BS EN IEC 62305 Standar proteksi petir

Standar BS EN / IEC 62305 untuk proteksi petir awalnya diterbitkan pada bulan September 2006, untuk menggantikan standar sebelumnya, BS 6651: 1999. Untuk sebuah periode terbatas, BS EN / IEC 62305 dan BS 6651 berjalan secara paralel, tetapi pada Agustus 2008, BS 6651 telah ditarik dan sekarang BS EN / IEC 63205 adalah standar yang diakui untuk proteksi petir.

Standar BS EN / IEC 62305 mencerminkan pemahaman ilmiah yang meningkat tentang petir dan pengaruhnya selama dua puluh tahun terakhir dan memperhitungkan dampak yang berkembang dari teknologi dan sistem elektronik pada aktivitas sehari-hari kita. Lebih kompleks dan tepat daripada pendahulunya, BS EN / IEC 62305 mencakup empat bagian berbeda - prinsip umum, manajemen risiko, kerusakan fisik pada struktur dan bahaya kehidupan, dan perlindungan sistem elektronik.

Bagian standar ini diperkenalkan di sini. Pada tahun 2010, bagian-bagian ini menjalani tinjauan teknis berkala, dengan bagian 1, 3 dan 4 yang diperbarui dirilis pada tahun 2011. Bagian 2 yang diperbarui saat ini sedang dibahas dan diharapkan akan diterbitkan pada akhir 2012.

Kunci dari BS EN / IEC 62305 adalah bahwa semua pertimbangan untuk proteksi petir didorong oleh penilaian risiko yang komprehensif dan kompleks dan bahwa penilaian ini tidak hanya memperhitungkan struktur yang akan dilindungi tetapi juga layanan yang menghubungkan struktur tersebut. Intinya, proteksi petir struktural tidak dapat lagi dipertimbangkan secara terpisah, proteksi terhadap tegangan lebih transien atau lonjakan listrik merupakan bagian integral dari BS EN / IEC 62305.

Struktur BS EN / IEC 62305

Seri BS EN / IEC 62305 terdiri dari empat bagian, yang semuanya perlu dipertimbangkan. Keempat bagian tersebut diuraikan di bawah ini:

Bagian 1: Prinsip umum

BS EN / IEC 62305-1 (bagian 1) adalah pengantar ke bagian lain dari standar dan pada dasarnya menjelaskan cara merancang Sistem Proteksi Petir (LPS) sesuai dengan bagian standar yang menyertai.

Bagian 2: Manajemen risiko

Pendekatan manajemen risiko BS EN / IEC 62305-2 (bagian 2), tidak terlalu berkonsentrasi pada kerusakan fisik murni pada struktur yang disebabkan oleh pelepasan petir, tetapi lebih pada risiko hilangnya nyawa manusia, hilangnya layanan ke masyarakat, hilangnya warisan budaya dan kerugian ekonomi.

Bagian 3: Kerusakan fisik pada struktur dan bahaya kehidupan

BS EN / IEC 62305-3 (bagian 3) berhubungan langsung dengan bagian utama dari BS 6651. Ini berbeda dari BS 6651 karena bagian baru ini memiliki empat Kelas atau tingkat perlindungan LPS, yang bertentangan dengan dua dasar (biasa dan tingkat risiko tinggi) di BS 6651.

Bagian 4: Sistem kelistrikan dan elektronik

di dalam struktur, BS EN / IEC 62305-4 (bagian 4) mencakup perlindungan sistem kelistrikan dan elektronik yang ditempatkan di dalam struktur. Ini mewujudkan apa yang disampaikan Lampiran C dalam BS 6651, tetapi dengan pendekatan zona baru yang disebut sebagai Zona Perlindungan Petir (LPZ). Ini memberikan informasi untuk desain, instalasi, pemeliharaan & pengujian sistem proteksi Lightning Electromagnetic Impulse (LEMP) (sekarang disebut sebagai Surge Protection Measures - SPM) untuk sistem kelistrikan / elektronik dalam suatu struktur.

Tabel berikut memberikan garis besar untuk varian utama antara standar sebelumnya, BS 6651, dan BS EN / IEC 62305.

Kerusakan dan kerugian

BS EN / IEC 62305 mengidentifikasi empat sumber utama kerusakan:

S1 Berkedip ke struktur

S2 Berkedip di dekat struktur

S3 Berkedip ke layanan

S4 Berkedip di dekat layanan

Setiap sumber kerusakan dapat mengakibatkan satu atau lebih dari tiga jenis kerusakan:

D1 Cedera pada makhluk hidup karena tegangan langkah dan sentuhan

D2 Kerusakan fisik (kebakaran, ledakan, kerusakan mekanis, pelepasan bahan kimia) akibat pengaruh arus petir termasuk percikan

D3 Kegagalan sistem internal karena Lightning Electromagnetic Impulse (LEMP)

Jenis kerugian berikut dapat terjadi akibat kerusakan akibat petir:

L1 Kehilangan nyawa manusia

L2 Kehilangan layanan publik

L3 Hilangnya warisan budaya

L4 Kehilangan nilai ekonomi

Hubungan dari semua parameter di atas dirangkum dalam Tabel 5.

Gambar 12 di halaman 271 menggambarkan jenis kerusakan dan kerugian akibat petir.

Untuk penjelasan lebih rinci tentang prinsip-prinsip umum yang membentuk bagian 1 dari standar BS EN 62305, silakan merujuk ke panduan referensi lengkap kami 'A Guide to BS EN 62305.' Meskipun berfokus pada standar BS EN, panduan ini dapat memberikan informasi pendukung yang menarik bagi konsultan yang merancang setara dengan IEC. Silakan lihat halaman 283 untuk detail lebih lanjut tentang panduan ini.

Kriteria desain skema

Proteksi petir yang ideal untuk struktur dan layanan terhubungnya adalah dengan menutup struktur di dalam pelindung logam (kotak) yang dibumikan dan dihantarkan dengan sempurna, dan sebagai tambahan memberikan ikatan yang memadai dari layanan yang terhubung pada titik masuk ke dalam pelindung.

Ini, pada dasarnya, akan mencegah penetrasi arus petir dan medan elektromagnetik yang diinduksi ke dalam struktur. Namun, dalam praktiknya, tidaklah mungkin atau memang hemat biaya untuk melakukan sejauh itu.

Oleh karena itu, standar ini menetapkan seperangkat parameter arus petir yang ditentukan di mana tindakan proteksi, yang diadopsi sesuai dengan rekomendasinya, akan mengurangi kerusakan dan kerugian konsekuensial sebagai akibat dari sambaran petir. Pengurangan kerusakan dan kerugian konsekuensial ini valid asalkan parameter sambaran petir berada dalam batas yang ditentukan, ditetapkan sebagai Tingkat Perlindungan Petir (LPL).

Tingkat Proteksi Petir (LPL)

Empat tingkat perlindungan telah ditentukan berdasarkan parameter yang diperoleh dari makalah teknis yang diterbitkan sebelumnya. Setiap level memiliki parameter arus petir maksimum dan minimum yang tetap. Parameter ini ditunjukkan pada Tabel 6. Nilai maksimum telah digunakan dalam desain produk seperti komponen proteksi petir dan Surge Protective Devices (SPDs). Nilai minimum arus petir telah digunakan untuk mendapatkan radius bola bergulir untuk setiap level.

Zona Perlindungan Petir (LPZ)

Konsep Lightning Protection Zones (LPZ) diperkenalkan dalam BS EN / IEC 62305 khususnya untuk membantu dalam menentukan tindakan perlindungan yang diperlukan untuk menetapkan tindakan perlindungan untuk melawan Lightning Electromagnetic Impulse (LEMP) dalam suatu struktur.

Prinsip umumnya adalah bahwa peralatan yang memerlukan perlindungan harus ditempatkan di LPZ yang karakteristik elektromagnetiknya kompatibel dengan kemampuan menahan tegangan atau kekebalan peralatan.

Konsep ini melayani zona eksternal, dengan risiko sambaran petir langsung (LPZ 0_A), atau risiko terjadinya arus petir parsial (LPZ 0_B), dan tingkat perlindungan dalam zona internal (LPZ 1 & LPZ 2).

Secara umum semakin tinggi jumlah zona (LPZ 2; LPZ 3 dll) semakin rendah efek elektromagnetik yang diharapkan. Biasanya, setiap peralatan elektronik sensitif harus ditempatkan di LPZ bernomor lebih tinggi dan dilindungi dari LEMP dengan Tindakan Perlindungan Lonjakan yang relevan ('SPM' sebagaimana didefinisikan dalam BS EN 62305: 2011).

SPM sebelumnya disebut sebagai LEMP Protection Measures System (LPMS) dalam BS EN / IEC 62305: 2006.

Gambar 13 menyoroti konsep LPZ yang diterapkan pada struktur dan SPM. Konsep ini dikembangkan dalam BS EN / IEC 62305-3 dan BS EN / IEC 62305-4.

Pemilihan SPM yang paling sesuai dilakukan dengan menggunakan penilaian risiko sesuai dengan BS EN / IEC 62305-2.

BS EN / IEC 62305-2 Manajemen risiko

BS EN / IEC 62305-2 adalah kunci untuk penerapan BS EN / IEC 62305-3 dan BS EN / IEC 62305-4 yang benar. Penilaian dan manajemen risiko sekarang jauh lebih mendalam dan luas daripada pendekatan BS 6651.

BS EN / IEC 62305-2 secara khusus menangani pembuatan penilaian risiko, yang hasilnya menentukan tingkat Sistem Perlindungan Petir (LPS) yang diperlukan. Meskipun BS 6651 menyediakan 9 halaman (termasuk gambar) untuk subjek penilaian risiko, BS EN / IEC 62305-2 saat ini berisi lebih dari 150 halaman.

Tahap pertama dari penilaian risiko adalah mengidentifikasi yang mana dari empat jenis kerugian (sebagaimana diidentifikasi dalam BS EN / IEC 62305-1) yang dapat ditimbulkan oleh struktur dan isinya. Tujuan akhir dari penilaian risiko adalah untuk mengukur dan jika perlu mengurangi risiko utama yang relevan yaitu:

R₁ risiko hilangnya nyawa manusia

R₂ risiko kehilangan layanan kepada publik

R₃ risiko kehilangan warisan budaya

R₄ risiko kehilangan nilai ekonomi

Untuk masing-masing dari tiga risiko utama pertama, risiko yang dapat ditoleransi (R_T) disetel. Data ini dapat bersumber pada Tabel 7 dari IEC 62305-2 atau Tabel NK.1 dari National Annex of BS EN 62305-2.

Setiap risiko utama (R_n) ditentukan melalui serangkaian kalkulasi panjang seperti yang didefinisikan dalam standar. Jika risiko sebenarnya (R_n) kurang dari atau sama dengan risiko yang dapat ditoleransi (R_T), maka tidak diperlukan tindakan perlindungan. Jika risiko sebenarnya (R_n) lebih besar dari risiko yang dapat ditoleransi terkait (R_T), maka tindakan perlindungan harus dilakukan. Proses di atas diulangi (menggunakan nilai baru yang terkait dengan tindakan perlindungan yang dipilih) sampai R_n kurang dari atau sama dengan korespondensinya R_T. Proses berulang seperti yang ditunjukkan pada Gambar 14 inilah yang memutuskan pilihan atau memang Tingkat Perlindungan Petir (LPL) dari Sistem Perlindungan Petir (LPS) dan Tindakan Pelindung Lonjakan (SPM) untuk melawan impuls Elektromagnetik Petir (LEMP).

BS EN / IEC 62305-3 Kerusakan fisik pada struktur dan bahaya kehidupan

Bagian dari rangkaian standar ini berhubungan dengan tindakan perlindungan di dalam dan di sekitar struktur dan dengan demikian berhubungan langsung dengan bagian utama dari BS 6651.

Bagian utama dari bagian standar ini memberikan panduan tentang desain Sistem Perlindungan Petir (LPS) eksternal, LPS internal, serta program pemeliharaan dan inspeksi.

Sistem Proteksi Petir (LPS)

BS EN / IEC 62305-1 telah menetapkan empat Tingkat Perlindungan Petir (LPL) berdasarkan kemungkinan arus petir minimum dan maksimum. LPL ini disamakan langsung dengan kelas Sistem Proteksi Petir (LPS).

Korelasi antara empat tingkat LPL dan LPS dapat dilihat pada Tabel 7. Intinya, semakin besar LPL maka dibutuhkan kelas LPS yang semakin tinggi.

Kelas LPS yang akan dipasang diatur oleh hasil perhitungan risk assesment yang tertuang dalam BS EN / IEC 62305-2.

Pertimbangan desain LPS eksternal

Perancang proteksi petir pada awalnya harus mempertimbangkan efek termal dan ledakan yang disebabkan pada titik sambaran petir dan konsekuensinya pada struktur yang sedang dipertimbangkan. Tergantung pada konsekuensinya, desainer dapat memilih salah satu dari jenis LPS eksternal berikut:

- Terisolasi

- Tidak terisolasi

LPS Terisolasi biasanya dipilih ketika struktur dibuat dari bahan yang mudah terbakar atau menimbulkan risiko ledakan.

Sebaliknya, sistem non-terisolasi dapat dipasang jika tidak ada bahaya seperti itu.

LPS eksternal terdiri dari:

- Sistem terminasi udara

- Sistem konduktor bawah

- Sistem terminasi bumi

Elemen individual dari LPS ini harus dihubungkan bersama menggunakan komponen proteksi petir (LPC) yang sesuai (dalam kasus BS EN 62305) dengan seri BS EN 50164 (perhatikan seri BS EN ini akan digantikan oleh BS EN / IEC 62561 seri). Ini akan memastikan bahwa jika terjadi pelepasan arus petir ke struktur, desain dan pilihan komponen yang benar akan meminimalkan potensi kerusakan.

Sistem terminasi udara

Peran sistem terminasi udara adalah untuk menangkap arus pelepasan petir dan membuangnya ke bumi tanpa membahayakan melalui konduktor bawah dan sistem terminasi bumi. Oleh karena itu, sangat penting untuk menggunakan sistem terminasi udara yang dirancang dengan benar.

BS EN / IEC 62305-3 menganjurkan berikut ini, dalam kombinasi apa pun, untuk desain terminasi udara:

- Batang udara (atau finial) apakah itu tiang yang berdiri bebas atau dihubungkan dengan konduktor untuk membentuk jaring di atap

- Konduktor katener (atau gantung), apakah didukung oleh tiang yang berdiri bebas atau dihubungkan dengan konduktor untuk membentuk jaring di atap

- Jaringan konduktor bertautan yang mungkin bersentuhan langsung dengan atap atau digantung di atasnya (dalam hal yang terpenting adalah atap tidak terkena debit petir langsung)

Standar tersebut memperjelas bahwa semua jenis sistem terminasi udara yang digunakan harus memenuhi persyaratan pemosisian yang ditetapkan dalam badan standar. Ini menyoroti bahwa komponen penghentian udara harus dipasang di sudut, titik terbuka, dan tepi struktur. Tiga metode dasar yang direkomendasikan untuk menentukan posisi sistem terminasi udara adalah:

- Metode bola bergulir

- Metode sudut pelindung

- Metode mesh

Metode-metode ini dirinci pada halaman-halaman berikut.

Metode bola bergulir

Metode bola bergulir adalah cara sederhana untuk mengidentifikasi area struktur yang membutuhkan perlindungan, dengan mempertimbangkan kemungkinan benturan samping pada struktur. Konsep dasar penerapan bola bergulir ke struktur diilustrasikan pada Gambar 15.

Metode bola gelinding digunakan dalam BS 6651, satu-satunya perbedaan adalah bahwa dalam BS EN / IEC 62305 terdapat radius bola gelinding yang berbeda yang sesuai dengan kelas LPS yang relevan (lihat Tabel 8).

Metode ini cocok untuk menentukan zona perlindungan untuk semua jenis struktur, terutama yang berbentuk geometri kompleks.

Metode sudut pelindung

Metode sudut pelindung adalah penyederhanaan matematis dari metode bola bergulir. Sudut pelindung (a) adalah sudut yang dibuat antara ujung (A) batang vertikal dan garis yang diproyeksikan ke bawah ke permukaan tempat batang berada (lihat Gambar 16).

Sudut pelindung yang diberikan oleh batang udara jelas merupakan konsep tiga dimensi dimana batang diberi kerucut pelindung dengan menyapu saluran AC pada sudut perlindungan 360º penuh di sekitar batang udara.

Sudut pelindung berbeda dengan ketinggian yang bervariasi dari batang udara dan kelas LPS. Sudut pelindung yang diberikan oleh batang udara ditentukan dari Tabel 2 dari BS EN / IEC 62305-3 (lihat Gambar 17).

Memvariasikan sudut perlindungan adalah perubahan ke zona perlindungan sederhana 45º yang diberikan dalam banyak kasus dalam BS 6651. Selain itu, standar baru menggunakan ketinggian sistem terminasi udara di atas bidang referensi, baik itu permukaan tanah atau atap (Lihat Gambar 18).

Metode mesh

Ini adalah metode yang paling umum digunakan di bawah rekomendasi BS 6651. Sekali lagi, dalam BS EN / IEC 62305 empat ukuran mesh terminasi udara yang berbeda ditentukan dan sesuai dengan kelas LPS yang relevan (lihat Tabel 9).

Metode ini cocok di mana permukaan polos memerlukan perlindungan jika kondisi berikut terpenuhi:

- Konduktor terminasi udara harus ditempatkan di tepi atap, di overhang atap dan di punggung atap dengan kemiringan lebih dari 1 dalam 10 (5.7º)

- Tidak ada instalasi logam yang menonjol di atas sistem terminasi udara

Penelitian modern tentang kerusakan yang ditimbulkan petir menunjukkan bahwa tepi dan sudut atap paling rentan terhadap kerusakan.

Jadi pada semua struktur terutama dengan atap datar, konduktor perimeter harus dipasang sedekat mungkin dengan tepi luar atap.

Seperti pada BS 6651, standar saat ini mengizinkan penggunaan konduktor (apakah itu logam kebetulan atau konduktor LP khusus) di bawah atap. Batang udara vertikal (finial) atau pelat pemogokan harus dipasang di atas atap dan dihubungkan ke sistem konduktor di bawahnya. Batang udara harus berjarak tidak lebih dari 10 m dan jika pelat pemukul digunakan sebagai alternatif, ini harus ditempatkan secara strategis di atas area atap tidak lebih dari 5 m.

Sistem terminasi udara non-konvensional

Banyak perdebatan teknis (dan komersial) yang berkecamuk selama bertahun-tahun mengenai validitas klaim yang dibuat oleh para pendukung sistem tersebut.

Topik ini dibahas secara ekstensif dalam kelompok kerja teknis yang menyusun BS EN / IEC 62305. Hasilnya adalah tetap dengan informasi yang disimpan dalam standar ini.

BS EN / IEC 62305 menyatakan dengan tegas bahwa volume atau zona proteksi yang diberikan oleh sistem terminasi udara (misalnya batang udara) harus ditentukan hanya oleh dimensi fisik nyata dari sistem terminasi udara.

Pernyataan ini diperkuat dalam versi 2011 dari BS EN 62305, dengan dimasukkan ke dalam badan standar, daripada membentuk bagian dari Lampiran (Lampiran A dari BS EN / IEC 62305-3: 2006).

Biasanya jika batang udara setinggi 5 m maka satu-satunya klaim untuk zona perlindungan yang diberikan oleh batang udara ini akan didasarkan pada 5 m dan kelas LPS yang relevan dan tidak ada dimensi yang ditingkatkan yang diklaim oleh beberapa batang udara nonkonvensional.

Tidak ada standar lain yang sedang dipertimbangkan untuk dijalankan secara paralel dengan standar BS EN / IEC 62305 ini.

Komponen alami

Jika atap logam dianggap sebagai pengaturan terminasi udara alami, maka BS 6651 memberikan panduan tentang ketebalan minimum dan jenis material yang dipertimbangkan.

BS EN / IEC 62305-3 memberikan panduan serupa serta informasi tambahan jika atap harus dianggap tahan bocor dari pelepasan petir (lihat Tabel 10).

Harus selalu ada minimal dua konduktor turun yang didistribusikan di sekeliling struktur. Konduktor bawah harus dipasang sedapat mungkin di setiap sudut yang terbuka dari struktur karena penelitian telah menunjukkan bahwa konduktor ini membawa sebagian besar arus petir.

Komponen alami

BS EN / IEC 62305, seperti BS 6651, mendorong penggunaan bagian logam yang kebetulan pada atau di dalam struktur untuk dimasukkan ke dalam LPS.

Dimana BS 6651 mendorong kontinuitas kelistrikan saat menggunakan tulangan tulangan yang terletak pada struktur beton, demikian pula BS EN / IEC 62305-3. Selain itu, dinyatakan bahwa tulangan dilas, dijepit dengan komponen sambungan yang sesuai atau tumpang tindih minimal 20 kali diameter tulangan. Ini untuk memastikan bahwa batang penguat yang kemungkinan besar membawa arus petir memiliki sambungan yang aman dari satu panjang ke panjang berikutnya.

Jika batang penguat internal harus disambungkan ke konduktor turun eksternal atau jaringan pembumian, salah satu pengaturan yang ditunjukkan pada Gambar 20 sesuai. Jika sambungan dari konduktor pengikat ke tulangan akan dibungkus dengan beton maka standar merekomendasikan agar digunakan dua klem, satu disambungkan ke satu panjang tulangan dan yang lainnya ke panjang tulangan yang berbeda. Sambungan kemudian harus dibungkus oleh senyawa penghambat kelembaban seperti pita Denso.

Jika tulangan tulangan (atau rangka baja struktural) akan digunakan sebagai konduktor turun maka kontinuitas kelistrikan harus dipastikan dari sistem terminasi udara ke sistem pembumian. Untuk struktur bangunan baru, hal ini dapat diputuskan pada tahap konstruksi awal dengan menggunakan tulangan penguat khusus atau sebagai alternatif untuk menjalankan konduktor tembaga khusus dari bagian atas struktur ke pondasi sebelum beton dituangkan. Konduktor tembaga khusus ini harus diikat ke batang penguat yang berdampingan / berdekatan secara berkala.

Jika ada keraguan mengenai rute dan kontinuitas batang penguat di dalam struktur yang ada, maka sistem konduktor bawah eksternal harus dipasang. Ini idealnya harus diikat ke jaringan penguat struktur di bagian atas dan bawah struktur.

Sistem terminasi bumi

Sistem terminasi bumi sangat penting untuk penyebaran arus petir dengan aman dan efektif ke dalam tanah.

Sejalan dengan BS 6651, standar baru merekomendasikan satu sistem terminasi bumi terintegrasi untuk suatu struktur, yang menggabungkan proteksi petir, daya dan sistem telekomunikasi. Persetujuan dari otoritas operasi atau pemilik sistem yang relevan harus diperoleh sebelum pengikatan apa pun terjadi.

Sambungan bumi yang baik harus memiliki karakteristik berikut:

- Hambatan listrik rendah antara elektroda dan bumi. Semakin rendah resistansi elektroda arde, semakin besar kemungkinan arus petir akan memilih untuk mengalir ke jalur tersebut dibandingkan jalur lainnya, sehingga arus dapat mengalir dengan aman ke dan dihamburkan di bumi.

- Ketahanan korosi yang baik. Pemilihan material untuk elektroda arde dan koneksinya sangat penting. Itu akan terkubur di tanah selama bertahun-tahun sehingga harus benar-benar bisa diandalkan

Standar menganjurkan persyaratan resistansi pembumian rendah dan menunjukkan bahwa hal itu dapat dicapai dengan sistem penghentian arde keseluruhan 10 ohm atau kurang.

Tiga pengaturan elektroda arde dasar digunakan.

- Pengaturan tipe A.

- Pengaturan tipe B.

- Elektroda bumi pondasi

Tipe A pengaturan

Ini terdiri dari elektroda arde horizontal atau vertikal, yang dihubungkan ke setiap konduktor bawah yang dipasang di bagian luar struktur. Ini pada dasarnya adalah sistem pembumian yang digunakan dalam BS 6651, di mana setiap konduktor bawah memiliki elektroda arde (batang) yang terhubung dengannya.

Pengaturan tipe B.

Susunan ini pada dasarnya adalah elektroda arde cincin yang terhubung sepenuhnya yang ditempatkan di sekitar pinggiran struktur dan bersentuhan dengan tanah di sekitarnya untuk minimal 80% dari total panjangnya (yaitu 20% dari panjang keseluruhan dapat ditempatkan di katakanlah basement struktur dan tidak bersentuhan langsung dengan bumi).

Elektroda bumi pondasi

Ini pada dasarnya adalah pengaturan pembumian tipe B. Ini terdiri dari konduktor yang dipasang di fondasi beton struktur. Jika ada tambahan panjang elektroda yang diperlukan, mereka harus memenuhi kriteria yang sama seperti yang untuk pengaturan tipe B. Elektroda tanah pondasi dapat digunakan untuk menambah mesh pondasi penguat baja.

Jarak pemisah (isolasi) dari LPS eksternal

Jarak pemisah (yaitu isolasi listrik) antara LPS eksternal dan bagian logam struktural pada dasarnya diperlukan. Ini akan meminimalkan kemungkinan arus petir parsial masuk secara internal ke dalam struktur.

Ini dapat dicapai dengan menempatkan konduktor petir cukup jauh dari bagian konduktif yang memiliki jalur menuju ke dalam struktur. Jadi, jika pelepasan petir mengenai konduktor petir, itu tidak dapat `menjembatani celah 'dan melintas ke logam yang berdekatan.

BS EN / IEC 62305 merekomendasikan sistem terminasi bumi terintegrasi tunggal untuk struktur, yang menggabungkan proteksi petir, daya, dan sistem telekomunikasi.

Pertimbangan desain internal LPS

Peran mendasar dari internal LPS adalah untuk memastikan terhindar dari percikan berbahaya yang terjadi di dalam struktur yang akan dilindungi. Hal ini dapat terjadi karena, setelah pelepasan petir, ke arus petir yang mengalir di LPS eksternal atau memang bagian konduktif lainnya dari struktur dan mencoba untuk memancarkan cahaya atau percikan ke instalasi logam internal.

Melakukan tindakan pengikatan ekuipotensial yang sesuai atau memastikan ada jarak isolasi listrik yang cukup antara bagian logam dapat menghindari percikan berbahaya antara bagian logam yang berbeda.

Ikatan ekuipotensial petir

Ikatan ekuipotensial hanyalah interkoneksi listrik dari semua instalasi / bagian logam yang sesuai, sehingga jika arus petir mengalir, tidak ada bagian logam yang berada pada potensial tegangan yang berbeda satu sama lain. Jika bagian logam pada dasarnya memiliki potensi yang sama maka risiko percikan atau flashover dinihilkan.

Interkoneksi listrik ini dapat dicapai dengan ikatan alami / kebetulan atau dengan menggunakan konduktor ikatan khusus yang ukurannya sesuai dengan Tabel 8 dan 9 dari BS EN / IEC 62305-3.

Pengikatan juga dapat dilakukan dengan menggunakan perangkat pelindung lonjakan arus (SPD) di mana hubungan langsung dengan konduktor pengikat tidak sesuai.

Gambar 21 (yang didasarkan pada BS EN / IEC 62305-3 figE.43) menunjukkan contoh tipikal dari susunan ikatan ekuipotensial. Gas, air, dan sistem pemanas sentral semuanya terikat langsung ke batang pengikat ekuipotensial yang terletak di dalam tetapi dekat dengan dinding luar di dekat permukaan tanah. Kabel daya diikat melalui SPD yang sesuai, hulu dari meteran listrik, ke batang pengikat ekuipotensial. Batang pengikat ini harus ditempatkan dekat dengan papan distribusi utama (MDB) dan juga terhubung erat ke sistem terminasi arde dengan konduktor panjang pendek. Dalam struktur yang lebih besar atau diperpanjang beberapa batang pengikat mungkin diperlukan tetapi semuanya harus saling berhubungan satu sama lain.

Layar kabel antena apa pun bersama dengan catu daya berpelindung ke peralatan elektronik yang diarahkan ke struktur juga harus diikat pada batang ekuipotensial.

Panduan lebih lanjut terkait bonding ekuipotensial, sistem pembumian interkoneksi bertautan, dan pemilihan SPD dapat ditemukan di buku panduan LSP.

BS EN / IEC 62305-4 Sistem kelistrikan dan elektronik di dalam struktur

Sistem elektronik kini merambah hampir setiap aspek kehidupan kita, mulai dari lingkungan kerja, mengisi mobil dengan bensin, dan bahkan berbelanja di supermarket lokal. Sebagai sebuah masyarakat, kita sekarang sangat bergantung pada sistem yang berjalan terus menerus dan efisien. Penggunaan komputer, kontrol proses elektronik, dan telekomunikasi telah meledak selama dua dekade terakhir. Tidak hanya ada lebih banyak sistem yang ada, ukuran fisik elektronik yang terlibat telah berkurang drastis (ukuran lebih kecil berarti lebih sedikit energi yang dibutuhkan untuk merusak sirkuit).

BS EN / IEC 62305 menerima bahwa kita sekarang hidup di era elektronik, menjadikan perlindungan LEMP (Lightning Electromagnetic Impulse) untuk sistem elektronik dan kelistrikan yang terintegrasi dengan standar melalui bagian 4. LEMP adalah istilah yang diberikan untuk efek elektromagnetik keseluruhan dari petir, termasuk melakukan lonjakan (tegangan dan arus lebih transien) dan efek medan elektromagnetik yang terpancar.

Kerusakan LEMP begitu lazim sehingga diidentifikasi sebagai salah satu jenis tertentu (D3) yang akan dilindungi dan bahwa kerusakan LEMP dapat terjadi dari semua titik mogok ke struktur atau layanan yang terhubung - langsung atau tidak langsung - untuk referensi lebih lanjut tentang jenisnya. kerusakan yang disebabkan oleh petir lihat Tabel 5. Pendekatan yang diperluas ini juga memperhitungkan bahaya kebakaran atau ledakan yang terkait dengan layanan yang terhubung ke struktur, misalnya listrik, telekomunikasi, dan jalur logam lainnya.

Petir bukanlah satu-satunya ancaman…

Tegangan lebih transien yang disebabkan oleh peristiwa sakelar listrik sangat umum dan dapat menjadi sumber gangguan yang cukup besar. Arus yang mengalir melalui konduktor menciptakan medan magnet di mana energi disimpan. Ketika arus terputus atau dimatikan, energi di medan magnet tiba-tiba dilepaskan. Dalam upaya untuk menghilangkan dirinya sendiri itu menjadi transien tegangan tinggi.

Semakin banyak energi yang disimpan, semakin besar transien yang dihasilkan. Arus yang lebih tinggi dan panjang konduktor yang lebih panjang keduanya berkontribusi pada lebih banyak energi yang disimpan dan juga dilepaskan!

Inilah sebabnya mengapa beban induktif seperti motor, transformator, dan penggerak listrik adalah penyebab umum dari peralihan transien.

Signifikansi BS EN / IEC 62305-4

Tegangan lebih transien atau perlindungan lonjakan sebelumnya dimasukkan sebagai lampiran penasehat dalam standar BS 6651, dengan penilaian risiko terpisah. Akibatnya, perlindungan sering kali dipasang setelah kerusakan peralatan terjadi, seringkali melalui kewajiban kepada perusahaan asuransi. Namun, penilaian risiko tunggal dalam BS EN / IEC 62305 menentukan apakah perlindungan struktural dan / atau LEMP diperlukan sehingga proteksi petir struktural sekarang tidak dapat dipertimbangkan secara terpisah dari proteksi tegangan lebih transien - yang dikenal sebagai Surge Protective Devices (SPDs) dalam standar baru ini. Ini sendiri merupakan penyimpangan yang signifikan dari BS 6651.

Memang, sesuai dengan BS EN / IEC 62305-3, sistem LPS tidak dapat lagi dipasang tanpa arus petir atau SPD ikatan ekuipotensial ke layanan logam yang masuk yang memiliki "inti aktif" - seperti kabel daya dan telekomunikasi - yang tidak dapat disambungkan secara langsung ke bumi. SPD semacam itu diperlukan untuk melindungi dari risiko hilangnya nyawa manusia dengan mencegah percikan berbahaya yang dapat menimbulkan bahaya kebakaran atau sengatan listrik.

SPD ikatan arus petir atau ekuipotensial juga digunakan pada saluran layanan overhead yang memberi makan struktur yang berisiko terkena sambaran langsung. Namun, penggunaan SPD ini saja “tidak memberikan perlindungan yang efektif terhadap kegagalan sistem listrik atau elektronik yang sensitif”, mengutip BS EN / IEC 62305 bagian 4, yang secara khusus didedikasikan untuk perlindungan sistem listrik dan elektronik di dalam struktur.

SPD arus petir membentuk satu bagian dari rangkaian SPD terkoordinasi yang mencakup SPD tegangan lebih - yang diperlukan secara total untuk secara efektif melindungi sistem listrik dan elektronik yang sensitif dari petir dan transien switching.

Zona Proteksi Petir (LPZ)

Sementara BS 6651 mengakui konsep zonasi dalam Lampiran C (Kategori Lokasi A, B, dan C), BS EN / IEC 62305-4 mendefinisikan konsep Zona Perlindungan Petir (LPZ). Gambar 22 mengilustrasikan konsep LPZ dasar yang ditentukan oleh langkah-langkah perlindungan terhadap LEMP sebagaimana dirinci dalam bagian 4.

Dalam suatu struktur, serangkaian LPZ dibuat untuk memiliki, atau diidentifikasi sebagai telah memiliki, eksposur yang lebih sedikit secara berturut-turut terhadap efek petir.

Zona berturut-turut menggunakan kombinasi SPD ikatan, pelindung, dan terkoordinasi untuk mencapai pengurangan yang signifikan dalam tingkat keparahan LEMP, dari arus lonjakan yang dilakukan dan tegangan lebih transien, serta efek medan magnet yang terpancar. Desainer mengoordinasikan level ini sehingga peralatan yang lebih sensitif ditempatkan di zona yang lebih terlindungi.

LPZ dapat dibagi menjadi dua kategori - 2 zona eksternal (LPZ 0_A, LPZ 0_B) dan biasanya 2 zona internal (LPZ 1, 2) meskipun zona lebih lanjut dapat diterapkan untuk pengurangan lebih lanjut dari medan elektromagnetik dan arus petir jika diperlukan.

Zona eksternal

LPZ 0_A adalah area yang terkena sambaran petir langsung dan karena itu mungkin harus terbawa hingga arus petir penuh.

Ini biasanya adalah area atap suatu struktur. Medan elektromagnetik penuh terjadi di sini.

LPZ 0_B adalah area yang tidak terkena sambaran petir langsung dan biasanya merupakan dinding samping suatu struktur.

Namun, medan elektromagnetik penuh masih terjadi di sini dan arus petir parsial dan lonjakan switching dapat terjadi di sini.

Zona internal

LPZ 1 adalah area internal yang terkena arus petir parsial. Arus petir yang terkonduksi dan / atau lonjakan sakelar berkurang dibandingkan dengan zona eksternal LPZ 0_A, LPZ 0_B.

Ini biasanya adalah area di mana layanan memasuki struktur atau tempat saklar daya utama berada.

LPZ 2 adalah area internal yang selanjutnya terletak di dalam struktur di mana sisa-sisa arus impuls petir dan / atau lonjakan switching berkurang dibandingkan dengan LPZ 1.

Ini biasanya adalah ruangan bersekat atau, untuk daya listrik, di area papan sub-distribusi. Tingkat perlindungan dalam suatu zona harus dikoordinasikan dengan karakteristik imunitas dari peralatan yang akan dilindungi, yaitu semakin sensitif peralatan tersebut, semakin diperlukan zona yang dilindungi.

Fabrik dan tata letak bangunan yang ada dapat membuat zona mudah terlihat, atau teknik LPZ mungkin harus diterapkan untuk membuat zona yang diperlukan.

Tindakan Perlindungan Surge (SPM)

Beberapa area struktur, seperti ruangan yang disaring, secara alami lebih terlindungi dari petir daripada yang lain dan dimungkinkan untuk memperluas zona yang lebih terlindungi dengan desain LPS yang cermat, ikatan bumi untuk layanan logam seperti air dan gas, dan pemasangan kabel teknik. Namun, itu adalah pemasangan yang benar dari Perangkat Pelindung Lonjakan Terkoordinasi (SPD) yang melindungi peralatan dari kerusakan serta memastikan kelangsungan operasinya - penting untuk menghilangkan waktu henti. Tindakan ini secara total disebut sebagai Tindakan Perlindungan Surge (SPM) (sebelumnya LEMP Protection Measures System (LPMS)).

Saat menerapkan bonding, shielding, dan SPD, keunggulan teknis harus diimbangi dengan kebutuhan ekonomi. Untuk bangunan baru, tindakan pengikatan dan penyaringan dapat dirancang secara integral untuk menjadi bagian dari SPM lengkap. Namun, untuk struktur yang ada, retrofit satu set SPD terkoordinasi tampaknya menjadi solusi termudah dan paling hemat biaya.

Klik tombol edit untuk mengubah teks ini. Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Ut elit tellus, luctus nec ullamcorper mattis, pulvinar dapibus leo.

SPD terkoordinasi

BS EN / IEC 62305-4 menekankan penggunaan SPD terkoordinasi untuk perlindungan peralatan di dalam lingkungannya. Ini berarti serangkaian SPD yang lokasi dan atribut penanganan LEMPnya dikoordinasikan sedemikian rupa untuk melindungi peralatan di lingkungannya dengan mengurangi efek LEMP ke tingkat yang aman. Jadi mungkin ada SPD arus petir tugas berat di pintu masuk layanan untuk menangani sebagian besar energi lonjakan (arus petir parsial dari LPS dan / atau saluran udara) dengan masing-masing tegangan lebih transien dikontrol ke tingkat yang aman dengan SPD tegangan lebih yang terkoordinasi plus hilir. untuk melindungi perlengkapan terminal termasuk potensi kerusakan oleh sumber switching, misalnya motor induktif besar. SPD yang sesuai harus dipasang dimanapun layanan melintasi dari satu LPZ ke LPZ lainnya.

SPD terkoordinasi harus beroperasi bersama secara efektif sebagai sistem bertingkat untuk melindungi peralatan di lingkungan mereka. Misalnya, SPD arus petir di pintu masuk layanan harus menangani sebagian besar energi lonjakan, cukup membebaskan SPD tegangan lebih hilir untuk mengontrol tegangan lebih.

SPD yang sesuai harus dipasang dimanapun layanan melintasi dari satu LPZ ke LPZ lainnya

Koordinasi yang buruk dapat berarti bahwa SPD tegangan berlebih terkena terlalu banyak lonjakan energi yang menempatkan dirinya dan peralatan yang berpotensi berisiko mengalami kerusakan.

Selanjutnya, level proteksi voltase atau voltase let-through dari SPD yang dipasang harus dikoordinasikan dengan voltase penahan isolasi dari bagian-bagian instalasi dan voltase ketahanan kekebalan peralatan elektronik.

SPD yang ditingkatkan

Meskipun kerusakan langsung pada peralatan tidak diinginkan, kebutuhan untuk meminimalkan waktu henti akibat hilangnya pengoperasian atau kerusakan peralatan juga bisa menjadi hal yang penting. Hal ini sangat penting untuk industri yang melayani masyarakat, baik itu rumah sakit, lembaga keuangan, pabrik atau bisnis komersial, di mana ketidakmampuan untuk menyediakan layanan mereka karena hilangnya pengoperasian peralatan akan mengakibatkan kesehatan dan keselamatan dan / atau keuangan yang signifikan. konsekuensi.

SPD standar hanya dapat melindungi dari lonjakan mode umum (antara konduktor listrik dan bumi), memberikan perlindungan yang efektif terhadap kerusakan langsung tetapi tidak dari waktu henti karena gangguan sistem.

Oleh karena itu, BS EN 62305 mempertimbangkan penggunaan SPD yang ditingkatkan (SPD *) yang selanjutnya mengurangi risiko kerusakan dan malfungsi pada peralatan penting yang memerlukan pengoperasian berkelanjutan. Oleh karena itu, para penginstal harus lebih sadar akan persyaratan aplikasi dan penginstalan SPD daripada sebelumnya.

SPD unggul atau ditingkatkan memberikan perlindungan tegangan let-through yang lebih rendah (lebih baik) terhadap lonjakan dalam mode umum dan mode diferensial (antara konduktor aktif) dan oleh karena itu juga memberikan perlindungan tambahan atas tindakan pengikatan dan pelindung.

SPD yang ditingkatkan tersebut bahkan dapat menawarkan hingga sumber listrik Tipe 1 + 2 + 3 atau data / Telecom Test Cat D + C + B perlindungan dalam satu unit. Karena peralatan terminal, misalnya komputer, cenderung lebih rentan terhadap lonjakan mode diferensial, perlindungan tambahan ini dapat menjadi pertimbangan penting.

Selain itu, kapasitas untuk melindungi dari lonjakan mode umum dan diferensial memungkinkan peralatan untuk tetap beroperasi selama aktivitas lonjakan - menawarkan manfaat yang cukup besar bagi organisasi komersial, industri, dan layanan publik.

Semua LSP SPD menawarkan kinerja SPD yang ditingkatkan dengan tegangan let-through rendah yang terdepan di industri

(tingkat proteksi tegangan, U_p), karena ini adalah pilihan terbaik untuk mencapai perlindungan berulang yang hemat biaya dan bebas perawatan selain mencegah waktu henti sistem yang mahal. Perlindungan tegangan let-through yang rendah di semua mode umum dan diferensial berarti lebih sedikit unit yang diperlukan untuk memberikan perlindungan, yang menghemat biaya unit dan pemasangan, serta waktu pemasangan.

Semua LSP SPD menawarkan kinerja SPD yang ditingkatkan dengan tegangan let-through rendah yang terdepan di industri

Kesimpulan

Petir merupakan ancaman yang jelas bagi suatu struktur tetapi ancaman yang semakin besar terhadap sistem di dalam struktur karena peningkatan penggunaan dan ketergantungan peralatan listrik dan elektronik. Seri standar BS EN / IEC 62305 secara jelas mengakui hal ini. Proteksi petir struktural tidak dapat lagi diisolasi dari tegangan lebih transien atau proteksi lonjakan peralatan. Penggunaan SPD yang ditingkatkan menyediakan cara perlindungan praktis hemat biaya yang memungkinkan pengoperasian sistem kritis secara terus-menerus selama aktivitas LEMP.