezioni trasversali minime in quantu à a forza meccanica è a corrosione sò definite in a norma DIN VDE 0151 tedesca (Materiale è dimensioni minime di l'elettrodi di terra in quantu à a corrosione).

Carica di u ventu in casu di sistemi isolati di terminazione d'aria secondu l'Eurocodice 1

E condizioni climatiche estreme crescenu in tuttu u mondu per via di u riscaldamentu climaticu. Cunsequenze cum'è alta velocità di u ventu, un numeru aumentatu di timpeste è forti precipitazioni ùn ponu esse ignorate. Dunque, cuncettori è installatori affronteranu nuove sfide in particulare in quantu à i carichi di u ventu. Questu ùn affetta micca solu e strutture di custru (statica di a struttura), ma ancu i sistemi di terminazione d'aria.

In u campu di a prutezzione di i fulmini, e norme DIN 1055-4: 2005-03 è DIN 4131 sò state aduprate finu cum'è basa di dimensione. In lugliu 2012, ste norme sò state rimpiazzate da l'Eurocodici chì furniscenu regule di cuncepimentu strutturale standardizate in tutta l'Europa (pianificazione di e strutture).

A norma DIN 1055-4: 2005-03 hè stata integrata in Eurocodice 1 (EN 1991-1-4: Azzioni nantu à e strutture - Parte 1-4: Azzioni generali - Azzioni di u ventu) è DIN V 4131: 2008-09 in Eurocodice 3 ( EN 1993-3-1: Parte 3-1: Torri, alberi è camini - Torri è alberi). Cusì, sti dui standard formanu a basa per dimensionà i sistemi di terminazione di l'aria per i sistemi di prutezzione di i fulmini, tuttavia, l'Eurocodice 1 hè principalmente pertinente.

I parametri seguenti sò aduprati per calculà a carica di u ventu attuale da aspettà:

• Zona di u ventu (a Germania hè divisa in quattru zone di u ventu cù diverse velocità di u ventu di basa)
• Categoria di terrenu (e categurie di terrenu definiscenu u circondu di una struttura)
• Altezza di l'ughjettu sopra à u livellu di u tarrenu
• Altitudine di u locu (sopra u livellu di u mare, tipicamente finu à 800 m sopra u livellu di u mare)

Altri fattori chì influenzanu cum'è:

• Icing
• Posizione nantu à una cresta o cima di una cullina
• Altezza di l'ughjettu sopra à 300 m
• Altitudine di u terrenu sopra à 800 m (livellu di u mare)

devenu esse cunsiderati per l'ambiente d'installazione specificu è devenu esse calculati separatamente.

A cumbinazione di i paràmetri sfarenti porta à a velocità di u ventu di u ventu chì deve esse aduprata cum'è basa per dimensionà i sistemi di terminazione d'aria è altre installazioni cum'è cunduttori à anellu elevatu. In u nostru catalogu, a velocità massima di u ventu rafale hè specificata per i nostri prudutti per pudè determinà u numeru necessariu di basi di cimentu secondu a velocità di u ventu rafale, per esempiu in casu di sistemi isolati di terminazione d'aria. Questu ùn permette micca solu di determinà a stabilità statica, ma dinò di riduce u pesu necessariu è cusì a carica di u tettu.

Nota impurtante:

E "velocità massime di u ventu di rafale" specificate in stu catalogu per e singole cumpunenti sò state determinate secondu e esigenze di calculu specifiche in Germania di l'Eurocodice 1 (DIN EN 1991-1-4 / NA: 2010-12) chì si basanu nantu à a zona di u ventu carta per l'Allemagne è e particularità topografiche specifiche di u paese assuciate.

Quandu si utilizanu prudutti di stu catalogu in altri paesi, e particularità specifiche per u paese è altri metudi di calculu applicabili lucalmente, se presenti, descritti in Eurocodice 1 (EN 1991-1-4) o in altri regolamenti di calculu applicabili lucalmente (fora di l'Europa) devenu esse osservatu. Di conseguenza, e velocità massime di u ventu di rafale menzionate in stu catalogu s'applicanu solu à a Germania è sò solu una orientazione approssimativa per altri paesi. E velocità di u ventu di u ventu duveranu esse calcolate di novu secondu i metudi di calculu specifichi à u paese!

Quandu si stallanu verghe di terminazione d'aria in basi di cimentu, l'infurmazioni / a velocità di u ventu di u ventu in u tavulu devenu esse cunsiderate. Questa informazione si applica à i materiali convenzionali di a canna di terminazione d'aria (Al, St / tZn, Cu è StSt).

Se e aste di terminazione di l'aria sò fissate per mezu di spaziatori, i calculi sò basati nantu à e possibilità di installazione sottu.

E velocità massime ammissibili di u ventu di rafale sò specificate per i prudutti pertinenti è devenu esse cunsiderate per a selezzione / installazione. Una forza meccanica più elevata pò esse ottenuta per mezu di un supportu angolatu (dui distanziatori disposti in un triangulu) (à dumanda).