BS EN IEC 62305 Προστασία αστραπής

Το BS EN / IEC 62305 Standard for lightning protection αρχικά δημοσιεύθηκε τον Σεπτέμβριο του 2006, για να αντικαταστήσει το προηγούμενο πρότυπο, BS 6651: 1999. Για ένα πεπερασμένη περίοδο, τα BS EN / IEC 62305 και BS 6651 έτρεξαν παράλληλα, αλλά από τον Αύγουστο του 2008, το BS 6651 έχει αποσυρθεί και τώρα το BS EN / IEC 63205 είναι το αναγνωρισμένο πρότυπο για την προστασία από κεραυνούς.

Το πρότυπο BS EN / IEC 62305 αντικατοπτρίζει μια αυξημένη επιστημονική κατανόηση του κεραυνού και των επιπτώσεών του τα τελευταία είκοσι χρόνια και καταγράφει τον αυξανόμενο αντίκτυπο της τεχνολογίας και των ηλεκτρονικών συστημάτων στις καθημερινές μας δραστηριότητες. Πιο περίπλοκο και απαιτητικό από τον προκάτοχό του, το BS EN / IEC 62305 περιλαμβάνει τέσσερα ξεχωριστά μέρη - γενικές αρχές, διαχείριση κινδύνων, φυσικές βλάβες σε κατασκευές και κίνδυνο ζωής και προστασία ηλεκτρονικών συστημάτων.

Αυτά τα μέρη του προτύπου εισάγονται εδώ. Το 2010 αυτά τα ανταλλακτικά υποβλήθηκαν σε περιοδική τεχνική αναθεώρηση, με τα ενημερωμένα μέρη 1, 3 και 4 να κυκλοφόρησαν το 2011. Το ενημερωμένο μέρος 2 βρίσκεται επί του παρόντος υπό συζήτηση και αναμένεται να δημοσιευτεί στα τέλη του 2012.

Το κλειδί για το BS EN / IEC 62305 είναι ότι όλες οι εκτιμήσεις για την προστασία από κεραυνούς καθοδηγούνται από μια ολοκληρωμένη και πολύπλοκη εκτίμηση κινδύνου και ότι αυτή η εκτίμηση δεν λαμβάνει μόνο υπόψη τη δομή που πρέπει να προστατεύεται, αλλά και τις υπηρεσίες με τις οποίες συνδέεται η δομή. Στην ουσία, η δομική προστασία από κεραυνό δεν μπορεί πλέον να εξεταστεί μεμονωμένα, η προστασία έναντι παροδικών υπερτάσεων ή ηλεκτρικών υπερτάσεων είναι αναπόσπαστο μέρος του BS EN / IEC 62305.

Δομή του BS EN / IEC 62305

Η σειρά BS EN / IEC 62305 αποτελείται από τέσσερα μέρη, τα οποία πρέπει να ληφθούν υπόψη. Αυτά τα τέσσερα μέρη περιγράφονται παρακάτω:

Μέρος 1: Γενικές αρχές

Το BS EN / IEC 62305-1 (μέρος 1) είναι μια εισαγωγή στα άλλα μέρη του προτύπου και ουσιαστικά περιγράφει τον τρόπο σχεδιασμού ενός συστήματος προστασίας από κεραυνούς (LPS) σύμφωνα με τα συνοδευτικά μέρη του προτύπου.

Μέρος 2: Διαχείριση κινδύνων

Η προσέγγιση διαχείρισης κινδύνων BS EN / IEC 62305-2 (μέρος 2), δεν επικεντρώνεται τόσο στην καθαρά σωματική βλάβη μιας δομής που προκαλείται από εκκένωση κεραυνού, αλλά περισσότερο στον κίνδυνο απώλειας ανθρώπινης ζωής, απώλεια υπηρεσίας προς κοινό, απώλεια πολιτιστικής κληρονομιάς και οικονομική απώλεια.

Μέρος 3: Φυσική ζημιά σε κατασκευές και κίνδυνος ζωής

Το BS EN / IEC 62305-3 (μέρος 3) σχετίζεται άμεσα με το μεγαλύτερο μέρος του BS 6651. Διαφέρει από το BS 6651 στο βαθμό που αυτό το νέο τμήμα έχει τέσσερις κατηγορίες ή επίπεδα προστασίας LPS, σε αντίθεση με τα βασικά δύο (κανονικά και υψηλού κινδύνου) επίπεδα στο BS 6651.

Μέρος 4: Ηλεκτρικά και ηλεκτρονικά συστήματα

εντός των κατασκευών, το BS EN / IEC 62305-4 (μέρος 4) καλύπτει την προστασία ηλεκτρικών και ηλεκτρονικών συστημάτων που στεγάζονται σε κατασκευές. Ενσωματώνει αυτό που ανέφερε το Παράρτημα Γ στο BS 6651, αλλά με μια νέα ζώνη που αναφέρεται ως Ζώνη Προστασίας Αστραπής (LPZs). Παρέχει πληροφορίες για το σχεδιασμό, την εγκατάσταση, τη συντήρηση και τον έλεγχο ενός συστήματος προστασίας Lightning Electromagnetic Impulse (LEMP) (τώρα αναφέρεται ως Surge Protection Measures - SPM) για ηλεκτρικά / ηλεκτρονικά συστήματα εντός μιας δομής.

Ο παρακάτω πίνακας παρέχει μια ευρεία περίληψη ως προς τις βασικές διακυμάνσεις μεταξύ του προηγούμενου προτύπου, BS 6651 και BS EN / IEC 62305.

Ζημιά και απώλεια

Το BS EN / IEC 62305 προσδιορίζει τέσσερις κύριες πηγές ζημιών:

S1 Αναβοσβήνει στη δομή

Το S2 αναβοσβήνει κοντά στη δομή

Το S3 αναβοσβήνει σε μια υπηρεσία

Το S4 αναβοσβήνει κοντά σε μια υπηρεσία

Κάθε πηγή ζημιάς μπορεί να οδηγήσει σε έναν ή περισσότερους από τρεις τύπους ζημιών:

D1 Τραυματισμός ζωντανών όντων λόγω τάσης βημάτων και αφής

D2 Φυσική βλάβη (πυρκαγιά, έκρηξη, μηχανική καταστροφή, χημική απελευθέρωση) λόγω των επιδράσεων του κεραυνού, συμπεριλαμβανομένων των σπινθήρων

D3 Σφάλμα εσωτερικών συστημάτων λόγω Ηλεκτρομαγνητικής παλμού αστραπής (LEMP)

Οι ακόλουθοι τύποι απώλειας μπορεί να προκληθούν από ζημιές λόγω κεραυνού:

L1 Απώλεια ανθρώπινης ζωής

L2 Απώλεια υπηρεσίας στο κοινό

L3 Απώλεια πολιτιστικής κληρονομιάς

L4 Απώλεια οικονομικής αξίας

Οι σχέσεις όλων των παραπάνω παραμέτρων συνοψίζονται στον Πίνακα 5.

Το Σχήμα 12 στη σελίδα 271 απεικονίζει τους τύπους ζημιών και απωλειών που προκύπτουν από κεραυνούς.

Για μια πιο λεπτομερή εξήγηση των γενικών αρχών που αποτελούν μέρος 1 του προτύπου BS EN 62305, ανατρέξτε στον πλήρη οδηγό αναφοράς μας «Ένας οδηγός για το BS EN 62305». Αν και επικεντρώνεται στο πρότυπο BS EN, αυτός ο οδηγός μπορεί να παρέχει υποστηρικτικές πληροφορίες που ενδιαφέρουν τους συμβούλους που σχεδιάζουν το αντίστοιχο IEC. Ανατρέξτε στη σελίδα 283 για περισσότερες λεπτομέρειες σχετικά με αυτόν τον οδηγό.

Κριτήρια σχεδιασμού σχεδίου

Η ιδανική προστασία από κεραυνό για μια κατασκευή και τις συνδεδεμένες υπηρεσίες της θα ήταν να περικλείει τη δομή μέσα σε μια γειωμένη και άψογη αγώγιμη μεταλλική ασπίδα (κουτί), και επιπλέον να παρέχει επαρκή σύνδεση οποιωνδήποτε συνδεδεμένων υπηρεσιών στο σημείο εισόδου στην ασπίδα.

Αυτό, στην ουσία, θα αποτρέψει τη διείσδυση του ρεύματος αστραπής και του επαγόμενου ηλεκτρομαγνητικού πεδίου στη δομή. Ωστόσο, στην πράξη, δεν είναι δυνατόν ή μάλιστα οικονομικά αποδοτικό να φτάσουμε σε τέτοιες προσπάθειες.

Αυτό το πρότυπο καθορίζει έτσι ένα καθορισμένο σύνολο παραμέτρων ρεύματος αστραπής, όπου τα μέτρα προστασίας, που λαμβάνονται σύμφωνα με τις συστάσεις του, θα μειώσουν οποιαδήποτε ζημιά και επακόλουθη απώλεια ως αποτέλεσμα μιας κεραυνού. Αυτή η μείωση της ζημιάς και η επακόλουθη απώλεια είναι έγκυρη υπό την προϋπόθεση ότι οι παράμετροι κεραυνού πέφτουν εντός καθορισμένων ορίων, που καθορίζονται ως Επίπεδα Προστασίας Αστραπής (LPL).

Επίπεδα αστραπής (LPL)

Τέσσερα επίπεδα προστασίας έχουν καθοριστεί με βάση παραμέτρους που έχουν ληφθεί από προηγούμενα δημοσιευμένα τεχνικά έγγραφα. Κάθε επίπεδο έχει ένα σταθερό σύνολο παραμέτρων μέγιστου και ελάχιστου ρεύματος αστραπής. Αυτές οι παράμετροι φαίνονται στον Πίνακα 6. Οι μέγιστες τιμές έχουν χρησιμοποιηθεί στο σχεδιασμό προϊόντων όπως εξαρτήματα προστασίας από κεραυνούς και Surge Protective Devices (SPDs). Οι ελάχιστες τιμές του ρεύματος αστραπής έχουν χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή της ακτίνας κύλισης για κάθε επίπεδο.

Ζώνες προστασίας από κεραυνούς (LPZ)

Η έννοια των Ζωνών Προστασίας Αστραπής (LPZ) εισήχθη στο BS EN / IEC 62305 ειδικά για να βοηθήσει στον προσδιορισμό των μέτρων προστασίας που απαιτούνται για τη θέσπιση προστατευτικών μέτρων για την αντιμετώπιση της Ηλεκτρομαγνητικής Κρούσης (LEMP) εντός μιας δομής.

Η γενική αρχή είναι ότι ο εξοπλισμός που απαιτεί προστασία πρέπει να βρίσκεται σε LPZ του οποίου τα ηλεκτρομαγνητικά χαρακτηριστικά είναι συμβατά με την αντοχή στην πίεση του εξοπλισμού ή την ικανότητα ασυλίας.

Η ιδέα εξυπηρετεί τις εξωτερικές ζώνες, με τον κίνδυνο άμεσου κεραυνού (LPZ 0_A) ή κίνδυνος μερικού ρεύματος αστραπής (LPZ 0)_B), και επίπεδα προστασίας εντός των εσωτερικών ζωνών (LPZ 1 & LPZ 2).

Σε γενικές γραμμές όσο υψηλότερος είναι ο αριθμός της ζώνης (LPZ 2, LPZ 3 κ.λπ.) τόσο χαμηλότερες είναι οι αναμενόμενες ηλεκτρομαγνητικές επιδράσεις. Συνήθως, οποιοσδήποτε ευαίσθητος ηλεκτρονικός εξοπλισμός θα πρέπει να βρίσκεται σε υψηλότερους αριθμούς LPZ και να προστατεύεται από το LEMP με τα σχετικά μέτρα προστασίας από υπερτάσεις («SPM» όπως ορίζεται στο BS EN 62305: 2011).

Το SPM είχε προηγουμένως αναφερθεί ως LEMP Protection Measures System (LPMS) στο BS EN / IEC 62305: 2006.

Το Σχήμα 13 επισημαίνει την έννοια LPZ όπως εφαρμόζεται στη δομή και στο SPM. Η ιδέα επεκτείνεται στα BS EN / IEC 62305-3 και BS EN / IEC 62305-4.

Η επιλογή του καταλληλότερου SPM γίνεται χρησιμοποιώντας την εκτίμηση κινδύνου σύμφωνα με το BS EN / IEC 62305-2.

BS EN / IEC 62305-2 Διαχείριση κινδύνων

Το BS EN / IEC 62305-2 είναι το κλειδί για τη σωστή εφαρμογή των BS EN / IEC 62305-3 και BS EN / IEC 62305-4. Η εκτίμηση και η διαχείριση του κινδύνου είναι τώρα πολύ πιο σε βάθος και εκτεταμένη από την προσέγγιση του BS 6651.

Το BS EN / IEC 62305-2 ασχολείται ειδικά με τη διενέργεια εκτίμησης κινδύνου, τα αποτελέσματα της οποίας καθορίζουν το επίπεδο του απαιτούμενου επιπέδου συστήματος προστασίας από κεραυνούς (LPS). Ενώ το BS 6651 αφιέρωσε 9 σελίδες (συμπεριλαμβανομένων των αριθμών) στο θέμα της αξιολόγησης κινδύνου, το BS EN / IEC 62305-2 περιέχει επί του παρόντος περισσότερες από 150 σελίδες.

Το πρώτο στάδιο της εκτίμησης κινδύνου είναι να προσδιοριστεί ποιος από τους τέσσερις τύπους ζημιών (όπως προσδιορίζεται στο BS EN / IEC 62305-1) μπορεί να υποστεί η δομή και το περιεχόμενό της. Ο απώτερος στόχος της εκτίμησης κινδύνου είναι ο ποσοτικός προσδιορισμός και, εάν είναι απαραίτητο, η μείωση των σχετικών πρωτογενών κινδύνων, δηλαδή

R₁ κίνδυνος απώλειας ανθρώπινης ζωής

R₂ Κίνδυνος απώλειας υπηρεσίας στο κοινό

R₃ κίνδυνος απώλειας πολιτιστικής κληρονομιάς

R₄ κίνδυνος απώλειας οικονομικής αξίας

Για καθέναν από τους τρεις πρώτους βασικούς κινδύνους, έναν ανεκτό κίνδυνο (R_Tέχει οριστεί. Αυτά τα δεδομένα μπορούν να προέρχονται στον Πίνακα 7 του IEC 62305-2 ή στον Πίνακα NK.1 του Εθνικού Παραρτήματος του BS EN 62305-2.

Κάθε πρωταρχικός κίνδυνος (R_n) προσδιορίζεται μέσω μιας μεγάλης σειράς υπολογισμών όπως ορίζονται στο πρότυπο. Εάν ο πραγματικός κίνδυνος (R_n) είναι μικρότερο ή ίσο με τον ανεκτό κίνδυνο (R_T), τότε δεν απαιτούνται μέτρα προστασίας. Εάν ο πραγματικός κίνδυνος (R_n) είναι μεγαλύτερο από τον αντίστοιχο ανεκτό κίνδυνο (R_T), τότε πρέπει να υποκινηθούν μέτρα προστασίας. Η παραπάνω διαδικασία επαναλαμβάνεται (χρησιμοποιώντας νέες τιμές που σχετίζονται με τα επιλεγμένα μέτρα προστασίας) μέχρι R_n είναι μικρότερο ή ίσο με το αντίστοιχο R_T. Αυτή η επαναληπτική διαδικασία, όπως φαίνεται στο Σχήμα 14, αποφασίζει την επιλογή ή μάλιστα το Επίπεδο Προστασίας Αστραπής (LPL) του Συστήματος Προστασίας Αστραπών (LPS) και τα Προστατευτικά Μέτρα Επιτάχυνσης (SPM) για την αντιμετώπιση της Ηλεκτρομαγνητικής ώθησης Αστραπής (LEMP).

BS EN / IEC 62305-3 Φυσική ζημιά σε κατασκευές και κίνδυνος ζωής

Αυτό το μέρος της σειράς προτύπων ασχολείται με μέτρα προστασίας εντός και γύρω από μια κατασκευή και ως εκ τούτου σχετίζεται άμεσα με το μεγαλύτερο μέρος του BS 6651.

Το κύριο σώμα αυτού του μέρους του προτύπου παρέχει οδηγίες για το σχεδιασμό ενός εξωτερικού συστήματος προστασίας από κεραυνούς (LPS), εσωτερικού LPS και προγραμμάτων συντήρησης και επιθεώρησης.

Σύστημα αστραπής προστασίας (LPS)

Το BS EN / IEC 62305-1 έχει ορίσει τέσσερα επίπεδα προστασίας από κεραυνούς (LPL) με βάση τα πιθανά ελάχιστα και μέγιστα ρεύματα αστραπής. Αυτά τα LPL αντιστοιχούν άμεσα σε κλάσεις του Lightning Protection System (LPS).

Η συσχέτιση μεταξύ των τεσσάρων επιπέδων LPL και LPS προσδιορίζεται στον Πίνακα 7. Στην ουσία, όσο μεγαλύτερη είναι η LPL, απαιτείται η υψηλότερη κατηγορία LPS.

Η κατηγορία LPS που πρόκειται να εγκατασταθεί διέπεται από το αποτέλεσμα του υπολογισμού εκτίμησης κινδύνου που επισημαίνεται στο BS EN / IEC 62305-2.

Εξωτερικές εκτιμήσεις σχεδιασμού LPS

Ο σχεδιαστής αστραπής πρέπει αρχικά να λάβει υπόψη τις θερμικές και εκρηκτικές επιπτώσεις που προκαλούνται στο σημείο ενός κεραυνού και τις συνέπειες στην υπό εξέταση κατασκευή. Ανάλογα με τις συνέπειες, ο σχεδιαστής μπορεί να επιλέξει έναν από τους ακόλουθους τύπους εξωτερικών LPS:

- απομονωμένη

- Μη απομονωμένο

Ένα απομονωμένο LPS επιλέγεται συνήθως όταν η δομή είναι κατασκευασμένη από εύφλεκτα υλικά ή παρουσιάζει κίνδυνο έκρηξης.

Αντίθετα, μπορεί να τοποθετηθεί ένα μη απομονωμένο σύστημα όπου δεν υπάρχει τέτοιος κίνδυνος.

Ένα εξωτερικό LPS αποτελείται από:

- Σύστημα τερματισμού αέρα

- Σύστημα κάτω αγωγού

- Σύστημα τερματισμού γης

Αυτά τα μεμονωμένα στοιχεία ενός LPS πρέπει να συνδέονται μεταξύ τους χρησιμοποιώντας κατάλληλα εξαρτήματα προστασίας από κεραυνούς (LPC) που συμμορφώνονται (στην περίπτωση του BS EN 62305) με τη σειρά BS EN 50164 (σημειώστε ότι αυτή η σειρά BS EN πρόκειται να αντικατασταθεί από το BS EN / IEC Σειρά 62561). Αυτό θα διασφαλίσει ότι σε περίπτωση εκκένωσης αστραπής στην κατασκευή, ο σωστός σχεδιασμός και η επιλογή των εξαρτημάτων θα ελαχιστοποιήσει τυχόν πιθανές ζημιές.

Σύστημα τερματισμού αέρα

Ο ρόλος ενός συστήματος τερματισμού αέρα είναι να συλλάβει το ρεύμα εκκένωσης αστραπής και να το διαλύσει ακίνδυνα στη γη μέσω του συστήματος αγωγού και γείωσης. Επομένως, είναι ζωτικής σημασίας να χρησιμοποιήσετε ένα σωστά σχεδιασμένο σύστημα τερματισμού αέρα.

Το BS EN / IEC 62305-3 υποστηρίζει τα ακόλουθα, σε οποιονδήποτε συνδυασμό, για το σχεδιασμό του τερματισμού αέρα:

- Ράβδοι αέρα (ή φινιρίσματα) είτε είναι ελεύθεροι ακροδέκτες ή συνδέονται με αγωγούς για να σχηματίσουν πλέγμα στην οροφή

- Αγωγοί αλυσοειδούς (ή αναρτημένοι), είτε υποστηρίζονται από ελεύθερους ιστούς είτε συνδέονται με αγωγούς για να σχηματίσουν πλέγμα στην οροφή

- Πλέγμα αγωγού που μπορεί να βρίσκεται σε άμεση επαφή με την οροφή ή να αναρτάται πάνω από αυτό (σε περίπτωση που είναι ύψιστης σημασίας η οροφή να μην εκτίθεται σε άμεση εκκένωση αστραπής)

Το πρότυπο καθιστά πολύ σαφές ότι όλοι οι τύποι συστημάτων τερματισμού αέρα που χρησιμοποιούνται πρέπει να πληρούν τις απαιτήσεις τοποθέτησης που ορίζονται στο σώμα του προτύπου. Επισημαίνει ότι τα εξαρτήματα τερματισμού αέρα πρέπει να εγκατασταθούν σε γωνίες, εκτεθειμένα σημεία και άκρα της κατασκευής. Οι τρεις βασικές μέθοδοι που συνιστώνται για τον προσδιορισμό της θέσης των συστημάτων τερματισμού αέρα είναι:

- Η μέθοδος κυλιόμενης σφαίρας

- Η μέθοδος προστατευτικής γωνίας

- Η μέθοδος πλέγματος

Αυτές οι μέθοδοι περιγράφονται λεπτομερώς στις ακόλουθες σελίδες.

Η μέθοδος κυλιόμενης σφαίρας

Η μέθοδος κυλιόμενης σφαίρας είναι ένας απλός τρόπος αναγνώρισης περιοχών μιας δομής που χρειάζεται προστασία, λαμβάνοντας υπόψη την πιθανότητα πλευρικών προσκρούσεων στη δομή. Η βασική έννοια της εφαρμογής της κυλιόμενης σφαίρας σε μια δομή απεικονίζεται στο Σχήμα 15.

Η μέθοδος κυλιόμενης σφαίρας χρησιμοποιήθηκε στο BS 6651, η μόνη διαφορά είναι ότι στο BS EN / IEC 62305 υπάρχουν διαφορετικές ακτίνες της κυλιόμενης σφαίρας που αντιστοιχούν στην αντίστοιχη κατηγορία LPS (βλ. Πίνακα 8).

Αυτή η μέθοδος είναι κατάλληλη για τον καθορισμό ζωνών προστασίας για όλους τους τύπους δομών, ιδιαίτερα εκείνων της σύνθετης γεωμετρίας.

Η μέθοδος προστατευτικής γωνίας

Η μέθοδος προστατευτικής γωνίας είναι μια μαθηματική απλοποίηση της μεθόδου κυλιόμενης σφαίρας. Η προστατευτική γωνία (a) είναι η γωνία που δημιουργείται μεταξύ του άκρου (A) της κατακόρυφης ράβδου και μιας γραμμής που προεξέχει κάτω στην επιφάνεια στην οποία κάθεται η ράβδος (βλ. Σχήμα 16).

Η προστατευτική γωνία που παρέχεται από μια ράβδο αέρα είναι σαφώς μια τρισδιάστατη ιδέα, σύμφωνα με την οποία η ράβδος έχει έναν κώνο προστασίας με το σκούπισμα της γραμμής AC στη γωνία προστασίας ενός πλήρους 360º γύρω από τη ράβδο αέρα.

Η προστατευτική γωνία διαφέρει με το ποικίλο ύψος της ράβδου αέρα και την κατηγορία LPS. Η προστατευτική γωνία που παρέχεται από μια ράβδο αέρα καθορίζεται από τον Πίνακα 2 του BS EN / IEC 62305-3 (βλ. Σχήμα 17).

Η μεταβολή της γωνίας προστασίας είναι μια αλλαγή στην απλή ζώνη προστασίας 45º που παρέχεται στις περισσότερες περιπτώσεις στο BS 6651. Επιπλέον, το νέο πρότυπο χρησιμοποιεί το ύψος του συστήματος τερματισμού αέρα πάνω από το επίπεδο αναφοράς, είτε πρόκειται για επίπεδο εδάφους ή οροφής (Βλέπε Σχήμα 18).

Η μέθοδος πλέγματος

Αυτή είναι η μέθοδος που χρησιμοποιήθηκε πιο συχνά σύμφωνα με τις συστάσεις του BS 6651. Και πάλι, στο BS EN / IEC 62305 καθορίζονται τέσσερα διαφορετικά μεγέθη πλέγματος τερματισμού αέρα και αντιστοιχούν στην αντίστοιχη κατηγορία LPS (βλ. Πίνακα 9).

Αυτή η μέθοδος είναι κατάλληλη όταν οι απλές επιφάνειες απαιτούν προστασία εάν πληρούνται οι ακόλουθες προϋποθέσεις:

- Οι αγωγοί τερματισμού αέρα πρέπει να τοποθετούνται στις άκρες της οροφής, στις προεξοχές της οροφής και στις κορυφογραμμές της οροφής με βήμα άνω του 1 στα 10 (5.7º)

- Δεν προεξέχει μεταλλική εγκατάσταση πάνω από το σύστημα τερματισμού αέρα

Σύγχρονη έρευνα σχετικά με τις ζημιές από κεραυνό έχει δείξει ότι οι άκρες και οι γωνίες των οροφών είναι πιο επιρρεπείς σε ζημιές.

Έτσι, σε όλες τις κατασκευές, ιδίως με επίπεδες στέγες, θα πρέπει να τοποθετούνται περιμετρικοί αγωγοί όσο το δυνατόν πιο κοντά στα εξωτερικά άκρα της οροφής.

Όπως και στο BS 6651, το ισχύον πρότυπο επιτρέπει τη χρήση αγωγών (είτε πρόκειται για τυχαία μεταλλική κατεργασία είτε για αποκλειστικούς αγωγούς LP) κάτω από την οροφή. Κάθετες ράβδοι αέρα (άκρα) ή πλάκες απεργίας πρέπει να τοποθετούνται πάνω από την οροφή και να συνδέονται με το σύστημα αγωγού από κάτω. Οι ράβδοι αέρα πρέπει να απέχουν όχι περισσότερο από 10 μέτρα και εάν οι πλάκες απεργίας χρησιμοποιούνται ως εναλλακτική λύση, αυτές πρέπει να τοποθετούνται στρατηγικά πάνω από την περιοχή της οροφής σε απόσταση όχι μεγαλύτερη από 5 μέτρα.

Μη συμβατικά συστήματα τερματισμού αέρα

Πολλή τεχνική (και εμπορική) συζήτηση έχει διεξαχθεί με την πάροδο των ετών σχετικά με την εγκυρότητα των ισχυρισμών που διατυπώνονται από τους υποστηρικτές αυτών των συστημάτων.

Αυτό το θέμα συζητήθηκε εκτενώς εντός των τεχνικών ομάδων εργασίας που συνέταξαν BS EN / IEC 62305. Το αποτέλεσμα ήταν να παραμείνουμε με τις πληροφορίες που περιλαμβάνονται σε αυτό το πρότυπο.

Το BS EN / IEC 62305 δηλώνει κατηγορηματικά ότι ο όγκος ή η ζώνη προστασίας που παρέχεται από το σύστημα τερματισμού αέρα (π.χ. ράβδος αέρα) καθορίζεται μόνο από την πραγματική φυσική διάσταση του συστήματος τερματισμού αέρα.

Αυτή η δήλωση ενισχύεται στην έκδοση 2011 του BS EN 62305, με την ενσωμάτωση στο σώμα του προτύπου, αντί να αποτελεί μέρος ενός παραρτήματος (Παράρτημα Α του BS EN / IEC 62305-3: 2006).

Συνήθως εάν η ράβδος αέρα έχει ύψος 5 m τότε η μόνη αξίωση για τη ζώνη προστασίας που παρέχεται από αυτήν τη ράβδο αέρα θα βασίζεται στα 5 m και στην αντίστοιχη κατηγορία LPS και όχι σε οποιαδήποτε ενισχυμένη διάσταση που αξιώνεται από ορισμένες μη συμβατικές ράβδους αέρα.

Δεν υπάρχει κανένα άλλο πρότυπο που προβλέπεται να λειτουργεί παράλληλα με αυτό το πρότυπο BS EN / IEC 62305.

Φυσικά συστατικά

Όταν οι μεταλλικές στέγες θεωρούνται ως φυσική διάταξη τερματισμού του αέρα, τότε το BS 6651 έδωσε οδηγίες για το ελάχιστο πάχος και τον τύπο του υπό εξέταση υλικού.

Το BS EN / IEC 62305-3 παρέχει παρόμοια καθοδήγηση, καθώς και πρόσθετες πληροφορίες εάν η οροφή πρέπει να θεωρηθεί απόδειξη παρακέντησης από κεραυνούς (βλ. Πίνακα 10).

Πρέπει πάντα να υπάρχουν τουλάχιστον δύο κάτω αγωγοί κατανεμημένοι γύρω από την περίμετρο της δομής. Οι κάτω αγωγοί θα πρέπει, όπου είναι δυνατόν, να εγκαθίστανται σε κάθε εκτεθειμένη γωνία της κατασκευής, καθώς η έρευνα έχει δείξει ότι φέρουν το μεγαλύτερο μέρος του ρεύματος αστραπής.

Φυσικά συστατικά

Το BS EN / IEC 62305, όπως το BS 6651, ενθαρρύνει τη χρήση τυχαίων μεταλλικών μερών πάνω ή μέσα στη δομή που θα ενσωματωθούν στο LPS.

Όπου το BS 6651 ενθάρρυνε μια ηλεκτρική συνέχεια κατά τη χρήση ενισχυτικών ράβδων που βρίσκονται σε κατασκευές από σκυρόδεμα, το ίδιο ισχύει και για το BS EN / IEC 62305-3. Επιπλέον, αναφέρει ότι οι ράβδοι ενίσχυσης συγκολλούνται, στερεώνονται με κατάλληλα εξαρτήματα σύνδεσης ή επικαλύπτονται τουλάχιστον 20 φορές τη διάμετρο ράβδου. Αυτό γίνεται για να διασφαλιστεί ότι αυτές οι ενισχυτικές ράβδοι που ενδέχεται να μεταφέρουν ρεύματα αστραπής έχουν ασφαλείς συνδέσεις από το ένα μήκος στο άλλο.

Όταν απαιτείται εσωτερική σύνδεση ενισχυτικών ράβδων με εξωτερικούς κάτω αγωγούς ή δίκτυο γείωσης, οποιαδήποτε από τις διευθετήσεις που φαίνονται στο σχήμα 20 είναι κατάλληλη. Εάν η σύνδεση από τον αγωγό συγκόλλησης στην ράβδο πρέπει να εγκλωβιστεί σε σκυρόδεμα, τότε το πρότυπο συνιστά τη χρήση δύο σφιγκτήρων, ο ένας συνδέεται με ένα μήκος ράβδου και ο άλλος με διαφορετικό μήκος ράβδου. Οι αρθρώσεις πρέπει στη συνέχεια να περικλείονται από μια ένωση που αναστέλλει την υγρασία όπως η ταινία Denso.

Εάν οι ράβδοι ενίσχυσης (ή τα δομικά χαλύβδινα πλαίσια) πρόκειται να χρησιμοποιηθούν ως κάτω αγωγοί, τότε η ηλεκτρική συνέχεια πρέπει να εξακριβώνεται από το σύστημα τερματισμού αέρα έως το σύστημα γείωσης. Για νέες κατασκευές, αυτό μπορεί να αποφασιστεί στο αρχικό στάδιο κατασκευής χρησιμοποιώντας ειδικές ράβδους ενίσχυσης ή εναλλακτικά για να τρέξει έναν ειδικό αγωγό χαλκού από την κορυφή της δομής στο θεμέλιο πριν από την έκχυση του σκυροδέματος. Αυτός ο αποκλειστικός αγωγός χαλκού πρέπει να συνδέεται περιοδικά με τις γειτονικές / παρακείμενες ράβδους ενίσχυσης.

Εάν υπάρχει αμφιβολία ως προς τη διαδρομή και τη συνέχεια των ράβδων ενίσχυσης εντός των υπαρχόντων κατασκευών, τότε πρέπει να εγκατασταθεί ένα εξωτερικό σύστημα κάτω αγωγού. Αυτά θα πρέπει ιδανικά να συνδεθούν στο ενισχυτικό δίκτυο των κατασκευών στο πάνω και κάτω μέρος της κατασκευής.

Σύστημα τερματισμού γης

Το σύστημα τερματισμού γείωσης είναι ζωτικής σημασίας για τη διασπορά του ρεύματος αστραπής με ασφάλεια και αποτελεσματικότητα στο έδαφος.

Σύμφωνα με το BS 6651, το νέο πρότυπο προτείνει ένα ενιαίο ολοκληρωμένο σύστημα τερματισμού γης για μια δομή, που συνδυάζει συστήματα αστραπής, ισχύος και τηλεπικοινωνιών. Η συμφωνία της διαχειριστικής αρχής ή του κατόχου των σχετικών συστημάτων πρέπει να επιτευχθεί πριν από οποιαδήποτε σύνδεση.

Μια καλή σύνδεση γείωσης πρέπει να έχει τα ακόλουθα χαρακτηριστικά:

- Χαμηλή ηλεκτρική αντίσταση μεταξύ του ηλεκτροδίου και της γείωσης. Όσο χαμηλότερη είναι η αντίσταση του ηλεκτροδίου γείωσης, τόσο πιθανότερο είναι το ρεύμα αστραπής να επιλέξει να ρέει κάτω από αυτή τη διαδρομή κατά προτίμηση από οποιαδήποτε άλλη, επιτρέποντας στο ρεύμα να οδηγείται με ασφάλεια και να διασκορπιστεί στη γη

- Καλή αντοχή στη διάβρωση. Η επιλογή υλικού για το ηλεκτρόδιο γείωσης και τις συνδέσεις του είναι ζωτικής σημασίας. Θα ταφεί στο έδαφος για πολλά χρόνια, οπότε πρέπει να είναι απολύτως αξιόπιστο

Το πρότυπο υποστηρίζει μια απαίτηση χαμηλής αντίστασης γείωσης και επισημαίνει ότι μπορεί να επιτευχθεί με ένα συνολικό σύστημα τερματισμού γείωσης 10 ohms ή λιγότερο.

Χρησιμοποιούνται τρεις βασικές διατάξεις ηλεκτροδίων γείωσης.

- Ρύθμιση τύπου Α

- Διάταξη τύπου Β

- Ηλεκτρόδια γείωσης

Πληκτρολογήστε μια διάταξη

Αυτό αποτελείται από οριζόντια ή κατακόρυφα ηλεκτρόδια γείωσης, συνδεδεμένα σε κάθε κάτω αγωγό στερεωμένο στο εξωτερικό της κατασκευής. Αυτό είναι στην ουσία το σύστημα γείωσης που χρησιμοποιείται στο BS 6651, όπου κάθε κάτω αγωγός έχει ένα ηλεκτρόδιο γείωσης (ράβδος) συνδεδεμένο σε αυτό.

Διάταξη τύπου Β

Αυτή η διάταξη είναι ουσιαστικά ένα πλήρως συνδεδεμένο ηλεκτρόδιο γείωσης δακτυλίου που βρίσκεται γύρω από την περιφέρεια της δομής και βρίσκεται σε επαφή με το περιβάλλον έδαφος για τουλάχιστον 80% του συνολικού μήκους του (δηλ. 20% του συνολικού μήκους του μπορεί να στεγάζεται με υπόγειο της κατασκευής και όχι σε άμεση επαφή με τη γη).

Ηλεκτρόδια γείωσης

Πρόκειται ουσιαστικά για διάταξη γείωσης τύπου Β. Περιλαμβάνει αγωγούς που είναι εγκατεστημένοι στο σκυρόδεμα θεμέλιο της κατασκευής. Εάν απαιτούνται επιπλέον μήκη ηλεκτροδίων, πρέπει να πληρούν τα ίδια κριτήρια με εκείνα για τη διάταξη τύπου Β. Τα ηλεκτρόδια γείωσης βάσης μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την αύξηση του πλέγματος θεμελίωσης ενισχυμένου χάλυβα.

Απόσταση διαχωρισμού (απομόνωση) του εξωτερικού LPS

Απαιτείται ουσιαστικά μια απόσταση διαχωρισμού (δηλαδή η ηλεκτρική μόνωση) μεταξύ του εξωτερικού LPS και των δομικών μεταλλικών μερών. Αυτό θα ελαχιστοποιήσει κάθε πιθανότητα εισαγωγής μερικού ηλεκτρικού ρεύματος εσωτερικά στη δομή.

Αυτό μπορεί να επιτευχθεί τοποθετώντας αγωγούς αστραπής αρκετά μακριά από τυχόν αγώγιμα μέρη που έχουν διαδρομές που οδηγούν στη δομή. Έτσι, εάν η εκκένωση αστραπής χτυπήσει τον αγωγό αστραπής, δεν μπορεί να "γεφυρώσει το κενό" και να αναβοσβήνει στο παρακείμενο μεταλλικό έργο.

Το BS EN / IEC 62305 προτείνει ένα ενιαίο ολοκληρωμένο σύστημα τερματισμού γείωσης για μια δομή, που συνδυάζει συστήματα αστραπής, ισχύος και τηλεπικοινωνιών.

Εσωτερικά θέματα σχεδιασμού LPS

Ο θεμελιώδης ρόλος του εσωτερικού LPS είναι να διασφαλίσει την αποφυγή επικίνδυνων σπινθήρων που συμβαίνουν εντός της δομής που πρόκειται να προστατευτεί. Αυτό μπορεί να οφείλεται, μετά από εκφόρτιση αστραπής, στο ρεύμα αστραπής που ρέει στο εξωτερικό LPS ή ακόμη και σε άλλα αγώγιμα μέρη της κατασκευής και απόπειρα αναλαμπής ή σπινθήρας σε εσωτερικές μεταλλικές εγκαταστάσεις.

Η πραγματοποίηση κατάλληλων μέτρων ισοδυναμικής σύνδεσης ή η εξασφάλιση επαρκούς ηλεκτρικής μόνωσης απόστασης μεταξύ των μεταλλικών εξαρτημάτων μπορεί να αποφύγει την επικίνδυνη σπινθήρα μεταξύ διαφορετικών μεταλλικών μερών.

Ισοδυναμική σύνδεση

Η ισοδυναμική σύνδεση είναι απλώς η ηλεκτρική διασύνδεση όλων των κατάλληλων μεταλλικών εγκαταστάσεων / εξαρτημάτων, έτσι ώστε σε περίπτωση ροής αστραπής, κανένα μεταλλικό μέρος δεν έχει διαφορετικό δυναμικό τάσης το ένα στο άλλο. Εάν τα μεταλλικά μέρη έχουν ουσιαστικά το ίδιο δυναμικό, τότε ο κίνδυνος σπινθήρας ή ανατροπής ακυρώνεται.

Αυτή η ηλεκτρική διασύνδεση μπορεί να επιτευχθεί με φυσική / τυχαία σύνδεση ή με τη χρήση ειδικών αγωγών συγκόλλησης που έχουν μέγεθος σύμφωνα με τους Πίνακες 8 και 9 του BS EN / IEC 62305-3.

Η συγκόλληση μπορεί επίσης να επιτευχθεί με τη χρήση διατάξεων προστασίας από υπερτάσεις (SPD) όπου η άμεση σύνδεση με αγωγούς συγκόλλησης δεν είναι κατάλληλη.

Το Σχήμα 21 (το οποίο βασίζεται στο BS EN / IEC 62305-3 εικ. 43) δείχνει ένα τυπικό παράδειγμα μιας ισοδυναμικής διάταξης σύνδεσης. Το σύστημα αερίου, νερού και κεντρικής θέρμανσης συνδέεται άμεσα με την ισοδύναμη ράβδο συγκόλλησης που βρίσκεται μέσα αλλά κοντά σε έναν εξωτερικό τοίχο κοντά στο επίπεδο του εδάφους. Το καλώδιο τροφοδοσίας συνδέεται μέσω κατάλληλου SPD, ανάντη από τον ηλεκτρικό μετρητή, στην ισοδύναμη ράβδο συγκόλλησης. Αυτή η ράβδος σύνδεσης πρέπει να βρίσκεται κοντά στην κύρια πλακέτα διανομής (MDB) και επίσης να συνδέεται στενά με το σύστημα τερματισμού γείωσης με αγωγούς μικρού μήκους. Σε μεγαλύτερες ή εκτεταμένες δομές ενδέχεται να απαιτούνται αρκετές ράβδοι συγκόλλησης αλλά όλες πρέπει να αλληλοσυνδέονται μεταξύ τους.

Η οθόνη οποιουδήποτε καλωδίου κεραίας μαζί με οποιαδήποτε θωρακισμένη παροχή ηλεκτρικού ρεύματος σε ηλεκτρονικές συσκευές που δρομολογούνται στη δομή θα πρέπει επίσης να συνδέεται στην ισοδύναμη ράβδο.

Περαιτέρω οδηγίες σχετικά με την ισοδυναμική σύνδεση, τα συστήματα γείωσης με πλέγμα και την επιλογή SPD μπορείτε να βρείτε στον οδηγό LSP.

BS EN / IEC 62305-4 Ηλεκτρικά και ηλεκτρονικά συστήματα εντός δομών

Τα ηλεκτρονικά συστήματα διαπερνούν τώρα σχεδόν κάθε πτυχή της ζωής μας, από το εργασιακό περιβάλλον, γεμίζοντας το αυτοκίνητο με βενζίνη και ακόμη και ψώνια στο τοπικό σούπερ μάρκετ. Ως κοινωνία, τώρα στηριζόμαστε σε μεγάλο βαθμό στη συνεχή και αποτελεσματική λειτουργία τέτοιων συστημάτων. Η χρήση υπολογιστών, ηλεκτρονικών ελέγχων διεργασιών και τηλεπικοινωνιών εξερράγη τις τελευταίες δύο δεκαετίες. Όχι μόνο υπάρχουν περισσότερα συστήματα, το φυσικό μέγεθος των ηλεκτρονικών συσκευών έχει μειωθεί σημαντικά (το μικρότερο μέγεθος σημαίνει λιγότερη ενέργεια που απαιτείται για την καταστροφή κυκλωμάτων).

Το BS EN / IEC 62305 αποδέχεται ότι ζούμε τώρα στην ηλεκτρονική εποχή, καθιστώντας την προστασία LEMP (Lightning Electromagnetic Impulse) για ηλεκτρονικά και ηλεκτρικά συστήματα αναπόσπαστα στο πρότυπο μέσω του μέρους 4. Το LEMP είναι ο όρος που δίνεται στα συνολικά ηλεκτρομαγνητικά αποτελέσματα της αστραπής, συμπεριλαμβανομένων διεξήχθησαν υπερτάσεις (παροδικές υπερτάσεις και ρεύματα) και ακτινοβολούμενα ηλεκτρομαγνητικά πεδία.

Η ζημιά LEMP είναι τόσο διαδεδομένη, ώστε να αναγνωρίζεται ως ένας από τους συγκεκριμένους τύπους (D3) που πρέπει να προστατεύονται και ότι η ζημιά LEMP μπορεί να προκύψει από όλα τα σημεία απεργίας στη δομή ή τις συνδεδεμένες υπηρεσίες - άμεση ή έμμεση - για περαιτέρω αναφορά στους τύπους βλάβης που προκλήθηκε από κεραυνό βλ. Πίνακα 5. Αυτή η εκτεταμένη προσέγγιση λαμβάνει επίσης υπόψη τον κίνδυνο πυρκαγιάς ή έκρηξης που σχετίζεται με υπηρεσίες που συνδέονται με την κατασκευή, π.χ. ισχύς, τηλεπικοινωνίες και άλλες μεταλλικές γραμμές.

Ο κεραυνός δεν είναι η μόνη απειλή…

Οι παροδικές υπερτάσεις που προκαλούνται από συμβάντα ηλεκτρικής μεταγωγής είναι πολύ συχνές και μπορούν να αποτελέσουν πηγή σημαντικών παρεμβολών. Το ρεύμα που ρέει μέσω ενός αγωγού δημιουργεί ένα μαγνητικό πεδίο στο οποίο αποθηκεύεται ενέργεια. Όταν το ρεύμα διακόπτεται ή απενεργοποιείται, η ενέργεια στο μαγνητικό πεδίο απελευθερώνεται ξαφνικά. Σε μια προσπάθεια να διαλυθεί γίνεται μεταβατική υψηλή τάση.

Όσο περισσότερη αποθηκευμένη ενέργεια, τόσο μεγαλύτερη είναι η προκύπτουσα παροδική. Τα υψηλότερα ρεύματα και τα μεγαλύτερα μήκη αγωγού συμβάλλουν τόσο στην αποθήκευση ενέργειας όσο και στην απελευθέρωση!

Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο τα επαγωγικά φορτία όπως οι κινητήρες, οι μετασχηματιστές και οι ηλεκτρικές μονάδες είναι όλες κοινές αιτίες αλλαγής μεταβατικών.

Η σημασία του BS EN / IEC 62305-4

Προηγούμενη παροδική υπέρταση ή προστασία από υπέρταση συμπεριλήφθηκε ως συμβουλευτικό παράρτημα στο πρότυπο BS 6651, με ξεχωριστή αξιολόγηση κινδύνου. Ως αποτέλεσμα, η προστασία προσαρμόστηκε συχνά μετά την πρόκληση ζημιάς στον εξοπλισμό, συχνά μέσω της υποχρέωσης προς τις ασφαλιστικές εταιρείες. Ωστόσο, η μοναδική εκτίμηση κινδύνου στο BS EN / IEC 62305 υπαγορεύει εάν απαιτείται δομική ή / και προστασία LEMP, επομένως η δομική προστασία από κεραυνούς δεν μπορεί πλέον να εξεταστεί μεμονωμένα από προσωρινή προστασία από υπέρταση - γνωστή ως Surge Protective Devices (SPDs) μέσα σε αυτό το νέο πρότυπο. Αυτό από μόνο του είναι μια σημαντική απόκλιση από εκείνη του BS 6651.

Πράγματι, σύμφωνα με το BS EN / IEC 62305-3, ένα σύστημα LPS δεν μπορεί πλέον να εγκατασταθεί χωρίς αστραπές ρεύμα ή ισοδύναμη σύνδεση SPD σε εισερχόμενες μεταλλικές υπηρεσίες που έχουν "ζωντανούς πυρήνες" - όπως καλώδια ισχύος και τηλεπικοινωνιών - που δεν μπορούν να συνδεθούν απευθείας στη γη. Αυτά τα SPD απαιτούνται για την προστασία από τον κίνδυνο απώλειας ανθρώπινης ζωής, αποτρέποντας επικίνδυνες σπινθήρες που θα μπορούσαν να προκαλέσουν πυρκαγιά ή ηλεκτροπληξία.

Τα SPDs αστραπής ρεύματος ή ισοδυναμικής σύνδεσης χρησιμοποιούνται επίσης σε εναέριες γραμμές εξυπηρέτησης που τροφοδοτούν τη δομή που κινδυνεύουν από άμεση απεργία. Ωστόσο, η χρήση αυτών των SPD μόνο «δεν παρέχει αποτελεσματική προστασία έναντι αστοχίας ευαίσθητων ηλεκτρικών ή ηλεκτρονικών συστημάτων», για να παραθέσω το BS EN / IEC 62305 μέρος 4, το οποίο είναι ειδικά αφιερωμένο στην προστασία ηλεκτρικών και ηλεκτρονικών συστημάτων εντός δομών.

Τα τρέχοντα SPD αστραπής αποτελούν ένα μέρος ενός συντονισμένου συνόλου SPD που περιλαμβάνουν SPD υπέρτασης - τα οποία απαιτούνται συνολικά για την αποτελεσματική προστασία ευαίσθητων ηλεκτρικών και ηλεκτρονικών συστημάτων τόσο από αστραπές όσο και μεταβατικά μεταβατικά.

Ζώνες προστασίας από κεραυνούς (LPZs)

Ενώ το BS 6651 αναγνώρισε μια έννοια της ζώνης στο Παράρτημα Γ (Κατηγορίες τοποθεσίας Α, Β και Γ), το BS EN / IEC 62305-4 καθορίζει την έννοια των Ζωνών Προστασίας Αστραπής (LPZs). Το Σχήμα 22 απεικονίζει τη βασική ιδέα LPZ που ορίζεται από μέτρα προστασίας έναντι του LEMP όπως περιγράφεται λεπτομερώς στο μέρος 4.

Μέσα σε μια δομή, μια σειρά LPZs δημιουργείται για να έχει, ή να αναγνωρίζεται ότι έχει ήδη, διαδοχικά λιγότερη έκθεση στις επιπτώσεις του κεραυνού.

Οι διαδοχικές ζώνες χρησιμοποιούν έναν συνδυασμό συγκόλλησης, θωράκισης και συντονισμένων SPD για την επίτευξη σημαντικής μείωσης της σοβαρότητας LEMP, από τα ρεύματα κύματος και τις παροδικές υπερτάσεις, καθώς και από τα αποτελέσματα ακτινοβολημένων μαγνητικών πεδίων. Οι σχεδιαστές συντονίζουν αυτά τα επίπεδα έτσι ώστε ο πιο ευαίσθητος εξοπλισμός να βρίσκεται στις πιο προστατευμένες ζώνες.

Τα LPZ μπορούν να χωριστούν σε δύο κατηγορίες - 2 εξωτερικές ζώνες (LPZ 0_A, LPZ 0_B) και συνήθως 2 εσωτερικές ζώνες (LPZ 1, 2) αν και μπορούν να εισαχθούν περαιτέρω ζώνες για περαιτέρω μείωση του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου και του ρεύματος αστραπής εάν απαιτείται.

Εξωτερικές ζώνες

LPZ 0_A είναι η περιοχή που υπόκειται σε άμεσες αστραπές και συνεπώς μπορεί να χρειαστεί να συνεχίσει μέχρι το πλήρες ρεύμα αστραπής.

Αυτή είναι συνήθως η περιοχή στέγης μιας κατασκευής. Το πλήρες ηλεκτρομαγνητικό πεδίο εμφανίζεται εδώ.

LPZ 0_B είναι η περιοχή που δεν υπόκειται σε άμεσες αστραπές και είναι συνήθως τα πλαϊνά τοιχώματα μιας κατασκευής.

Ωστόσο, το πλήρες ηλεκτρομαγνητικό πεδίο εξακολουθεί να εμφανίζεται εδώ και μπορούν να συμβούν μερικά ρεύματα αστραπής και κύματα μεταγωγής.

Εσωτερικές ζώνες

Το LPZ 1 είναι η εσωτερική περιοχή που υπόκειται σε μερικά ρεύματα αστραπής. Τα διεξαγόμενα ρεύματα αστραπής και / ή τα κύματα μεταγωγής μειώνονται σε σύγκριση με τις εξωτερικές ζώνες LPZ 0_A, LPZ 0_B.

Αυτή είναι συνήθως η περιοχή όπου οι υπηρεσίες εισέρχονται στη δομή ή όπου βρίσκεται ο κύριος πίνακας ισχύος.

Το LPZ 2 είναι μια εσωτερική περιοχή που βρίσκεται περαιτέρω μέσα στη δομή όπου τα απομεινάρια των παλμών αστραπής ή / και οι μετακινήσεις μεταγωγής μειώνονται σε σύγκριση με το LPZ 1.

Αυτό είναι συνήθως ένα δωμάτιο με έλεγχο ή, για ρεύμα, στην περιοχή του πίνακα διανομής. Τα επίπεδα προστασίας εντός μιας ζώνης πρέπει να συντονίζονται με τα χαρακτηριστικά ασυλίας του προστατευόμενου εξοπλισμού, δηλαδή, όσο πιο ευαίσθητος είναι ο εξοπλισμός, τόσο πιο προστατευμένη είναι η ζώνη που απαιτείται.

Το υπάρχον ύφασμα και η διάταξη ενός κτιρίου μπορεί να κάνουν εύκολα εμφανείς ζώνες, ή μπορεί να χρειαστεί να εφαρμοστούν τεχνικές LPZ για τη δημιουργία των απαιτούμενων ζωνών.

Μέτρα προστασίας από υπερτάσεις (SPM)

Ορισμένες περιοχές μιας δομής, όπως ένα προστατευμένο δωμάτιο, είναι φυσικά καλύτερα προστατευμένες από κεραυνούς από άλλες και είναι δυνατό να επεκταθούν οι πιο προστατευμένες ζώνες με προσεκτικό σχεδιασμό του LPS, σύνδεση γείωσης μεταλλικών υπηρεσιών όπως νερό και φυσικό αέριο και καλωδίωση τεχνικές. Ωστόσο, είναι η σωστή εγκατάσταση συντονισμένων Surge Protective Devices (SPDs) που προστατεύουν τον εξοπλισμό από ζημιές καθώς και διασφαλίζουν τη συνέχεια της λειτουργίας του - κρίσιμο για την εξάλειψη του χρόνου διακοπής λειτουργίας. Αυτά τα μέτρα συνολικά αναφέρονται ως Surge Protection Measures (SPM) (πρώην LEMP Protection Measures System (LPMS)).

Κατά την εφαρμογή συγκόλλησης, θωράκισης και SPD, η τεχνική αριστεία πρέπει να ισορροπεί με την οικονομική ανάγκη. Για νέες εκδόσεις, τα μέτρα σύνδεσης και διαλογής μπορούν να σχεδιαστούν ολοκληρωμένα ώστε να αποτελούν μέρος του πλήρους SPM. Ωστόσο, για μια υπάρχουσα δομή, η μετασκευή ενός συνόλου συντονισμένων SPD είναι πιθανότατα η πιο εύκολη και οικονομικά αποδοτική λύση.

Κάντε κλικ στο κουμπί επεξεργασίας για να αλλάξετε αυτό το κείμενο. Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Ut elit Tellus, luctus nec ullamcorper mattis, pulvinar dapibus leo.

Συντονισμένα ΕΕΠ

Το BS EN / IEC 62305-4 δίνει έμφαση στη χρήση συντονισμένων SPD για την προστασία του εξοπλισμού στο περιβάλλον τους. Αυτό σημαίνει απλώς μια σειρά SPD των οποίων οι τοποθεσίες και τα χαρακτηριστικά χειρισμού LEMP συντονίζονται με τέτοιο τρόπο ώστε να προστατεύουν τον εξοπλισμό στο περιβάλλον τους μειώνοντας τα αποτελέσματα LEMP σε ασφαλές επίπεδο. Επομένως, μπορεί να υπάρχει ένα SPD ρεύματος αστραπής βαρέως τύπου στην είσοδο της υπηρεσίας για να χειριστεί την πλειοψηφία της ενέργειας κύματος (μερικό ρεύμα αστραπής από LPS ή / και εναέριες γραμμές) με την αντίστοιχη παροδική υπέρταση να ελέγχεται σε ασφαλή επίπεδα από συντονισμένα και κατάντη SPD υπέρτασης για την προστασία του τερματικού εξοπλισμού, συμπεριλαμβανομένων πιθανών ζημιών από την εναλλαγή πηγών, π.χ. μεγάλων επαγωγικών κινητήρων. Κατάλληλα SPD πρέπει να τοποθετούνται όπου οι υπηρεσίες διασχίζουν το ένα LPZ στο άλλο.

Τα συντονισμένα SPD πρέπει να λειτουργούν αποτελεσματικά μαζί ως ένα σύστημα με αλυσίδες για την προστασία εξοπλισμού στο περιβάλλον τους. Για παράδειγμα, το SPD ρεύματος αστραπής στην είσοδο της υπηρεσίας θα πρέπει να χειρίζεται την πλειονότητα της ενέργειας κύματος, ανακουφίζοντας επαρκώς τα SPD κατάντη υπέρτασης για να ελέγχει την υπέρταση.

Κατάλληλα SPD πρέπει να τοποθετούνται όπου οι υπηρεσίες διασχίζουν το ένα LPZ στο άλλο

Ο κακός συντονισμός θα μπορούσε να σημαίνει ότι τα SPD υπέρτασης υπόκεινται σε υπερβολική ενέργεια κύματος θέτοντας τόσο τον εαυτό του όσο και τον δυνητικό εξοπλισμό σε κίνδυνο από ζημιές.

Επιπλέον, τα επίπεδα προστασίας τάσης ή οι αναμενόμενες τάσεις των εγκατεστημένων SPD πρέπει να συντονίζονται με την τάση αντοχής μόνωσης των τμημάτων της εγκατάστασης και την αντίσταση ανοσίας στην τάση του ηλεκτρονικού εξοπλισμού.

Βελτιωμένα SPD

Ενώ δεν είναι επιθυμητή η πλήρης ζημιά στον εξοπλισμό, η ανάγκη ελαχιστοποίησης του χρόνου διακοπής λόγω της απώλειας λειτουργίας ή δυσλειτουργίας του εξοπλισμού μπορεί επίσης να είναι κρίσιμη. Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό για βιομηχανίες που εξυπηρετούν το κοινό, είτε πρόκειται για νοσοκομεία, χρηματοπιστωτικά ιδρύματα, εργοστάσια παραγωγής ή εμπορικές επιχειρήσεις, όπου η αδυναμία παροχής της υπηρεσίας τους λόγω της απώλειας λειτουργίας εξοπλισμού θα είχε ως αποτέλεσμα σημαντική υγεία και ασφάλεια και / ή χρηματοοικονομικό συνέπειες.

Τα τυπικά SPD μπορούν να προστατεύουν μόνο από τις συχνές μεταβολές λειτουργίας (μεταξύ ζωντανών αγωγών και γείωσης), παρέχοντας αποτελεσματική προστασία ενάντια σε απλή ζημιά αλλά όχι έναντι διακοπής λειτουργίας λόγω διακοπής του συστήματος.

Επομένως, το BS EN 62305 θεωρεί τη χρήση ενισχυμένων SPD (SPD *) που μειώνουν περαιτέρω τον κίνδυνο βλάβης και δυσλειτουργίας σε κρίσιμο εξοπλισμό όπου απαιτείται συνεχής λειτουργία. Επομένως, οι εγκαταστάτες θα πρέπει να γνωρίζουν πολύ περισσότερο τις απαιτήσεις εφαρμογής και εγκατάστασης των SPD από ό, τι ίσως στο παρελθόν.

Τα ανώτερα ή βελτιωμένα SPD παρέχουν χαμηλότερη (καλύτερη) προστασία από την τάση έναντι υπερτάσεων τόσο στην κοινή λειτουργία όσο και στη διαφορική λειτουργία (μεταξύ ζωντανών αγωγών) και ως εκ τούτου παρέχουν επιπλέον προστασία έναντι των μέτρων συγκόλλησης και θωράκισης.

Τέτοια βελτιωμένα SPD μπορούν ακόμη και να προσφέρουν έως και τροφοδοσία τύπου 1 + 2 + 3 ή προστασία δεδομένων / τηλεπικοινωνιών Cat D + C + B σε μία μονάδα. Δεδομένου ότι ο τερματικός εξοπλισμός, π.χ. υπολογιστές, τείνει να είναι πιο ευάλωτος σε διαφορές κατά τρόπο λειτουργίας, αυτή η πρόσθετη προστασία μπορεί να είναι ζωτικής σημασίας.

Επιπλέον, η ικανότητα προστασίας από υπερτάσεις συνηθισμένων και διαφορικών τρόπων επιτρέπει στον εξοπλισμό να παραμένει σε συνεχή λειτουργία κατά τη διάρκεια της αύξησης της δραστηριότητας - προσφέροντας σημαντικό όφελος σε εμπορικούς, βιομηχανικούς και δημόσιους οργανισμούς παροχής υπηρεσιών.

Όλα τα LSP SPD προσφέρουν βελτιωμένη απόδοση SPD με κορυφαίες χαμηλές τάσεις

(επίπεδο προστασίας τάσης, U_p), καθώς αυτή είναι η καλύτερη επιλογή για την επίτευξη επαναλαμβανόμενης προστασίας χωρίς κόστος, χωρίς συντήρηση, καθώς και για την αποφυγή δαπανηρών διακοπών λειτουργίας του συστήματος. Η προστασία χαμηλής τάσης απόδοσης σε όλες τις κοινές και διαφορικές λειτουργίες σημαίνει ότι απαιτούνται λιγότερες μονάδες για την παροχή προστασίας, η οποία εξοικονομεί κόστος μονάδας και εγκατάστασης, καθώς και χρόνο εγκατάστασης.

Όλα τα LSP SPD προσφέρουν βελτιωμένη απόδοση SPD με κορυφαία χαμηλή τάση υποχώρησης στον κλάδο

Συμπέρασμα

Ο κεραυνός αποτελεί σαφή απειλή για μια δομή, αλλά μια αυξανόμενη απειλή για τα συστήματα εντός της δομής λόγω της αυξημένης χρήσης και της εξάρτησης ηλεκτρικού και ηλεκτρονικού εξοπλισμού. Η σειρά προτύπων BS EN / IEC 62305 το αναγνωρίζει σαφώς. Η δομική προστασία από κεραυνούς δεν μπορεί πλέον να απομονωθεί από παροδική υπέρταση ή προστασία από υπερτάσεις του εξοπλισμού. Η χρήση ενισχυμένων SPD παρέχει ένα πρακτικό οικονομικό μέσο προστασίας που επιτρέπει τη συνεχή λειτουργία κρίσιμων συστημάτων κατά τη διάρκεια της δραστηριότητας LEMP.