BS EN IEC 62305 Piksekaitse standard

Piksekaitse standard BS EN / IEC 62305 avaldati algselt septembris 2006, asendades senise standardi BS 6651: 1999. Le piiratud ajavahemik, BS EN / IEC 62305 ja BS 6651 jooksid paralleelselt, kuid alates augustist 2008 on BS 6651 tagasi võetud ja nüüd on BS EN / IEC 63205 tunnustatud piksekaitse standard.

BS EN / IEC 62305 standard peegeldab viimase kahekümne aasta jooksul suurenenud teaduslikku arusaamist välgust ja selle mõjudest ning annab ülevaate tehnoloogia ja elektrooniliste süsteemide kasvavast mõjust meie igapäevasele tegevusele. Eelkäijast keerukam ja nõudlikum BS EN / IEC 62305 sisaldab nelja erinevat osa - üldpõhimõtted, riskijuhtimine, struktuuride füüsiline kahjustamine ja eluoht ning elektrooniliste süsteemide kaitse.

Neid standardi osi tutvustatakse siin. 2010. aastal tehti neile osadele perioodiline tehniline ülevaade, ajakohastatud 1., 3. ja 4. osa ilmus 2011. aastal. Uuendatud 2. osa on praegu arutlusel ja eeldatavasti avaldatakse see 2012. aasta lõpus.

BS EN / IEC 62305 võti seisneb selles, et kõik piksekaitse kaalutlused lähtuvad igakülgsest ja keerulisest riskihinnangust ning et selles hinnangus võetakse lisaks kaitstavale struktuurile arvesse ka teenuseid, millega struktuur on ühendatud. Sisuliselt ei saa struktuurilist piksekaitset enam eraldi käsitleda, kaitse mööduvate ülepinge või elektriliste pingete vastu on BS EN / IEC 62305 lahutamatu osa.

BS EN / IEC 62305 struktuur

BS EN / IEC 62305 seeria koosneb neljast osast, mis tuleb kõiki arvesse võtta. Need neli osa on esitatud allpool:

1. osa: Üldpõhimõtted

BS EN / IEC 62305-1 (1. osa) on sissejuhatus muudesse standardi osadesse ja kirjeldab põhiliselt seda, kuidas piksekaitsesüsteemi (LPS) projekteerida vastavalt standardi kaasnevatele osadele.

2. osa: Riskijuhtimine

BS EN / IEC 62305-2 (2. osa) riskijuhtimise lähenemisviis ei keskendu niivõrd ehitise puhtfüüsilisele kahjustamisele, mis on põhjustatud pikselöögist, vaid pigem inimelu kaotamise, teenuse kaotamise riskile kultuuripärandi kaotamine ja majanduslik kahju.

3. osa: Füüsiline konstruktsioonikahjustus ja eluoht

BS EN / IEC 62305-3 (3. osa) on otseselt seotud standardi BS 6651 suurema osaga. See erineb standardist BS 6651 selle poolest, et sellel uuel osal on neli põhilist LPS-klassi või kaitsetaset (vastupidiselt kahele põhilisele (tavaline) ja kõrge riskiga) tasemed BS 6651-s.

Osa 4: Elektri- ja elektroonikasüsteemid

Konstruktsioonides hõlmab BS EN / IEC 62305-4 (osa 4) konstruktsioonides paiknevate elektri- ja elektroonikasüsteemide kaitset. See kehastab standardi BS 6651 C lisa, kuid uue tsoonilise lähenemisviisiga, mida nimetatakse piksekaitsevöönditeks. See annab teavet konstruktsiooni elektriliste / elektrooniliste süsteemide pikselektromagnetilise impulsi (LEMP) kaitsesüsteemi (nüüd nimetatakse ülepingekaitsemeetmeteks - SPM) projekteerimiseks, paigaldamiseks, hooldamiseks ja katsetamiseks.

Järgmine tabel annab laia ülevaate varasema standardi BS 6651 ja BS EN / IEC 62305 peamiste erinevuste kohta.

Kahju ja kaotus

BS EN / IEC 62305 määratleb neli peamist kahjustuse allikat:

S1 Vilgub konstruktsioonini

S2 Vilgub konstruktsiooni lähedal

S3 Vilgub teenusele

S4 Vilgub teenuse lähedal

Iga kahjustuse allikas võib põhjustada ühte või mitut kolmest kahjust:

D1 Elusolendite vigastus astme- ja puutepingete tõttu

D2 Füüsilised kahjustused (tulekahju, plahvatus, mehaaniline hävimine, keemiline eraldumine) välguvoolu, sealhulgas sädeme tõttu

D3 Sisemiste süsteemide rike pikselektromagnetilise impulsi (LEMP) tõttu

Piksest tingitud kahjustused võivad põhjustada järgmist tüüpi kadusid:

L1 Inimelu kaotus

L2 Üldsuse teenuse kaotamine

L3 Kultuuripärandi kaotamine

L4 Majandusliku väärtuse kaotus

Kõigi ülaltoodud parameetrite seosed on kokku võetud tabelis 5.

Joonisel 12 lk 271 on kujutatud välgust tingitud kahjustuste ja kadude tüübid.

BS EN 1 standardi 62305. osa üldpõhimõtete üksikasjalikuma selgituse leiate meie täielikust juhendist „Juhend standardile BS EN 62305.” Ehkki see juhend keskendub standardile BS EN, võib see juhend pakkuda konsultantidele huvi pakkuvat lisateavet IEC samaväärse disainiga. Selle juhendi kohta leiate lisateavet lk 283.

Skeemi kujundamise kriteeriumid

Konstruktsiooni ja sellega seotud teenuste ideaalne piksekaitse oleks konstruktsiooni sulgemine maandatud ja täiuslikult juhtiva metallkilbi (kasti) sisse ning lisaks pakuks kõigi ühendatud teenuste piisav ühendamine kilbi sisenemispunktis.

See väldiks sisuliselt välguvoolu ja indutseeritud elektromagnetvälja tungimist konstruktsiooni. Kuid praktikas ei ole sellise pikkuse saavutamine võimalik ega ka tegelikult kulutõhus.

Seega sätestab käesolev standard kindlaksmääratud välguvoolu parameetrite komplekti, kus selle soovituste kohaselt vastu võetud kaitsemeetmed vähendavad välgulöögi tagajärjel tekkivaid kahjusid ja tagajärgi. See kahjustuste ja sellest tulenevate kahjude vähenemine kehtib tingimusel, et pikselöögi parameetrid jäävad kindlaksmääratud piiridesse, mis on kehtestatud piksekaitse tasemetena (LST).

Piksekaitse tasemed (LPL)

Varem avaldatud tehniliste dokumentide põhjal saadud parameetrite põhjal on määratud neli kaitsetaset. Igal tasemel on fikseeritud maksimaalse ja minimaalse välguvoolu parameetrite komplekt. Need parameetrid on toodud tabelis 6. Maksimaalseid väärtusi on kasutatud selliste toodete nagu piksekaitsekomponentide ja liigpingekaitseseadmete (SPD) kujundamisel. Piksevoolu miinimumväärtusi on kasutatud veerakera raadiuse tuletamiseks igal tasandil.

Piksekaitsevööndid (LPZ)

Piksekaitsevööndite (LPZ) mõiste võeti kasutusele standardis BS EN / IEC 62305, eriti selleks, et aidata kindlaks määrata kaitsemeetmed, mis on vajalikud kaitsemeetmete kehtestamiseks konstruktsioonis välkkiire elektromagnetilise impulsi (LEMP) vastu.

Üldpõhimõte on see, et kaitset vajavad seadmed peaksid paiknema LPZ-s, mille elektromagnetilised omadused sobivad seadme pingetaluvuse või taluvuse võimega.

Kontseptsioon näeb ette väliseid tsoone, millega kaasneb otsese välgulöögi oht (LPZ 0_A) või osalise piksevoolu tekkimise oht (LPZ 0_B) ja sisetsoonide kaitsetase (LPZ 1 ja LPZ 2).

Üldiselt, mida suurem on tsooni arv (LPZ 2; LPZ 3 jne), seda väiksem on oodatav elektromagnetiline mõju. Tavaliselt peaksid kõik tundlikud elektroonikaseadmed paiknema suurema numbriga LPZ-des ja olema kaitstud LEMP-i eest asjakohaste ülepingekaitsemeetmetega (SPM, nagu on määratletud standardis BS EN 62305: 2011).

SPM-i nimetati varem standardis BS EN / IEC 62305: 2006 kui LEMP-kaitsemeetmete süsteemi (LPMS).

Joonisel 13 tuuakse välja LPZ kontseptsioon, mida rakendatakse struktuurile ja SPM-ile. Kontseptsiooni laiendatakse standardites BS EN / IEC 62305-3 ja BS EN / IEC 62305-4.

Kõige sobivam SPM valitakse riskihindamise abil vastavalt standardile BS EN / IEC 62305-2.

BS EN / IEC 62305-2 Riskijuhtimine

BS EN / IEC 62305-2 on standardite BS EN / IEC 62305-3 ja BS EN / IEC 62305-4 õige rakendamise võti. Riskide hindamine ja juhtimine on nüüd nii oluliselt põhjalikum ja ulatuslikum kui standardi BS 6651 lähenemine.

BS EN / IEC 62305-2 käsitleb konkreetselt riskianalüüsi tegemist, mille tulemused määravad vajaliku piksekaitsesüsteemi (LPS) taseme. Kui standardis BS 6651 pühendati riskihindamise teemale 9 lehekülge (koos joonistega), siis BS EN / IEC 62305-2 sisaldab praegu üle 150 lehekülje.

Riskihindamise esimene etapp on teha kindlaks, millist neljast kahju liigist (nagu on määratletud standardis BS EN / IEC 62305-1) võib struktuur ja selle sisu tekkida. Riskihindamise lõppeesmärk on asjakohaste esmaste riskide kvantifitseerimine ja vajaduse korral vähendamine, st:

R₁ inimelu kaotamise oht

R₂ avalikkuse teenuse kaotamise oht

R₃ kultuuripärandi kaotamise oht

R₄ majandusliku väärtuse kaotamise oht

Kõigi kolme esimese peamise riski puhul on aktsepteeritav risk (R_T) on seatud. Neid andmeid saab hankida standardi IEC 7-62305 tabelist 2 või standardi BS EN 1-62305 riikliku lisa tabelist NK.2.

Iga esmane risk (R_n) määratakse kindlaks standardis määratletud arvutustega. Kui tegelik risk (R_n) on väiksem või võrdne talutava riskiga (R_T), siis pole kaitsemeetmeid vaja. Kui tegelik risk (R_n) on suurem kui tema vastav aktsepteeritav risk (R_T), siis tuleb rakendada kaitsemeetmeid. Ülaltoodud protsessi korratakse (kasutades uusi väärtusi, mis on seotud valitud kaitsemeetmetega) kuni R_n on väiksem või võrdne vastava väärtusega R_T. See iteratiivne protsess, nagu on näidatud joonisel 14, otsustab piksekaitsesüsteemi (LPS) või piksekaitsemeetmete (SPM) valiku või tõepoolest välgu elektromagnetilise impulsi (LEMP) vastu võitlemiseks.

BS EN / IEC 62305-3 Konstruktsioonide füüsiline kahjustamine ja eluoht

Standardikomplekti see osa käsitleb kaitsemeetmeid struktuuris ja selle ümber ning seondub otseselt standardi BS 6651 suurema osaga.

Standardi selle osa põhiosa annab juhiseid välise piksekaitsesüsteemi (LPS), sisemise LPS-i ning hooldus- ja kontrolliprogrammide väljatöötamiseks.

Piksekaitsesüsteem (LPS)

BS EN / IEC 62305-1 on määratlenud neli piksekaitsetaset (LPL), tuginedes tõenäolisele minimaalsele ja maksimaalsele piksevoolule. Need LPL-id võrduvad otseselt piksekaitsesüsteemi (LPS) klassidega.

Seos nelja LPL ja LPS taseme vahel on toodud tabelis 7. Mida suurem on LPL, seda suurem on vajalik LPS klass.

Paigaldatavate LPS-i klassi reguleerib BS EN / IEC 62305-2-s esile toodud riskihindamise arvutamise tulemus.

Välised LPS-i kujunduse kaalutlused

Piksekaitse projekteerija peab esmalt arvestama pikselöögi hetkel põhjustatud termiliste ja plahvatuslike mõjudega ning tagajärgedega vaadeldavale konstruktsioonile. Sõltuvalt tagajärgedest võib disainer valida ühe järgmistest välise LPS-i tüüpidest:

- isoleeritud

- isoleerimata

Isoleeritud LPS valitakse tavaliselt siis, kui konstruktsioon on ehitatud põlevatest materjalidest või võib põhjustada plahvatusohtu.

Vastupidi, kui sellist ohtu pole, võib paigaldada isoleerimata süsteemi.

Väline LPS koosneb:

- õhu lõpetamise süsteem

- Alljuhtme süsteem

- Maa lõpetamise süsteem

Need LPS-i üksikud elemendid tuleks omavahel ühendada, kasutades sobivaid piksekaitsekomponente (LPC), mis vastavad (BS EN 62305 puhul) BS EN 50164-seeriale (pange tähele, et BS EN / IEC peaks selle BS EN-seeria asendama 62561 seeria). See tagab, et konstruktsiooni välguvoolu korral minimeerib õige disain ja komponentide valik võimalikke kahjustusi.

Õhu lõpetamise süsteem

Õhuterminalisüsteemi ülesandeks on pikselöögivoolu püüdmine ja maandusvoolujuhtme ja maandamissüsteemi kaudu maapinnale kahjutu hajutamine. Seetõttu on ülitähtis kasutada õigesti projekteeritud õhu lõpetamise süsteemi.

BS EN / IEC 62305-3 toetab õhu lõpetamise kavandamisel järgmist:

- õhuvardad (või otsikud), olenemata sellest, kas need on vabalt püstitatud või ühendatud juhtmetega, moodustades katusel võrgusilma

- kontaktvõrgu (või riputatud) juhid, olenemata sellest, kas need on toetatud vabalt seisvate mastidega või ühendatud juhtmetega, moodustades katusel võrgusilma

- võrgusilmajuhtmete võrk, mis võib olla otseses kokkupuutes katusega või riputada selle kohale (juhul kui on ülimalt oluline, et katus ei satuks otsese välgulöögi alla)

Standard teeb täiesti selgeks, et kõik kasutatavad õhu lõpetamise süsteemid peavad vastama standardi tekstis sätestatud positsioneerimisnõuetele. Selles rõhutatakse, et õhuterminali komponendid tuleks paigaldada konstruktsiooni nurkadele, avatud kohtadele ja servadele. Õhuterminalisüsteemide asukoha määramiseks soovitatakse kolme põhimeetodit:

- veereva sfääri meetod

- kaitsenurga meetod

- võrgusilma meetod

Neid meetodeid on üksikasjalikult kirjeldatud järgmistel lehtedel.

Veeresfääri meetod

Veeresfääri meetod on lihtne viis kaitset vajava konstruktsiooni alade kindlakstegemiseks, võttes arvesse konstruktsiooni külgmiste löögivõimaluste võimalust. Veeresfääri konstruktsioonile rakendamise põhimõte on illustreeritud joonisel 15.

Veeresfääri meetodit kasutati standardis BS 6651, ainus erinevus on see, et standardis BS EN / IEC 62305 on veerekera erinevad raadiused, mis vastavad asjakohasele LPS klassile (vt tabel 8).

See meetod sobib kaitsetsoonide määratlemiseks igat tüüpi ehitistele, eriti keeruka geomeetriaga konstruktsioonidele.

Kaitsenurga meetod

Kaitsenurga meetod on veerekera meetodi matemaatiline lihtsustus. Kaitsenurk (a) on nurk, mis on loodud vertikaalse varda otsa (A) ja joone vahel, mis projitseeritakse varda pinnale (vt joonis 16).

Õhuvarda pakutav kaitsenurk on selgelt kolmemõõtmeline kontseptsioon, mille kohaselt vardale määratakse kaitsekoonus, pühkides kaitsenurgas asuvat joont AC täis 360 ° õhuvarre ümber.

Kaitsenurk erineb õhuvarda ja LPS klassi erinevast kõrgusest. Õhuvarda kaitsenurk on määratud standardi BS EN / IEC 2-62305 tabelist 3 (vt joonis 17).

Kaitsenurga muutmine on muutus lihtsasse 45º kaitsevööndisse, mis on enamikul juhtudel ette nähtud standardis BS 6651. Lisaks kasutab uus standard õhu lõpetamise süsteemi kõrgust võrdlustasapinnast, olgu see siis maapind või katuse tase (vt. Joonis 18).

Võrgusilma meetod

Seda meetodit kasutati kõige sagedamini standardi BS 6651 soovituste kohaselt. Jällegi on standardi BS EN / IEC 62305 piires määratletud neli erinevat õhulõpuvõrgu võrgusilma suurust, mis vastavad asjakohasele LPS-i klassile (vt tabel 9).

See meetod sobib juhul, kui siledad pinnad vajavad kaitset, kui on täidetud järgmised tingimused:

- Õhu lõpetamise juhid peavad olema paigutatud katuse servadesse, katuse ülerippudele ja katuse harjadele, mille kalle on suurem kui 1/10 (5.7º)

- Õhutakistussüsteemi kohal ei ulatu ükski metallpaigaldus

Tänapäevased välgukahjustuste uuringud on näidanud, et katuste servad ja nurgad on kahjustustele kõige vastuvõtlikumad.

Nii et kõikidele lamekatustega konstruktsioonidele peaksid perimeetrid olema paigaldatud võimalikult katuse välisservade lähedale.

Nagu standardis BS 6651, lubab praegune standard katuse all kasutada juhtmeid (olgu need siis juhuslikud metallitööd või spetsiaalsed LP-juhid). Vertikaalsed õhupulgad (finaalid) või löögiplaadid tuleks paigaldada katuse kohale ja ühendada selle all oleva juhtimissüsteemiga. Õhuvardad peaksid asetsema üksteisest mitte rohkem kui 10 m kaugusel ja kui alternatiivina kasutatakse löögiplaate, tuleks need paigutada strateegiliselt üle katuseala mitte kaugemale kui 5 m.

Mittetraditsioonilised õhuterminalisüsteemid

Aastate jooksul on selliste süsteemide pooldajate väidete paikapidavuse kohta käinud palju tehnilisi (ja ärilisi) arutelusid.

Seda teemat arutati põhjalikult tehnilistes töörühmades, mis koostasid standardi BS EN / IEC 62305. Tulemuseks pidi jääma selles standardis sisalduv teave.

Standardis BS EN / IEC 62305 on üheselt öeldud, et õhu lõpetamise süsteemi (nt õhuvarras) pakutava kaitse maht või tsoon määratakse ainult õhuterminali süsteemi tegeliku füüsilise mõõtme järgi.

Seda väidet tugevdatakse standardi BS EN 2011 62305. aasta versioonis, lisades see standardi sisusse, mitte selle lisasse (BS EN / IEC 62305-3: 2006 A lisa).

Tavaliselt, kui õhuvarras on 5 m pikk, põhineb selle õhuvarda pakutav kaitsetsooni ainus nõue 5 m ja vastava LPS klassi järgi, mitte aga mõne ebatraditsioonilise õhuvarda väidetud kõrgendatud mõõtmetega.

Selle standardiga BS EN / IEC 62305 paralleelselt töötamist ei kavandata.

Looduslikud komponendid

Kui metallkatuseid peetakse loomuliku õhuklemmide paigutuseks, andis BS 6651 juhised vaadeldava materjali minimaalse paksuse ja tüübi kohta.

BS EN / IEC 62305-3 annab sarnaseid juhiseid ja lisateavet, kui katust tuleb pidada välgulöögist põhjustatud punktsioonikindlaks (vt tabel 10).

Konstruktsiooni ümbermõõdul peaks alati olema jaotatud vähemalt kaks allajuhti. Võimaluse korral tuleks konstruktsiooni igasse katmata nurka paigaldada allajuhid, kuna uuringud on näidanud, et need kannavad suurema osa välguvoolust.

Looduslikud komponendid

BS EN / IEC 62305, nagu ka standard BS 6651, julgustab juhuslike metallosade kasutamist konstruktsioonil või selle sees, et need integreerida LPS-i.

Kui BS 6651 julgustas betoonkonstruktsioonides asetsevate armeerimiskangide kasutamisel elektrilist järjepidevust, teeb seda ka BS EN / IEC 62305-3. Lisaks on selles kirjas, et armatuurvardad on keevitatud, kinnitatud sobivate ühenduskomponentidega või kattuvad vähemalt 20 korda armatuuri läbimõõduga. Selle eesmärk on tagada, et neil armeerimisvardadel, mis tõenäoliselt kannavad välguvoolu, oleks turvalised ühendused ühest pikkusest teise.

Kui on vaja ühendada sisemised armatuurvardad väliste alljuhtmete või maandusvõrguga, sobib ükskõik milline joonisel 20 näidatud seade. Kui ühendusjuhtme ja armatuuri ühendus tuleb katta betooniga, soovitatakse standardis kasutada kahte klambrit, üks on ühendatud ühe armatuuri pikkusega ja teine ​​erineva armatuuri pikkusega. Seejärel tuleks vuugid katta niiskust pärssiva ühendiga, näiteks Denso teibiga.

Kui armatuurvarrasid (või teraskonstruktsiooniga raame) kasutatakse allapanujuhtmetena, tuleks tagada elektriline järjepidevus õhu lõpetamise süsteemist maandussüsteemini. Uute ehituskonstruktsioonide puhul võib selle otsustada varases ehitusjärgus, kasutades selleks spetsiaalseid armeerimisvardasid või alternatiivina spetsiaalse vaskjuhi juhtimist konstruktsiooni ülaosast vundamendini enne betooni valamist. See spetsiaalne vaskjuht peaks olema perioodiliselt ühendatud külgnevate / külgnevate armeerimisvardadega.

Kui on kahtlusi olemasolevate konstruktsioonide armatuurvarraste marsruudi ja järjepidevuse osas, tuleks paigaldada väline alljuhtme süsteem. Ideaalis peaksid need olema ühendatud konstruktsiooni ülemise ja alumise osa tugevdavate võrkudega.

Maa lõpetamise süsteem

Maandusjuhtme süsteem on hädavajalik välguvoolu ohutuks ja tõhusaks levitamiseks maasse.

Kooskõlas standardiga BS 6651 soovitab uus standard tarindite jaoks ühte integreeritud maandamise süsteemi, mis ühendab piksekaitse-, elektri- ja telekommunikatsioonisüsteemid. Enne sidumist tuleb hankida vastutavate süsteemide käitaja või omaniku nõusolek.

Hea maandusühendus peaks omama järgmisi omadusi:

- Madal elektritakistus elektroodi ja maa vahel. Mida madalam on maa elektroodi takistus, seda tõenäolisemalt valib välguvool selle raja mööda, eelistades teist, võimaldades voolu ohutult juhtida ja maapinnale hajutada

- Hea korrosioonikindlus. Materjali valik maanduselektroodi ja selle ühenduste jaoks on ülitähtis. See on aastaid mulda mattunud, nii et see peab olema täiesti töökindel

Standard toetab madala maandustakistuse nõuet ja juhib tähelepanu sellele, et seda on võimalik saavutada 10-oomise või väiksema üldise maandusjuhtme süsteemiga.

Kasutatakse kolme maanduselektroodi põhiseadet.

- A-tüüpi kokkulepe

- B-tüüpi paigutus

- vundamendi elektroodid

A-tüüpi kokkulepe

See koosneb horisontaalsetest või vertikaalsetest maanduselektroodidest, mis on ühendatud iga konstruktsiooni välisküljele kinnitatud allavoolujuhtmega. Põhimõtteliselt on see standardis BS 6651 kasutatud maandussüsteem, kus igal alljuhtmel on ühendatud maanduselektrood (varda).

B-tüüpi korraldus

See seade on põhimõtteliselt täielikult ühendatud ringmaanduselektrood, mis paikneb konstruktsiooni perifeerias ja on ümbritseva pinnasega kokkupuutes vähemalt 80% selle kogupikkusest (st 20% selle kogupikkusest võib asuda näiteks ehitise kelder ja ei ole otseses kokkupuutes maaga).

Vundamendi elektroodid

See on sisuliselt B-tüüpi maanduskorraldus. See koosneb juhtmetest, mis on paigaldatud konstruktsiooni betoonvundamendile. Kui vajatakse täiendavaid elektroodide pikkusi, peavad need vastama samadele kriteeriumidele kui B-tüüpi paigutuse kriteeriumid. Vundamendi maanduselektroode saab kasutada terasest tugevdava vundamendivõrgu suurendamiseks.

Välise LPS eraldamise (eraldamise) kaugus

Põhimõtteliselt on vajalik eralduskaugus (st elektriisolatsioon) välise LPS-i ja metallkonstruktsioonide vahel. See minimeerib igasuguse võimaluse osalise välguvoolu sisestamiseks struktuuri sisse.

Seda on võimalik saavutada paigutades piksejuhtmed piisavalt kaugele juhtivatest osadest, millel on konstruktsioonini viivad teed. Niisiis, kui pikselöök lööb piksejuhti, ei saa see pilu ületada ja vilguda kõrvalolevale metallitööle.

BS EN / IEC 62305 soovitab konstruktsioonile ühte integreeritud maandusliidesesüsteemi, mis ühendab piksekaitse-, toite- ja telekommunikatsioonisüsteemid.

Sisemised LPS-disaini kaalutlused

Sisemise LPS-i põhiroll on tagada kaitstavas struktuuris ohtlike sädemete vältimine. Selle põhjuseks võib olla pikselöögi tagajärjel välises LPS-is või tõepoolest muudes konstruktsiooni juhtivates osades voolav piksevool, mis üritab välgata või sädemeid tekitada sisemistesse metallpaigaldistesse.

Asjakohaste potentsiaaliühtlustusmeetmete rakendamine või metallosade vahelise elektriisolatsiooni piisava kauguse tagamine võib vältida ohtlikke sädemeid erinevate metallosade vahel.

Piksevõrgu potentsiaalne sidumine

Potentsiaaliühtlustus on lihtsalt kõigi sobivate metallpaigaldiste / osade elektriline ühendamine, nii et välguvoolude korral ei ole ükski metallosa üksteise suhtes erineva pingega. Kui metallosad on sisuliselt ühesuguse potentsiaaliga, siis välditakse sädemete või süttimise oht.

Selle elektrilise ühendamise võib saavutada loomuliku / juhusliku ühendamise teel või spetsiaalsete sidumisjuhtmete abil, mille suurus on vastavalt standardi BS EN / IEC 8-9 tabelitele 62305 ja 3.

Liimimist saab teostada ka ülepingekaitseseadmete (SPD) abil, kus otsene ühendus liimijuhtmetega pole sobiv.

Joonisel 21 (mis põhineb standardil BS EN / IEC 62305-3 joonisel E.43) on toodud potentsiaalsete potentsiaalsete sidemete paigutuse tüüpiline näide. Gaasi-, vee- ja keskküttesüsteem on ühendatud otse potentsiaaliühtlustusvardaga, mis asub maapinna lähedal, kuid välisseina lähedal. Toitekaabel on sobiva SPD kaudu ühendatud elektriarvestist ülesvoolu potentsiaaliühtlustusvardaga. See kinnitusvarda peaks asuma peajaotusplaadi (MDB) lähedal ja olema lühikese pikkusega juhtmetega tihedalt ühendatud ka maandusjuhtmete süsteemiga. Suuremates või pikendatud konstruktsioonides võib vaja minna mitut ühendusvarda, kuid need kõik peaksid olema omavahel ühendatud.

Iga antennikaabli ekraan koos varjestatud toiteallikaga elektroonikaseadmetesse, mis suunatakse konstruktsiooni, peaksid olema ühendatud potentsiaali potentsiaaliribal.

Lisajuhiseid potentsiaaliühtlustuse, võrgusilmaühendusega maandussüsteemide ja SPD valiku kohta leiate LSP juhendist.

BS EN / IEC 62305-4 Elektri- ja elektroonikasüsteemid konstruktsioonides

Elektroonilised süsteemid läbivad nüüd peaaegu kõiki meie elu aspekte, alates töökeskkonnast, lõpetades auto bensiiniga ostmise ja isegi kohalikus supermarketis ostlemise. Ühiskonnana sõltume nüüd suuresti selliste süsteemide pidevast ja tõhusast toimimisest. Arvutite, elektrooniliste protsesside juhtimisseadmete ja telekommunikatsiooni kasutamine on viimase kahe aastakümne jooksul plahvatuslikult kasvanud. Lisaks sellele, et süsteeme on rohkem, on ka elektroonika füüsiline suurus märkimisväärselt vähenenud (väiksem suurus tähendab vähem vooluahelate kahjustamiseks vajalikku energiat).

BS EN / IEC 62305 tunnistab, et elame nüüd elektroonilises ajastus, muutes elektrooniliste ja elektrisüsteemide LEMP (Lightning Electromagnetic Impulse) kaitse standardi lahutamatuks osaks 4. LEMP on välgu üldisele elektromagnetilisele mõjule, sealhulgas läbi viidud tõusud (mööduvad ülepinged ja voolud) ning kiiratud elektromagnetvälja mõjud.

LEMP-i kahjustused on nii levinud, et neid peetakse üheks konkreetseks tüübiks (D3), mille eest kaitstakse, ja et LEMP-kahjustused võivad tekkida kõigist streigi punktidest kuni otsese või kaudse struktuurini või ühendatud teenusteni välk põhjustatud kahjustuste kohta vt tabel 5. See laiendatud lähenemisviis võtab arvesse ka tulekahju või plahvatuse ohtu, mis on seotud konstruktsiooniga ühendatud teenuste, näiteks elektri-, telekommunikatsiooni- ja muude metalliliinidega.

Välk pole ainus oht ...

Elektriliste lülitussündmuste põhjustatud ajutised ülepinge on väga levinud ja võib põhjustada märkimisväärseid häireid. Juhi kaudu voolav vool loob magnetvälja, milles energia salvestub. Voolu katkestamisel või väljalülitamisel vabaneb magnetväljas olev energia ootamatult. Püüdes ennast hajutada, muutub see kõrgepinge mööduvaks.

Mida rohkem energiat on salvestatud, seda suurem on sellest tulenev mööduv. Suuremad voolud ja pikemad juhi pikkused aitavad nii rohkem energiat salvestada kui ka vabastada!

Sellepärast on induktiivkoormused, nagu mootorid, trafod ja elektriajamid, kõik üleminekuperioodide sagedased põhjused.

BS EN / IEC 62305-4 olulisus

Varem mööduv ülepinge või liigpingekaitse lisati BS 6651 standardi nõuandva lisana koos eraldi riskihinnanguga. Seetõttu paigaldati kaitse pärast seadmekahjustuste tekitamist sageli kohustusega kindlustusfirmade ees. Kuid standardi BS EN / IEC 62305 üksikhindamine dikteerib, kas struktuurne ja / või LEMP-kaitse on vajalik, seetõttu ei saa struktuurilist piksekaitset nüüd vaadelda eraldiseisvana mööduva ülepinge kaitsest - selle uue standardi all nimetatakse ülepingekaitseseadmeteks (SPD). See on iseenesest märkimisväärne kõrvalekalle standardi BS 6651 omast.

Tõepoolest, vastavalt standardile BS EN / IEC 62305-3 ei saa LPS-süsteemi enam paigaldada ilma välguvoolu või potentsiaaliühtlustuseta SPD-desse sissetulevatele metallteenustele, millel on "pingestatud südamikud" - näiteks toite- ja telekommunikatsioonikaablid - mida ei saa otse ühendada maa peale. Selliseid SPD-sid on vaja kaitsta inimelude ohu eest, vältides ohtlikku sädemeid, mis võivad põhjustada tule- või elektrilöögiohtu.

Piksevoolu või potentsiaaliühtlustusega SPD-sid kasutatakse ka õhuliinidel, mis toidavad konstruktsiooni, mis on otsese löögi ohus. Kuid ainult nende SPD-de kasutamine "ei paku tõhusat kaitset tundlike elektri- või elektroonikasüsteemide rikete eest", tsiteerides BS EN / IEC 62305 4. osa, mis on spetsiaalselt pühendatud elektriliste ja elektrooniliste süsteemide kaitsele struktuurides.

Piksevoolu SPD-d moodustavad ühe osa kooskõlastatud SPD-de komplektist, mis sisaldavad ülepinge SPD-sid - mida on vaja kokku tundlike elektri- ja elektroonikasüsteemide tõhusaks kaitsmiseks nii välgu kui ka lülitusrežiimide eest.

Piksekaitsevööndid (LPZ)

Kui standardis BS 6651 tunnistati C lisas tsoonide kontseptsioon (asukohakategooriad A, B ja C), siis standardis BS EN / IEC 62305-4 määratletakse piksekaitsevööndite (piksekaitsevööndite) mõiste. Joonis 22 illustreerib LPZ põhikontseptsiooni, mis on määratletud 4. osas üksikasjalikult LEMP-vastaste kaitsemeetmetega.

Struktuuri sees luuakse rida LPZ-sid, et välkkiire mõju oleks järjest väiksem või tuvastataks.

Järjestikused tsoonid kasutavad ühendamise, varjestamise ja kooskõlastatud SPD-de kombinatsiooni, et saavutada LEMP raskusastme märkimisväärne vähenemine juhtivatest ülepinge vooludest ja mööduvatest ülepingetest, samuti kiiratud magnetvälja mõjudest. Disainerid koordineerivad neid tasemeid nii, et tundlikumad seadmed paikneksid rohkem kaitstud tsoonides.

LPZ-sid saab jagada kahte kategooriasse - 2 välist tsooni (LPZ 0_A, LPZ 0_B) ja tavaliselt 2 sisemist tsooni (LPZ 1, 2), kuigi vajaduse korral saab elektromagnetvälja ja välguvoolu edasiseks vähendamiseks sisse seada täiendavaid tsoone.

Välised tsoonid

LPZ 0_A on ala, millele langevad otsesed välgulöögid ja seetõttu võib juhtuda, et see peab kandma kogu välguvoolu.

Tavaliselt on see konstruktsiooni katuseala. Siin toimub täielik elektromagnetväli.

LPZ 0_B on ala, mis ei allu otsesele välgulöögile ja on tavaliselt ehitise külgseinad.

Kuid kogu elektromagnetväli toimub siin endiselt ja siin võivad esineda juhitud osalised välguvoolud ja lülitushüpped.

Sisemised tsoonid

LPZ 1 on sisemine ala, mis on osalise välguvoolu all. Juhitud välguvoolud ja / või ümberlülitamise kiirused on võrreldes välistsoonidega LPZ 0 väiksemad_A, LPZ 0_B.

Tavaliselt on see piirkond, kus teenused struktuuri sisenevad, või kus asub toiteallikas.

LPZ 2 on sisemine ala, mis asub lisaks konstruktsiooni sees, kus välguimpulssvoolude ja / või lülitushoogude jäänused on väiksemad kui LPZ 1.

Tavaliselt on see läbivaadatud ruum või vooluvõrgu jaoks jaotusplaadi ala. Tsooni kaitsetasemed tuleb kooskõlastada kaitstavate seadmete talitlusnäitajatega, st mida tundlikum on seade, seda paremini kaitstav tsoon on.

Ehitise olemasolev kangas ja paigutus võivad hõlpsasti nähtavad tsoonid või nõutavate tsoonide loomiseks tuleb rakendada LPZ-tehnikaid.

Ülepinge kaitsemeetmed (SPM)

Mõni konstruktsiooni piirkond, näiteks varjatud ruum, on piksest looduslikult paremini kaitstud kui teine ​​ja kaitstud tsoone on võimalik laiendada LPS-i hoolika kujunduse, metalliteenuste, näiteks vee ja gaasi, maandusühenduse ja kaablite abil. tehnikaid. Kuid just kooskõlastatud liigpingekaitseseadmete (SPD) õige paigaldamine kaitseb seadmeid kahjustuste eest ja tagab nende töö järjepidevuse - kriitilise tähtsusega seisakute välistamiseks. Neid meetmeid nimetatakse kokku ülepingekaitsemeetmeteks (SPM) (varem LEMP-kaitsemeetmete süsteem (LPMS)).

Liimimise, varjestuse ja SPD-de rakendamisel peab tehniline tipptase olema tasakaalus majandusliku vajadusega. Uute ehitiste korral saab sidumis- ja sõelumismeetmeid integreerida nii, et need moodustaksid osa SPM-ist. Olemasoleva struktuuri jaoks on siiski kõige lihtsam ja tasuvam lahendus kooskõlastatud SPD-de moderniseerimine.

Selle teksti muutmiseks klõpsake nuppu Muuda. Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Ut elit tellus, luctus nec ullamcorper mattis, pulvinar dapibus leo.

Kooskõlastatud SPD-d

BS EN / IEC 62305-4 rõhutab kooskõlastatud SPD-de kasutamist seadmete kaitsmiseks nende keskkonnas. See tähendab lihtsalt SPD-de seeriat, mille asukohad ja LEMP-i käitlemise atribuudid on kooskõlastatud nii, et kaitsta nende keskkonnas olevaid seadmeid, vähendades LEMP-i mõju asafe-tasemele. Seega võib teenuse sissepääsu juures olla suure koormusega piksevoolu SPD, mis suudab toime tulla suurema osa ülepinge energiaga (osaline välkvool LPS-st ja / või õhuliinidest) koos vastava mööduva ülepinge juhtimisega ohutule tasemele kooskõlastatud pluss allavoolu ülepinge SPD-dega lõppseadmete, sealhulgas võimalike kahjustuste kaitsmiseks allikate, nt suurte induktiivmootorite vahetamise teel. Asjakohased SPD-d tuleks paigaldada kõikjal, kus teenused ühest LPZ-ist üle lähevad.

Kooskõlastatud SPD-d peavad oma keskkonnas olevate seadmete kaitsmiseks tõhusalt koos töötama kaskaadse süsteemina. Näiteks peaks teenuse sissepääsu juures olev piksevoolu SPD hakkama saama suurema osa ülepinge energiaga, leevendades allavoolu ületavaid ülepinge SPD-sid piisavalt, et ülepinget kontrollida.

Asjakohased SPD-d tuleks paigaldada kõikjal, kus teenused ühest LPZ-ist üle lähevad

Halb kooskõlastamine võib tähendada, et ülepinge SPD-d mõjutavad liiga palju pingeenergiat, mis kahjustab nii ennast kui ka seadmeid.

Lisaks tuleb paigaldatud SPD-de pingekaitse tasemed või läbilaskvad pinged kooskõlastada paigaldise osade isoleeriva talumispingega ja elektroonikaseadmete talumiskindlusega.

Täiustatud SPD-d

Ehkki seadmete otsene kahjustamine ei ole soovitav, võib kriitiline olla ka vajadus minimeerida seisakuid seadme töö kaotamise või talitlushäire tõttu. See on eriti oluline tööstusharude jaoks, mis teenindavad avalikkust, olgu need haiglad, finantsasutused, tootmisettevõtted või äriettevõtted, kus seadmete töö kadumise tõttu suutmatus oma teenuseid osutada põhjustaks märkimisväärset tervist ja ohutust ning / või rahalist tagajärjed.

Standardsed SPD-d võivad kaitsta ainult tavalise režiimi (pinge all olevate juhtmete ja maanduse vahel) tõusu eest, pakkudes tõhusat kaitset otseste kahjustuste eest, kuid mitte süsteemi häiretest tingitud seisakute eest.

BS EN 62305 kaalub seetõttu täiustatud SPD-de (SPD *) kasutamist, mis vähendavad veelgi kriitiliste seadmete kahjustamise ja talitlusohtu, kui on vaja pidevat töötamist. Seetõttu peavad installijad olema SPD-de rakendus- ja installinõuetest palju teadlikumad, kui nad võib-olla varem olnud.

Kõrgemad või täiustatud SPD-d pakuvad madalamat (paremat) läbilaskevõimsuse kaitset ülepingete eest nii tavalises režiimis kui ka diferentsiaalrežiimis (pingestatud juhtmete vahel) ning pakuvad seetõttu ka täiendavat kaitset ühendus- ja varjestusmeetmete eest.

Sellised täiustatud SPD-d pakuvad ühes seadmes isegi kuni võrgu tüüp 1 + 2 + 3 või andme- / telekommunikatsioonikatse Cat Cat D + C + B kaitset. Kuna lõppseadmed, nt arvutid, kipuvad diferentsiaalrežiimil põhinevate tõusude suhtes olema haavatavamad, võib see lisakaitse olla eluliselt tähtis.

Pealegi võimaldab võime kaitsta tavalise ja diferentsiaalrežiimi tõusu vastu seadmeid ka jätkata töötamist hüppelise aktiivsuse ajal - pakkudes märkimisväärset kasu nii äri-, tööstus- kui ka avalike teenuste organisatsioonidele.

Kõik LSP SPD-d pakuvad paremat SPD-i jõudlust tööstuse juhtiva madala läbilaskvusega pingega

(pingekaitse tase, U_p), kuna see on parim valik kulutõhusa, hooldusvaba korduva kaitse saavutamiseks lisaks süsteemi kulukate seisakute ennetamisele. Madal läbilaskev pingekaitse kõigis tavalistes ja diferentsiaalrežiimides tähendab, et kaitse pakkumiseks on vaja vähem seadmeid, mis säästab seadme ja paigaldamise kulusid ning paigaldamise aega.

Kõik LSP SPD-d pakuvad paremat SPD-i jõudlust tööstuse juhtiva madala läbilaskvuspingega

Järeldus

Välk kujutab endast selget ohtu konstruktsioonile, kuid üha suurenevat ohtu struktuuris olevatele süsteemidele elektri- ja elektroonikaseadmete suurema kasutamise ja sõltuvuse tõttu. BS EN / IEC 62305 standardite seeria tunnistab seda selgelt. Konstruktsiooniline piksekaitse ei saa enam olla seadmete ajutise ülepinge ega liigpingekaitsega eraldatud. Täiustatud SPD-de kasutamine pakub praktilisi kulutõhusaid kaitsevahendeid, mis võimaldavad kriitiliste süsteemide pidevat töötamist LEMP-tegevuse ajal.