BS EN IEC 62305 Standard ochrany před bleskem

Norma BS EN / IEC 62305 pro ochranu před bleskem byla původně publikována v září 2006, aby nahradila předchozí normu BS 6651: 1999. Pro konečné období, BS EN / IEC 62305 a BS 6651 běžely paralelně, ale od srpna 2008 byla BS 6651 zrušena a nyní je BS EN / IEC 63205 uznávanou normou pro ochranu před bleskem.

Norma BS EN / IEC 62305 odráží zvýšené vědecké znalosti o blescích a jejich účincích za posledních dvacet let a hodnotí rostoucí dopad technologií a elektronických systémů na naše každodenní činnosti. BS EN / IEC 62305, složitější a náročnější než jeho předchůdce, obsahuje čtyři odlišné části - obecné zásady, řízení rizik, fyzické poškození struktur a ohrožení života a ochrana elektronických systémů.

Zde jsou představeny tyto části normy. V roce 2010 tyto části prošly pravidelným technickým přezkumem, přičemž aktualizované části 1, 3 a 4 byly vydány v roce 2011. Aktualizovaná část 2 je v současné době projednávána a očekává se, že bude zveřejněna koncem roku 2012.

Klíčem k BS EN / IEC 62305 je, že všechny úvahy o ochraně před bleskem vycházejí z komplexního a komplexního posouzení rizik a že toto posouzení nezohledňuje pouze chráněnou strukturu, ale také služby, ke kterým je tato struktura připojena. V zásadě již nelze strukturální ochranu před bleskem považovat za izolovanou, ochrana proti přechodným přepětím nebo elektrickým rázům je nedílnou součástí BS EN / IEC 62305.

Struktura BS EN / IEC 62305

Řada BS EN / IEC 62305 se skládá ze čtyř částí, které je třeba vzít v úvahu. Tyto čtyři části jsou popsány níže:

Část 1: Obecné zásady

BS EN / IEC 62305-1 (část 1) je úvodem k dalším částem normy a v zásadě popisuje, jak navrhovat systém ochrany před bleskem (LPS) v souladu s doprovodnými částmi normy.

Část 2: Řízení rizik

Přístup k řízení rizik podle BS EN / IEC 62305-2 (část 2) se příliš nesústředí na čistě fyzické poškození konstrukce způsobené výbojem blesku, ale spíše na riziko ztráty lidských životů, ztráty služby veřejnost, ztráta kulturního dědictví a ekonomické ztráty.

Část 3: Fyzické poškození konstrukcí a ohrožení života

BS EN / IEC 62305-3 (část 3) se týká přímo hlavní části BS 6651. Od BS 6651 se liší tím, že tato nová část má čtyři třídy nebo úrovně ochrany LPS, na rozdíl od základních dvou (obyčejných a vysoce rizikové) v BS 6651.

Část 4: Elektrické a elektronické systémy

v rámci struktur pokrývá BS EN / IEC 62305-4 (část 4) ochranu elektrických a elektronických systémů umístěných v konstrukcích. Ztělesňuje to, co sdělila příloha C v BS 6651, ale s novým zonálním přístupem označovaným jako zóny ochrany před bleskem (LPZ). Poskytuje informace pro návrh, instalaci, údržbu a testování ochranného systému Lightning Electromagnetic Impulse (LEMP) (nyní označovaného jako Surge Protection Measures - SPM) pro elektrické / elektronické systémy v konstrukci.

Následující tabulka poskytuje obecný přehled klíčových odchylek mezi předchozí normou BS 6651 a BS EN / IEC 62305.

Poškození a ztráta

BS EN / IEC 62305 identifikuje čtyři hlavní zdroje poškození:

S1 Bliká do struktury

S2 Bliká blízko struktury

S3 Bliká do služby

S4 Bliká blízko služby

Každý zdroj poškození může mít za následek jeden nebo více ze tří typů poškození:

D1 Zranění živých bytostí v důsledku krokových a dotykových napětí

D2 Fyzické poškození (požár, výbuch, mechanické poškození, uvolnění chemikálií) v důsledku účinků bleskového proudu včetně jiskření

D3 Selhání vnitřních systémů v důsledku elektromagnetického impulzu blesku (LEMP)

Z poškození bleskem mohou vzniknout následující typy ztrát:

L1 Ztráty lidského života

L2 Ztráta služby veřejnosti

L3 Ztráta kulturního dědictví

L4 Ztráta ekonomické hodnoty

Vztahy všech výše uvedených parametrů jsou shrnuty v tabulce 5.

Obrázek 12 na stránce 271 zobrazuje typy poškození a ztrát způsobených bleskem.

Podrobnější vysvětlení obecných zásad tvořících část 1 normy BS EN 62305 najdete v naší úplné referenční příručce „Průvodce BS EN 62305“. Přestože je tato příručka zaměřena na normu BS EN, může poskytnout podpůrné informace, které by mohly zajímat konzultanty navrhující ekvivalent IEC. Další podrobnosti o této příručce najdete na straně 283.

Kritéria návrhu schématu

Ideální ochranou před bleskem pro konstrukci a její připojené služby by bylo uzavřít konstrukci do uzemněného a dokonale vodivého kovového stínění (krabice) a navíc zajistit adekvátní spojení všech připojených služeb na vstupním bodě do stínění.

To by v podstatě zabránilo pronikání bleskového proudu a indukovaného elektromagnetického pole do struktury. V praxi však není možné nebo dokonce nákladově efektivní jít do takové délky.

Tato norma tedy stanoví definovanou sadu parametrů bleskového proudu, kde ochranná opatření přijatá v souladu s jejími doporučeními sníží jakékoli poškození a následné ztráty v důsledku úderu blesku. Toto snížení poškození a následné ztráty je platné za předpokladu, že parametry úderu blesku spadají do definovaných limitů stanovených jako úrovně ochrany před bleskem (LPL).

Úrovně ochrany před bleskem (LPL)

Byly stanoveny čtyři úrovně ochrany na základě parametrů získaných z dříve publikovaných technických dokumentů. Každá úroveň má pevnou sadu parametrů maximálního a minimálního proudu blesku. Tyto parametry jsou uvedeny v tabulce 6. Maximální hodnoty byly použity při konstrukci produktů, jako jsou součásti ochrany před bleskem a přepěťová ochranná zařízení (SPD). K odvození poloměru valivé koule pro každou úroveň byly použity minimální hodnoty bleskového proudu.

Zóny ochrany před bleskem (LPZ)

Koncept zón ochrany před bleskem (LPZ) byl zaveden v BS EN / IEC 62305 zejména proto, aby pomohl při stanovení ochranných opatření potřebných k zavedení ochranných opatření proti elektromagnetickému impulzu blesku (LEMP) v konstrukci.

Obecnou zásadou je, že zařízení vyžadující ochranu by mělo být umístěno v LPZ, jehož elektromagnetické vlastnosti jsou kompatibilní s odolností proti namáhání zařízení nebo schopností odolnosti.

Koncept je určen pro vnější zóny s rizikem přímého úderu blesku (LPZ 0_A) nebo riziko částečného bleskového proudu (LPZ 0_B) a úrovně ochrany uvnitř vnitřních zón (LPZ 1 a LPZ 2).

Obecně platí, že čím vyšší je počet zón (LPZ 2; LPZ 3 atd.), Tím nižší jsou očekávané elektromagnetické účinky. Jakékoli citlivé elektronické zařízení by mělo být obvykle umístěno ve vyšších číslech LPZ a mělo by být chráněno proti LEMP příslušnými opatřeními proti přepětí („SPM“, jak je definováno v BS EN 62305: 2011).

SPM byl dříve v BS EN / IEC 62305: 2006 označován jako LEMP Protection Measures System (LPMS).

Obrázek 13 zdůrazňuje koncept LPZ aplikovaný na konstrukci a na SPM. Koncept je rozšířen v BS EN / IEC 62305-3 a BS EN / IEC 62305-4.

Výběr nejvhodnějšího SPM se provádí pomocí posouzení rizik v souladu s BS EN / IEC 62305-2.

BS EN / IEC 62305-2 Řízení rizik

BS EN / IEC 62305-2 je klíčem ke správné implementaci BS EN / IEC 62305-3 a BS EN / IEC 62305-4. Hodnocení a řízení rizik jsou nyní výrazně podrobnější a rozsáhlejší než přístup podle BS 6651.

BS EN / IEC 62305-2 se konkrétně zabývá provedením posouzení rizik, jehož výsledky definují požadovanou úroveň systému ochrany před bleskem (LPS). Zatímco BS 6651 věnoval předmětu hodnocení rizik 9 stran (včetně obrázků), BS EN / IEC 62305-2 v současné době obsahuje více než 150 stránek.

První fází posouzení rizik je určit, který ze čtyř typů ztrát (jak je uvedeno v BS EN / IEC 62305-1) může způsobit strukturu a její obsah. Konečným cílem posouzení rizik je kvantifikovat a v případě potřeby snížit příslušná primární rizika, tj .:

R₁ riziko ztráty lidských životů

R₂ riziko ztráty služby veřejnosti

R₃ riziko ztráty kulturního dědictví

R₄ riziko ztráty ekonomické hodnoty

Pro každé z prvních tří primárních rizik přijatelné riziko (R_T) je nastaven. Tyto údaje lze získat z tabulky 7 normy IEC 62305-2 nebo tabulky NK.1 národní přílohy BS EN 62305-2.

Každé primární riziko (R_n) se stanoví pomocí dlouhé řady výpočtů, jak jsou definovány v normě. Pokud skutečné riziko (R_n) je menší nebo roven přijatelnému riziku (R_T), pak nejsou nutná žádná ochranná opatření. Pokud skutečné riziko (R_n) je větší než odpovídající tolerovatelné riziko (R_T), musí být zahájena ochranná opatření. Výše uvedený proces se opakuje (s použitím nových hodnot, které se vztahují k vybraným ochranným opatřením) až do R_n je menší nebo rovno jeho odpovídajícímu R_T. Je to tento iterační proces, jak je znázorněno na obrázku 14, který rozhoduje o volbě nebo dokonce úrovni ochrany před bleskem (LPL) systému ochrany před bleskem (LPS) a chrání proti ochranným opatřením (SPM) proti elektromagnetickému impulzu blesku (LEMP).

BS EN / IEC 62305-3 Fyzické poškození konstrukcí a ohrožení života

Tato část souboru norem se zabývá ochrannými opatřeními ve struktuře a kolem ní a jako taková se přímo týká hlavní části BS 6651.

Hlavní část této části normy poskytuje pokyny pro návrh externího systému ochrany před bleskem (LPS), interního LPS a programů údržby a kontroly.

Systém ochrany před bleskem (LPS)

BS EN / IEC 62305-1 definovala čtyři úrovně ochrany před bleskem (LPL) na základě pravděpodobných minimálních a maximálních bleskových proudů. Tyto LPL se rovnají přímo třídám systému ochrany před bleskem (LPS).

Korelace mezi čtyřmi úrovněmi LPL a LPS je uvedena v tabulce 7. V zásadě platí, že čím větší je LPL, tím vyšší třída LPS je požadována.

Třída LPS, která se má instalovat, se řídí výsledkem výpočtu posouzení rizik zdůrazněného v BS EN / IEC 62305-2.

Aspekty externího LPS designu

Projektant ochrany před bleskem musí nejprve zvážit tepelné a výbušné účinky způsobené v místě úderu blesku a důsledky pro uvažovanou konstrukci. V závislosti na důsledcích může návrhář zvolit jeden z následujících typů externích LPS:

- Izolovaný

- Neizolované

Izolovaný LPS se obvykle volí, když je konstrukce postavena z hořlavých materiálů nebo představuje riziko výbuchu.

Naopak může být použit neizolovaný systém, pokud takové nebezpečí neexistuje.

Externí LPS se skládá z:

- Jímací systém

- Dolní vodič

- Zemnící ukončovací systém

Tyto jednotlivé prvky LPS by měly být spojeny dohromady pomocí vhodných komponentů ochrany před bleskem (LPC) vyhovujících (v případě BS EN 62305) řadě BS EN 50164 (všimněte si, že tato řada BS EN má být nahrazena BS EN / IEC Řada 62561). Tím bude zajištěno, že v případě výboje bleskového proudu do konstrukce bude správná konstrukce a výběr komponent minimalizovat potenciální poškození.

Jímací systém

Úlohou jímacího systému je zachytit bleskový výbojový proud a neškodně jej rozptýlit na zem prostřednictvím svodiče a jímacího systému. Proto je životně důležité používat správně navržený jímací systém.

BS EN / IEC 62305-3 prosazuje v jakékoli kombinaci pro design jímky následující:

- Vzduchové tyče (nebo nástavce), ať už jsou to volně stojící stožáry nebo spojené s vodiči, aby vytvořily síť na střeše

- Vedlejší (nebo zavěšené) vodiče, ať už jsou podepřeny volně stojícími stožáry nebo spojeny s vodiči, aby vytvořily síť na střeše

- Síťovaná síť vodičů, která může ležet v přímém kontaktu se střechou nebo nad ní být zavěšena (v případě, že má zásadní význam, aby střecha nebyla vystavena přímému výboji blesku)

Norma zcela jasně stanoví, že všechny typy jímacích systémů, které se používají, musí splňovat požadavky na umístění stanovené v těle normy. Zdůrazňuje, že komponenty jímací jednotky by měly být instalovány v rozích, exponovaných bodech a hranách konstrukce. Tři základní metody doporučené pro určení polohy jímacích systémů jsou:

- Metoda válcování koule

- Metoda ochranného úhlu

- Síťová metoda

Tyto metody jsou podrobně popsány na následujících stránkách.

Metoda válcování koule

Metoda valivé koule je jednoduchým prostředkem k identifikaci oblastí konstrukce, která vyžaduje ochranu, s přihlédnutím k možnosti bočních úderů na konstrukci. Základní koncept aplikace valivé koule na konstrukci je znázorněn na obrázku 15.

V BS 6651 byla použita metoda valivé koule, jediný rozdíl je v tom, že v BS EN / IEC 62305 existují různé poloměry valivé koule, které odpovídají příslušné třídě LPS (viz tabulka 8).

Tato metoda je vhodná pro definování zón ochrany pro všechny typy konstrukcí, zejména pro ty, které mají složitou geometrii.

Metoda ochranného úhlu

Metoda ochranného úhlu představuje matematické zjednodušení metody valivé koule. Ochranný úhel (a) je úhel vytvořený mezi špičkou (A) svislé tyče a přímkou ​​vyčnívající dolů k povrchu, na kterém tyč sedí (viz obrázek 16).

Ochranný úhel poskytovaný vzduchovou tyčí je jednoznačně trojrozměrný koncept, kdy je tyči přiřazen ochranný kužel zametáním linie AC v úhlu ochrany o celých 360 ° kolem vzduchové tyče.

Ochranný úhel se liší s měnící se výškou vzduchové tyče a třídou LPS. Ochranný úhel poskytovaný vzduchovou tyčí je určen z tabulky 2 BS EN / IEC 62305-3 (viz obrázek 17).

Změna ochranného úhlu je změnou na jednoduchou 45 ° zónu ochrany poskytovanou ve většině případů v BS 6651. Nová norma dále používá výšku jímacího systému nad referenční rovinou, ať už jde o úroveň země nebo střechy (viz Obrázek 18).

Síťová metoda

Jedná se o metodu, která byla nejčastěji používána podle doporučení BS 6651. V rámci BS EN / IEC 62305 jsou opět definovány čtyři různé velikosti ukončovacích ok a odpovídají příslušné třídě LPS (viz tabulka 9).

Tato metoda je vhodná tam, kde hladké povrchy vyžadují ochranu, pokud jsou splněny následující podmínky:

- Vodiče jímání musí být umístěny na okrajích střechy, na převisech střech a na hřebenech střechy se sklonem větším než 1 z 10 (5.7 °)

- Nad jímacím systémem nevyčnívá žádná kovová instalace

Moderní výzkum škod způsobených bleskem ukázal, že okraje a rohy střech jsou nejvíce náchylné k poškození.

Takže na všech konstrukcích, zejména s plochými střechami, by obvodové vodiče měly být instalovány co nejblíže k vnějším okrajům střechy.

Stejně jako v BS 6651 současná norma umožňuje použití vodičů (ať už se jedná o náhodnou kovovou konstrukci nebo speciální vodiče LP) pod střechu. Svislé vzduchové tyče (laloky) nebo úderové desky by měly být namontovány nad střechou a připojeny k vodivému systému pod nimi. Vzduchové tyče by neměly být od sebe vzdáleny více než 10 m a pokud jsou použity alternativně úderové desky, měly by být strategicky umístěny přes střešní plochu ve vzdálenosti nejvýše 5 m.

Nekonvenční jímací systémy

V průběhu let zuřila spousta technických (a komerčních) debat o platnosti tvrzení navrhovatelů takových systémů.

Toto téma bylo rozsáhle diskutováno v technických pracovních skupinách, které sestavily BS EN / IEC 62305. Výsledkem bylo zůstat s informacemi obsaženými v této normě.

BS EN / IEC 62305 jednoznačně uvádí, že objem nebo pásmo ochrany poskytované jímacím systémem (např. Vzduchová tyč) musí být určeno pouze skutečným fyzickým rozměrem jímacího systému.

Toto tvrzení je ve verzi BS EN 2011 z roku 62305 posíleno začleněním do těla normy, místo aby bylo součástí přílohy (příloha A BS EN / IEC 62305-3: 2006).

Typicky, pokud je vzduchová tyč vysoká 5 m, pak jediný nárok na ochrannou zónu, kterou tato vzduchová tyč poskytuje, by byl založen na 5 ma příslušné třídě LPS, a nikoli na žádném vylepšeném rozměru požadovaném některými nekonvenčními vzduchovými tyčemi.

Uvažuje se o žádném jiném standardu, který by běžel paralelně s touto normou BS EN / IEC 62305.

Přírodní složky

Pokud jsou kovové střechy považovány za přirozené větrací systémy, pak BS 6651 poskytl vodítko ohledně minimální tloušťky a typu uvažovaného materiálu.

BS EN / IEC 62305-3 poskytuje podobné pokyny a další informace, pokud je třeba střechu považovat za odolnou proti propíchnutí výbojem blesku (viz tabulka 10).

Po obvodu konstrukce by vždy měly být rozmístěny minimálně dva dolní vodiče. Dolní vodiče by měly být instalovány, kdykoli je to možné, v každém odkrytém rohu konstrukce, protože výzkum ukázal, že přenášejí hlavní část bleskového proudu.

Přírodní složky

BS EN / IEC 62305, stejně jako BS 6651, podporuje použití náhodných kovových dílů na konstrukci nebo uvnitř konstrukce, které mají být začleněny do LPS.

Tam, kde BS 6651 podporovala elektrickou kontinuitu při použití výztužných prutů umístěných v betonových konstrukcích, tak také BS EN / IEC 62305-3. Dále se uvádí, že výztužné pruty jsou svařeny, upnuty vhodnými spojovacími prvky nebo překryty minimálně 20násobkem průměru výztuže. Tím je zajištěno, že ty výztužné tyče, které pravděpodobně přenášejí bleskové proudy, mají bezpečné spojení z jedné délky na druhou.

Je-li požadováno připojení vnitřních výztužných tyčí k vnějším dolním vodičům nebo uzemňovací síti, je vhodné jedno z uspořádání znázorněných na obrázku 20. Pokud má být spojení od spojovacího vodiče k výztuži zapouzdřeno do betonu, doporučuje norma použít dvě svorky, jednu spojenou s jednou délkou výztuže a druhou s jinou délkou výztuže. Klouby by pak měly být obaleny sloučeninou inhibující vlhkost, jako je páska Denso.

Pokud se mají výztužné tyče (nebo konstrukční ocelové rámy) použít jako svodové vodiče, měla by být zajištěna elektrická kontinuita od jímacího systému k uzemňovacímu systému. U nově budovaných konstrukcí o tom lze rozhodnout v rané fázi výstavby pomocí speciálních výztužných tyčí nebo alternativně k vedení vyhrazeného měděného vodiče z horní části konstrukce k základu před nalitím betonu. Tento vyhrazený měděný vodič by měl být pravidelně spojen se sousedními / sousedními výztužnými tyčemi.

Pokud existují pochybnosti o trase a kontinuitě výztužných prutů ve stávajících konstrukcích, měl by být nainstalován vnější systém svodů. Ty by měly být v ideálním případě spojeny do výztužné sítě konstrukcí v horní a dolní části konstrukce.

Zemnící systém

Zemnící systém je zásadní pro bezpečný a efektivní rozptyl bleskového proudu do země.

V souladu s BS 6651 nový standard doporučuje jediný integrovaný zemnící zakončení pro konstrukci, kombinující ochranu před bleskem, napájení a telekomunikační systémy. Než dojde k jakémukoli propojení, je třeba získat souhlas provozního orgánu nebo vlastníka příslušných systémů.

Dobré uzemnění by mělo mít následující vlastnosti:

- Nízký elektrický odpor mezi elektrodou a zemí. Čím nižší je odpor zemní elektrody, tím větší je pravděpodobnost, že bleskový proud bude proudit touto cestou přednostně před jakoukoli jinou, což umožní bezpečné vedení proudu a jeho rozptýlení v zemi.

- Dobrá odolnost proti korozi. Volba materiálu pro zemní elektrodu a její připojení má zásadní význam. Bude pohřben v půdě po mnoho let, takže musí být naprosto spolehlivý

Norma prosazuje požadavek nízkého odporu uzemnění a zdůrazňuje, že jej lze dosáhnout s celkovým uzemňovacím systémem 10 ohmů nebo méně.

Používají se tři základní uspořádání zemních elektrod.

- Uspořádání typu A.

- Uspořádání typu B.

- Zemní elektrody základu

Uspořádání typu A.

Skládá se z vodorovných nebo svislých zemních elektrod připojených ke každému dolnímu vodiči upevněnému na vnější straně konstrukce. Jedná se v podstatě o uzemňovací systém používaný v BS 6651, kde každý svodič má k sobě připojenou zemní elektrodu (tyč).

Uspořádání typu B.

Toto uspořádání je v podstatě plně připojená prstencová zemní elektroda, která je umístěna po obvodu konstrukce a je v kontaktu s okolní půdou po dobu minimálně 80% její celkové délky (tj. 20% její celkové délky může být uloženo v řekněme suterén konstrukce a není v přímém kontaktu se zemí).

Základové zemní elektrody

Jedná se v podstatě o uzemňovací uspořádání typu B. Obsahuje vodiče, které jsou instalovány v betonovém základu konstrukce. Jsou-li požadovány jakékoli další délky elektrod, musí splňovat stejná kritéria jako pro uspořádání typu B. K rozšíření ocelové výztužné základové sítě lze použít základové zemní elektrody.

Separační (izolační) vzdálenost externí LPS

V zásadě je nutná separační vzdálenost (tj. Elektrická izolace) mezi vnějším LPS a konstrukčními kovovými částmi. Tím se minimalizuje šance na interní zavedení částečného bleskového proudu do struktury.

Toho lze dosáhnout umístěním hromosvodů dostatečně daleko od vodivých částí, které vedou do konstrukce. Pokud tedy výboj blesku zasáhne bleskosvod, nemůže „překlenout mezeru“ a blikat na sousední kovovýrobu.

BS EN / IEC 62305 doporučuje jediný integrovaný uzemňovací systém pro konstrukci, který kombinuje ochranu před bleskem, napájení a telekomunikační systémy.

Interní aspekty návrhu LPS

Základní rolí interního LPS je zajistit zabránění vzniku nebezpečného jiskření v chráněné konstrukci. To by mohlo být způsobeno bleskovým proudem, který proudí ve vnějším LPS nebo v jiných vodivých částech konstrukce a pokouší se blikat nebo zažehnout vnitřní kovové instalace.

Provedením vhodných opatření vyrovnání potenciálů nebo zajištěním dostatečné vzdálenosti elektrické izolace mezi kovovými částmi se můžete vyhnout nebezpečnému jiskření mezi různými kovovými částmi.

Bleskové vyrovnání potenciálů

Ekvipotenciální vazba je jednoduše elektrické propojení všech příslušných kovových instalací / částí, takže v případě protékání bleskových proudů nemá žádná kovová část vůči sobě jiný napěťový potenciál. Pokud mají kovové části v zásadě stejný potenciál, riziko jiskření nebo přeskakování se ruší.

Tohoto elektrického propojení lze dosáhnout přirozeným / náhodným spojením nebo použitím specifických spojovacích vodičů dimenzovaných podle tabulek 8 a 9 BS EN / IEC 62305-3.

Spojení lze provést také použitím přepěťových ochran (SPD), kde není vhodné přímé spojení se spojovacími vodiči.

Obrázek 21 (který je založen na BS EN / IEC 62305-3 obrE.43) ukazuje typický příklad uspořádání vyrovnání potenciálů. Plyn, voda a systém ústředního topení jsou všechny připojeny přímo k tyči pro vyrovnání potenciálů umístěné uvnitř, ale v blízkosti vnější stěny poblíž úrovně země. Napájecí kabel je spojen pomocí vhodného SPD před elektrickým měřičem s lištou pro vyrovnání potenciálů. Tato spojovací lišta by měla být umístěna v blízkosti hlavní rozvodné desky (MDB) a také úzce připojena k uzemňovacímu systému pomocí vodičů krátké délky. Ve větších nebo prodloužených strukturách může být zapotřebí několik spojovacích tyčí, ale všechny by měly být vzájemně propojeny.

Na ekvipotenciální liště by měla být také připojena obrazovka jakéhokoli anténního kabelu spolu s jakýmkoli stíněným napájením elektronických zařízení vedených do konstrukce.

Další pokyny týkající se vyrovnání potenciálů, uzemněných propojovacích uzemňovacích systémů a výběru SPD najdete v příručce LSP.

BS EN / IEC 62305-4 Elektrické a elektronické systémy v konstrukcích

Elektronické systémy nyní prostupují téměř všemi aspekty našeho života, od pracovního prostředí, přes plnění auta benzínem až po nakupování v místním supermarketu. Jako společnost jsme nyní velmi závislí na nepřetržitém a efektivním provozu těchto systémů. Používání počítačů, elektronických řídicích systémů a telekomunikací explodovalo během posledních dvou desetiletí. Nejen, že existuje více systémů, ale fyzická velikost zapojené elektroniky se podstatně snížila (menší velikost znamená méně energie potřebné k poškození obvodů).

BS EN / IEC 62305 akceptuje, že nyní žijeme v elektronickém věku, díky čemuž je ochrana elektronických a elektrických systémů LEMP (Lightning Electromagnetic Impulse) nedílnou součástí standardu prostřednictvím části 4. LEMP je termín daný celkovým elektromagnetickým účinkům blesku, včetně prováděné přepětí (přechodná přepětí a proudy) a účinky vyzařovaného elektromagnetického pole.

Poškození LEMP je natolik rozšířené, že je identifikováno jako jeden ze specifických typů (D3), proti kterému je třeba chránit, a že poškození LEMP může nastat ze všech bodů zásahu do struktury nebo připojených služeb - přímé nebo nepřímé - pro další odkaz na typy škod způsobených bleskem viz tabulka 5. Tento rozšířený přístup také bere v úvahu nebezpečí požáru nebo výbuchu spojeného se službami spojenými se stavbou, např. energií, telekomunikací a dalších kovových vedení.

Blesk není jedinou hrozbou ...

Přechodná přepětí způsobená událostmi elektrického spínání jsou velmi častá a mohou být zdrojem značného rušení. Proud protékající vodičem vytváří magnetické pole, ve kterém je uložena energie. Když je proud přerušen nebo vypnut, energie v magnetickém poli se náhle uvolní. Při pokusu o rozptýlení se stává přechodem vysokého napětí.

Čím více akumulované energie, tím větší je výsledný přechodný jev. Vyšší proudy a delší délky vodičů přispívají k větší akumulaci a uvolnění energie!

To je důvod, proč jsou induktivní zátěže, jako jsou motory, transformátory a elektrické pohony, běžnou příčinou spínacích přechodových jevů.

Význam BS EN / IEC 62305-4

Dříve byla přechodná přepěťová nebo přepěťová ochrana zahrnuta jako poradní příloha do normy BS 6651 se samostatným hodnocením rizika. Výsledkem bylo, že ochrana byla často vybavena poté, co došlo k poškození zařízení, často prostřednictvím povinnosti vůči pojišťovnám. Jedno posouzení rizik v BS EN / IEC 62305 však určuje, zda je vyžadována strukturální a / nebo LEMP ochrana, a proto nyní nelze strukturální ochranu před bleskem v rámci této nové normy považovat za izolovanou od přechodové přepěťové ochrany - známé jako přepěťová ochranná zařízení (SPD). To je samo o sobě významná odchylka od odchylky od BS 6651.

Podle BS EN / IEC 62305-3 již nelze systém LPS namontovat bez bleskového proudu nebo SPP s vyrovnáním potenciálu k příchozím kovovým službám, které mají „živá jádra“ - jako jsou napájecí a telekomunikační kabely - které nelze přímo spojit k zemi. Tyto SPD jsou povinny chránit před rizikem ztrát na lidských životech prevencí nebezpečného jiskření, které by mohlo představovat nebezpečí požáru nebo úrazu elektrickým proudem.

Svodiče bleskového proudu nebo ekvipotenciální vazby se také používají na nadzemních vedeních napájejících konstrukci, které jsou ohroženy přímým úderem. Samotné použití těchto SPD však „neposkytuje žádnou účinnou ochranu před selháním citlivých elektrických nebo elektronických systémů“, cituji BS EN / IEC 62305 část 4, která je konkrétně věnována ochraně elektrických a elektronických systémů v konstrukcích.

SPD s bleskovým proudem tvoří jednu část koordinované sady SPD, které obsahují přepěťové SPD - které jsou celkově potřebné k účinné ochraně citlivých elektrických a elektronických systémů před bleskovými i spínacími přechodovými jevy.

Zóny ochrany před bleskem (LPZ)

Zatímco BS 6651 uznává koncept zónování v příloze C (kategorie umístění A, B a C), BS EN / IEC 62305-4 definuje koncept zón ochrany před bleskem (LPZ). Obrázek 22 ilustruje základní koncept LPZ definovaný ochrannými opatřeními proti LEMP, jak je podrobně uvedeno v části 4.

V rámci struktury je vytvořena řada LPZ, které mají nebo jsou identifikovány jako již mající, postupně menší expozici účinkům blesku.

Po sobě jdoucí zóny používají kombinaci vazby, stínění a koordinovaných SPD k dosažení významného snížení závažnosti LEMP z vedených nárazových proudů a přechodných přepětí, jakož i účinků vyzařovaného magnetického pole. Návrháři koordinují tyto úrovně tak, aby bylo citlivější zařízení umístěno v chráněnějších zónách.

LPZ lze rozdělit do dvou kategorií - 2 externí zóny (LPZ 0_A, LPZ 0_B) a obvykle 2 vnitřní zóny (LPZ 1, 2), i když lze v případě potřeby zavést další zóny pro další snížení elektromagnetického pole a bleskového proudu.

Vnější zóny

LPZ 0_A je oblast, která je vystavena přímým úderům blesku, a proto může být nutné ji přenášet na plný bleskový proud.

To je obvykle střešní plocha konstrukce. Zde dochází k plnému elektromagnetickému poli.

LPZ 0_B je oblast nepodléhající přímým úderům blesku a je to obvykle boční stěny konstrukce.

Stále zde však dochází k plnému elektromagnetickému poli a mohou zde nastat částečné bleskové proudy a spínací rázy.

Vnitřní zóny

LPZ 1 je vnitřní oblast, která je vystavena částečným bleskovým proudům. Vedené bleskové proudy a / nebo spínací rázy jsou sníženy ve srovnání s vnějšími zónami LPZ 0_A, LPZ 0_B.

Jedná se obvykle o oblast, kde služby vstupují do struktury nebo kde je umístěn hlavní rozvaděč napájení.

LPZ 2 je vnitřní oblast, která je dále umístěna uvnitř konstrukce, kde jsou ve srovnání s LPZ 1 sníženy zbytky bleskových proudů a / nebo spínacích rázů.

Obvykle se jedná o stíněnou místnost nebo z důvodu napájení ze sítě v oblasti dílčího rozvaděče. Úrovně ochrany v zóně musí být koordinovány s charakteristikami odolnosti zařízení, které má být chráněno, tj. Čím je zařízení citlivější, tím je požadovaná zóna chráněna.

Stávající struktura a rozvržení budovy mohou vytvářet snadno zjevné zóny, nebo může být nutné použít techniky LPZ k vytvoření požadovaných zón.

Opatření přepěťové ochrany (SPM)

Některé oblasti konstrukce, například stíněná místnost, jsou přirozeně lépe chráněny před bleskem než jiné a je možné rozšířit chráněnější zóny pečlivým návrhem LPS, uzemněním kovových služeb, jako je voda a plyn, a kabeláží techniky. Je to však správná instalace koordinovaných přepěťových ochranných zařízení (SPD), která chrání zařízení před poškozením a zajišťuje kontinuitu jeho provozu - rozhodující pro eliminaci prostojů. Tato opatření se celkově označují jako přepěťová ochranná opatření (SPM) (dříve LEMP Protection Measures System (LPMS)).

Při aplikaci lepení, stínění a SPD musí být technická dokonalost vyvážena s ekonomickou nutností. U nových sestavení mohou být opatření lepení a skríningu integrálně navržena tak, aby byla součástí kompletního SPM. Pro stávající strukturu je však pravděpodobně nejjednodušší a nákladově nejefektivnější řešení dovybavení souboru koordinovaných SPD.

Kliknutím na tlačítko Upravit tento text změníte. Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Ut elit tellus, luctus jn ullamcorper mattis, pulvinar dapibus leo.

Koordinované SPD

BS EN / IEC 62305-4 zdůrazňuje použití koordinovaných SPD pro ochranu zařízení v jejich prostředí. To jednoduše znamená řadu SPD, jejichž umístění a atributy zpracování LEMP jsou koordinovány takovým způsobem, aby chránily zařízení v jejich prostředí snížením účinků LEMP na bezpečnou úroveň. Na vstupu do servisu tedy může být silný bleskový proud SPD, který zvládne většinu rázové energie (částečný bleskový proud z LPS a / nebo nadzemního vedení) s příslušným přechodným přepětím řízeným na bezpečnou úroveň pomocí koordinovaných plus následných přepěťových SPD k ochraně koncových zařízení včetně možného poškození spínanými zdroji, např. velkými indukčními motory. Příslušné SPD by měly být instalovány všude tam, kde služby přecházejí z jednoho LPZ na druhý.

Koordinované SPD musí účinně spolupracovat jako kaskádový systém k ochraně zařízení v jejich prostředí. Například bleskový proudový SPD na vstupu do služby by měl zvládnout většinu rázové energie a dostatečně odlehčit přepěťové SPD po proudu pro řízení přepětí.

Příslušné SPD by měly být instalovány všude tam, kde služby přecházejí z jednoho LPZ na druhý

Špatná koordinace by mohla znamenat, že přepěťové SPD podléhají příliš velké rázové energii, což by mohlo poškodit sebe i potenciálně zařízení.

Úrovně ochrany napětí nebo propustná napětí instalovaných SPD musí být dále koordinovány s izolačním výdržným napětím částí instalace a odolností proti výdrži napětí elektronických zařízení.

Vylepšené SPD

I když přímé poškození zařízení není žádoucí, může být zásadní také potřeba minimalizovat prostoje v důsledku ztráty funkce nebo nesprávné funkce zařízení. To je zvláště důležité pro průmyslová odvětví sloužící veřejnosti, ať už jde o nemocnice, finanční instituce, výrobní závody nebo komerční podniky, kde by neschopnost poskytovat své služby v důsledku ztráty funkce zařízení vedla k významným zdravotním a bezpečnostním a / nebo finančním problémům. důsledky.

Standardní SPD mohou chránit pouze proti přepětí v běžném režimu (mezi živými vodiči a zemí), které poskytují účinnou ochranu před přímým poškozením, ale nikoli proti prostojům v důsledku narušení systému.

BS EN 62305 proto zvažuje použití vylepšených SPD (SPD *), které dále snižují riziko poškození a nesprávné funkce kritických zařízení, kde je vyžadován nepřetržitý provoz. Instalační pracovníci si proto budou muset být mnohem více vědomi aplikačních a instalačních požadavků SPD, než tomu bylo dříve.

Špičkové nebo vylepšené SPD poskytují nižší (lepší) propustnou ochranu proti přepětí jak v běžném režimu, tak v diferenciálním režimu (mezi živými vodiči), a proto také poskytují dodatečnou ochranu před opatřeními spojování a stínění.

Takto vylepšené SPD mohou dokonce nabídnout až síťovou ochranu typu 1 + 2 + 3 nebo ochranu datových / telekomunikačních testů Cat D + C + B v rámci jedné jednotky. Jelikož koncová zařízení, např. Počítače, mají tendenci být citlivější na přepětí v diferenciálním režimu, může být tato dodatečná ochrana zásadním faktorem.

Schopnost chránit před přepětím v běžném a diferenciálním režimu dále umožňuje, aby zařízení zůstalo v nepřetržitém provozu během přepěťové aktivity - což přináší značný užitek jak komerčním, průmyslovým, tak veřejným organizacím.

Všechny LSP SPD nabízejí vylepšený výkon SPD s nejnižším propustným napětím v oboru

(úroveň ochrany napětí, U_p), protože to je nejlepší volba k dosažení nákladově efektivní a bezúdržbové opakované ochrany a navíc k zabránění nákladným prostojům systému. Nízká propustná ochrana napětí ve všech běžných a diferenciálních režimech znamená, že k zajištění ochrany je zapotřebí méně jednotek, což šetří náklady na jednotku a instalaci i čas na instalaci.

Všechny LSP SPD nabízejí vylepšený výkon SPD s prvotřídním nízkým propouštěcím napětím

Proč investovat do čističky vzduchu?

Blesk představuje jasnou hrozbu pro strukturu, ale rostoucí hrozbu pro systémy uvnitř struktury kvůli zvýšenému používání a spoléhání se na elektrická a elektronická zařízení. Řada norem BS EN / IEC 62305 to jasně potvrzuje. Strukturální ochrana před bleskem již nemůže být izolována od přechodného přepětí nebo přepěťové ochrany zařízení. Použití vylepšených SPD poskytuje praktický nákladově efektivní prostředek ochrany umožňující nepřetržitý provoz kritických systémů během činnosti LEMP.