BS EN IEC62305雷保護規格

雷保護に関するBSEN / IEC 62305規格は、以前の規格であるBS 2006：6651に代わるものとして、1999年XNUMX月に最初に公開されました。 のために 有限期間、BS EN / IEC62305とB​​S6651は並行して実行されましたが、2008年6651月の時点で、BS 63205は廃止され、現在BS EN / IECXNUMXが雷保護の標準として認められています。

BS EN / IEC 62305規格は、過去62305年間の雷とその影響に関する科学的理解の高まりを反映しており、テクノロジーと電子システムが日常の活動に与える影響の増大を考慮しています。 BS EN / IEC XNUMXは、その前身よりも複雑で厳密であり、一般原則、リスク管理、構造物への物理的損傷と生命の危険、および電子システム保護のXNUMXつの異なる部分が含まれています。

標準のこれらの部分はここで紹介されています。 2010年に、これらのパーツは定期的な技術レビューを受け、1年に更新されたパート3、4、および2011がリリースされました。更新されたパート2は現在検討中であり、2012年後半に公開される予定です。

BS EN / IEC 62305の鍵は、雷保護に関するすべての考慮事項が包括的で複雑なリスク評価によって推進され、この評価では保護対象の構造だけでなく、構造が接続されているサービスも考慮に入れることです。 本質的に、構造的な雷保護はもはや単独で考えることはできません。過渡過電圧または電気サージに対する保護はBS EN / IEC62305に不可欠です。

BS EN / IEC62305の構造

BS EN / IEC 62305シリーズはXNUMXつの部分で構成されており、すべてを考慮する必要があります。 これらのXNUMXつの部分の概要を以下に示します。

パート1：一般原則

BS EN / IEC 62305-1（パート1）は、規格の他の部分の概要であり、基本的に、規格の付随する部分に従って避雷システム（LPS）を設計する方法を説明しています。

パート2：リスク管理

BS EN / IEC 62305-2（パート2）のリスク管理アプローチは、落雷によって引き起こされる構造物への純粋な物理的損傷にはあまり重点を置いていませんが、人命の損失、サービスの喪失のリスクに重点を置いています。公共の、文化遺産の喪失と経済的喪失。

パート3：構造物への物理的損傷と生命の危険

BS EN / IEC 62305-3（パート3）は、BS 6651の主要部分に直接関連しています。この新しい部分には、基本的な6651つ（通常の6651つ）ではなく、XNUMXつのクラスまたはLPSの保護レベルがあるという点でBSXNUMXとは異なります。 BS XNUMXの高リスク）レベル。

パート4：電気および電子システム

構造物内では、BS EN / IEC 62305-4（パート4）は、構造物内に収容された電気および電子システムの保護をカバーしています。 これは、BS 6651の付録Cが伝えたものを具体化していますが、避雷ゾーン（LPZ）と呼ばれる新しいゾーンアプローチを備えています。 構造内の電気/電子システム用の雷電磁インパルス（LEMP）保護システム（現在はサージ保護対策– SPMと呼ばれています）の設計、設置、保守、およびテストに関する情報を提供します。

次の表は、以前の規格であるBS6651とBSEN / IEC62305の間の主な相違点に関する大まかな概要を示しています。

損傷と損失

BS EN / IEC 62305は、次のXNUMXつの主な損傷源を特定しています。

S1が構造に点滅します

S2が構造物の近くで点滅します

S3がサービスにフラッシュします

S4がサービスの近くで点滅する

損傷の各原因は、次のXNUMX種類の損傷のうちのXNUMXつ以上をもたらす可能性があります。

D1ステップ電圧とタッチ電圧による生物の傷害

D2スパークを含む雷電流の影響による物理的損傷（火災、爆発、機械的破壊、化学物質の放出）

D3雷電磁インパルス（LEMP）による内部システムの障害

雷による損傷により、次の種類の損失が発生する可能性があります。

L1人命の損失

L2公衆へのサービスの喪失

L3文化遺産の喪失

L4経済的価値の喪失

上記のすべてのパラメーターの関係を表5に要約します。

12ページの図271は、雷による損傷と損失の種類を示しています。

BS EN 1規格のパート62305を形成する一般原則の詳細については、完全なリファレンスガイド「A Guide to BSEN62305」を参照してください。 BS EN規格に焦点を当てていますが、このガイドは、IECに相当するものを設計するコンサルタントに関心のあるサポート情報を提供する場合があります。 このガイドの詳細については、283ページを参照してください。

スキーム設計基準

構造物とその接続サービスの理想的な避雷は、接地された完全に導電性の金属シールド（ボックス）内に構造物を囲み、さらにシールドへの入り口で接続されたサービスの適切な結合を提供することです。

これは、本質的に、雷電流と誘導された電磁界が構造に浸透するのを防ぎます。 ただし、実際には、そのような長さにすることは不可能であるか、実際に費用効果があります。

したがって、この規格は、その推奨に従って採用された保護対策が落雷の結果としての損傷とその結果としての損失を減らす、定義された一連の落雷電流パラメータを設定します。 この損傷とその結果としての損失の減少は、落雷パラメータが落雷保護レベル（LPL）として確立された定義済みの制限内にある場合に有効です。

避雷レベル（LPL）

以前に公開された技術論文から得られたパラメータに基づいて、6つの保護レベルが決定されています。 各レベルには、最大および最小の雷電流パラメータの固定セットがあります。 これらのパラメータを表XNUMXに示します。最大値は、避雷コンポーネントやサージ保護デバイス（SPD）などの製品の設計に使用されています。 雷電流の最小値は、各レベルの回転球の半径を導出するために使用されています。

避雷ゾーン（LPZ）

雷保護ゾーン（LPZ）の概念は、特に構造内の雷電磁インパルス（LEMP）に対抗するための保護手段を確立するために必要な保護手段の決定を支援するために、BS EN / IEC62305内に導入されました。

一般的な原則として、保護が必要な機器は、電磁特性が機器の耐ストレス性またはイミュニティ機能と互換性のあるLPZに配置する必要があります。

このコンセプトは、直接雷撃のリスクを伴う外部ゾーンに対応しています（LPZ 0_A）、または部分的な雷電流が発生するリスク（LPZ 0_B）、および内部ゾーン内の保護レベル（LPZ1およびLPZ2）。

一般に、ゾーンの数が多いほど（LPZ 2、LPZ 3など）、予想される電磁効果は低くなります。 通常、機密性の高い電子機器は、番号の大きいLPZに配置し、関連するサージ保護対策（BS EN 62305：2011で定義されている「SPM」）によってLEMPから保護する必要があります。

SPMは、以前はBS EN / IEC 62305：2006でLEMP保護対策システム（LPMS）と呼ばれていました。

図13は、構造とSPMに適用されるLPZの概念を示しています。 この概念は、BS EN / IEC62305-3およびBSEN / IEC62305-4で拡張されています。

最適なSPMの選択は、BS EN / IEC62305-2に準拠したリスク評価を使用して行われます。

BS EN / IEC62305-2リスク管理

BS EN / IEC 62305-2は、BS EN / IEC62305-3およびBSEN / IEC62305-4を正しく実装するための鍵です。 リスクの評価と管理は現在 BS 6651のアプローチよりもはるかに詳細で、広範囲です。

BS EN / IEC 62305-2は、リスク評価の実施を具体的に扱っており、その結果により、必要な雷保護システム（LPS）のレベルが定義されます。 BS 6651はリスク評価の主題に9ページ（図を含む）を捧げましたが、BS EN / IEC62305-2には現在150ページ以上が含まれています。

リスク評価の最初の段階は、62305つのタイプの損失（BS EN / IEC 1-XNUMXで識別）のどれが構造とその内容で発生する可能性があるかを識別することです。 リスク評価の最終的な目的は、関連する主要なリスクを定量化し、必要に応じて削減することです。

R₁ 人命を失うリスク

R₂ 公衆へのサービス喪失のリスク

R₃ 文化遺産の喪失のリスク

R₄ 経済的価値を失うリスク

最初のXNUMXつの主要なリスクのそれぞれについて、許容可能なリスク（R_T）が設定されます。 このデータは、IEC7-62305の表2またはBSEN1-62305のNationalAnnexの表NK.2から入手できます。

各主要リスク（R_n）は、規格内で定義されている長い一連の計算によって決定されます。 実際のリスクの場合（R_n）許容リスク以下（R_T）、保護対策は必要ありません。 実際のリスクの場合（R_n）対応する許容リスクよりも大きい（R_T）、保護措置を講じる必要があります。 上記のプロセスは、（選択した保護手段に関連する新しい値を使用して）次のように繰り返されます。 R_n 対応する以下です R_T。 図14に示すように、この反復プロセスによって、雷保護システム（LPS）の選択または実際の雷保護レベル（LPL）と、雷電磁インパルス（LEMP）に対抗するサージ保護対策（SPM）が決定されます。

BS EN / IEC62305-3構造物への物理的損傷と生命の危険

一連の標準のこの部分は、構造内およびその周辺の保護対策を扱っており、BS6651の主要部分に直接関係しています。

規格のこの部分の本体は、外部の避雷システム（LPS）、内部のLPS、および保守と検査のプログラムの設計に関するガイダンスを提供します。

避雷システム（LPS）

BS EN / IEC 62305-1は、予想される最小および最大の雷電流に基づいてXNUMXつの雷保護レベル（LPL）を定義しています。 これらのLPLは、雷保護システム（LPS）のクラスと直接同等です。

LPLとLPSの7つのレベル間の相関関係は、表XNUMXに示されています。本質的に、LPLが大きいほど、より高いクラスのLPSが必要になります。

インストールされるLPSのクラスは、BS EN / IEC62305-2で強調表示されているリスク評価計算の結果によって管理されます。

外部LPS設計の考慮事項

雷保護の設計者は、最初に、落雷の時点で発生する熱および爆発の影響と、検討中の構造への影響を考慮する必要があります。 結果に応じて、設計者は次のタイプの外部LPSのいずれかを選択できます。

–分離

–非分離

構造が可燃性材料で構成されている場合、または爆発の危険性がある場合は、通常、分離LPSが選択されます。

逆に、そのような危険が存在しない場合は、非絶縁システムを取り付けることができます。

外部LPSは次のもので構成されます。

–エアターミネーションシステム

–ダウンコンダクタシステム

–アース終端システム

LPSのこれらの個々の要素は、BS EN 62305シリーズ（このBSENシリーズはBSEN / IECに取って代わられることになっていることに注意）に準拠した適切な避雷コンポーネント（LPC）を使用して相互に接続する必要があります50164シリーズ）。 これにより、構造物に雷電流が放電した場合に、適切な設計とコンポーネントの選択により、潜在的な損傷を最小限に抑えることができます。

エアターミネーションシステム

エアターミネーションシステムの役割は、雷放電電流を捕捉し、ダウンコンダクタとアースターミネーションシステムを介して無害にアースに放散することです。 したがって、正しく設計されたエアターミネーションシステムを使用することが非常に重要です。

BS EN / IEC 62305-3は、エアターミネーションの設計について、任意の組み合わせで次のことを提唱しています。

–エアロッド（またはフィニアル）は、自立型マストであるか、導体とリンクして屋根にメッシュを形成しているかに関係なく、

–カテナリー（または吊り下げられた）導体。自立型マストで支えられているか、導体とリンクして屋根にメッシュを形成しているかに関係なく、

–屋根と直接接触している、または屋根の上に吊り下げられている可能性のあるメッシュ導体ネットワーク（屋根が直接雷放電にさらされないことが最も重要な場合）

この規格は、使用されるすべてのタイプのエアターミネーションシステムが規格の本体に定められた位置決め要件を満たさなければならないことを明確にしています。 エアターミネーションコンポーネントは、構造のコーナー、露出ポイント、およびエッジに設置する必要があることを強調しています。 エアターミネーションシステムの位置を決定するために推奨されるXNUMXつの基本的な方法は次のとおりです。

–ローリングスフィア法

–保護角度方式

–メッシュ法

これらの方法については、次のページで詳しく説明します。

ローリングスフィア法

ローリングスフィア法は、構造物へのサイドストライクの可能性を考慮して、保護が必要な構造物の領域を特定する簡単な手段です。 回転球を構造に適用する基本的な概念を図15に示します。

BS 6651では回転球法が使用されましたが、唯一の違いは、BS EN / IEC 62305では、関連するクラスのLPSに対応する回転球の半径が異なることです（表8を参照）。

この方法は、すべてのタイプの構造、特に複雑な形状の構造の保護ゾーンを定義するのに適しています。

保護角度方式

保護角度法は、回転球法を数学的に単純化したものです。 保護角度（a）は、垂直ロッドの先端（A）と、ロッドが置かれている表面に突き出た線との間に生じる角度です（図16を参照）。

エアロッドによって提供される保護角度は、明らかに360次元の概念であり、エアロッドの周囲XNUMX°の保護角度でラインACをスイープすることにより、ロッドに保護コーンが割り当てられます。

保護角度は、エアロッドの高さやLPSのクラスによって異なります。 エアロッドによって提供される保護角度は、BS EN / IEC 2-62305の表3から決定されます（図17を参照）。

保護角度の変更は、BS 45でほとんどの場合に提供される単純な6651º保護ゾーンへの変更です。さらに、新しい規格では、基準面からのエアターミネーションシステムの高さを使用します。図18）。

メッシュ方式

これは、BS 6651の推奨事項の下で最も一般的に使用された方法です。ここでも、BS EN / IEC 62305内で、9つの異なるエアターミネーションメッシュサイズが定義され、LPSの関連クラスに対応します（表XNUMXを参照）。

この方法は、次の条件が満たされている場合に、プレーンな表面を保護する必要がある場合に適しています。

–エアターミネーション導体は、屋根の端、屋根の張り出し、および屋根の尾根に1分の10（5.7º）を超えるピッチで配置する必要があります。

–エアターミネーションシステムの上に金属製の設備が突き出ていない

雷による損傷に関する最近の研究では、屋根の端と角が最も損傷を受けやすいことが示されています。

したがって、特に陸屋根のあるすべての構造物では、周囲の導体を屋根の外縁のできるだけ近くに設置する必要があります。

BS 6651と同様に、現在の規格では、屋根の下での導体（偶然の金属加工または専用のLP導体）の使用が許可されています。 垂直エアロッド（フィニアル）またはストライクプレートは、屋根の上に取り付け、下の導体システムに接続する必要があります。 エアロッドの間隔は10m以下にする必要があります。代わりにストライクプレートを使用する場合は、5m以内の屋根領域に戦略的に配置する必要があります。

非従来型のエアターミネーションシステム

そのようなシステムの支持者によってなされた主張の有効性に関して、多くの技術的（そして商業的）議論が何年にもわたって激怒してきました。

このトピックは、BS EN / IEC 62305を編集した技術作業部会内で広く議論されました。結果は、この規格内に格納された情報にとどまることになりました。

BS EN / IEC 62305は、エアターミネーションシステム（エアロッドなど）によって提供される保護のボリュームまたはゾーンは、エアターミネーションシステムの実際の物理的寸法によってのみ決定されることを明確に述べています。

この声明は、附属書（BS EN / IEC 2011-62305：62305の附属書A）の一部を形成するのではなく、規格の本文に組み込まれることにより、BS EN3の2006バージョン内で強化されています。

通常、エアロッドの高さが5 mの場合、このエアロッドによって提供される保護ゾーンの唯一の主張は、5 mおよび関連するクラスのLPSに基づいており、一部の非従来型のエアロッドによって主張される拡張寸法ではありません。

この規格BSEN / IEC62305と並行して実行することを検討している他の規格はありません。

天然成分

金属製の屋根が自然の空気終端装置として検討されている場合、BS6651は検討中の材料の最小の厚さと種類に関するガイダンスを提供しました。

BS EN / IEC 62305-3は、屋根が落雷による耐パンク性と見なされる必要がある場合に、同様のガイダンスと追加情報を提供します（表10を参照）。

構造物の周囲には、常に最低XNUMX本のダウンコンダクターが配置されている必要があります。 ダウンコンダクターは、構造の露出した各コーナーに可能な限り設置する必要があります。これは、これらが雷電流の大部分を運ぶことが研究によって示されているためです。

天然成分

BS EN / IEC 62305は、BS 6651と同様に、LPSに組み込まれる構造上または構造内での偶発的な金属部品の使用を推奨しています。

BS 6651がコンクリート構造物に配置された鉄筋を使用するときに電気的導通を促進したのに対し、BS EN / IEC62305-3も同様です。 さらに、鉄筋が溶接されているか、適切な接続コンポーネントでクランプされているか、鉄筋の直径の20倍以上重なっていると記載されています。 これは、雷電流が流れる可能性のある鉄筋が、ある長さから次の長さまで確実に接続されるようにするためです。

内部の鉄筋を外部のダウンコンダクタまたはアースネットワークに接続する必要がある場合は、図20に示す配置のいずれかが適しています。 ボンディング導体から鉄筋への接続をコンクリートで覆う場合、規格ではXNUMXつのクランプを使用することを推奨しています。XNUMXつはXNUMXつの長さの鉄筋に接続し、もうXNUMXつは異なる長さの鉄筋に接続します。 次に、接合部をデンソーテープなどの防湿コンパウンドで包む必要があります。

鉄筋（または構造用鉄骨）をダウンコンダクターとして使用する場合は、エアターミネーションシステムからアースシステムまでの電気的導通を確認する必要があります。 新しいビルド構造の場合、これは、専用の鉄筋を使用するか、コンクリートを注ぐ前に構造の上部から基礎まで専用の銅導体を配線することにより、建設の初期段階で決定できます。 この専用銅導体は、隣接/隣接する鉄筋に定期的に接着する必要があります。

既存の構造内の鉄筋の経路と連続性に疑問がある場合は、外部のダウンコンダクタシステムを設置する必要があります。 これらは、理想的には、構造の上部と下部で構造の補強ネットワークに結合する必要があります。

アースターミネーションシステム

アース終端システムは、雷電流を安全かつ効果的に地面に分散させるために不可欠です。

BS 6651に沿って、新しい規格では、避雷、電力、および電気通信システムを組み合わせた、構造物用の単一の統合アース終端システムを推奨しています。 ボンディングを行う前に、関連するシステムの運用当局または所有者の同意を得る必要があります。

良好なアース接続には、次の特性が必要です。

–電極とアース間の電気抵抗が低い。 アース電極の抵抗が低いほど、雷電流が他のどのパスよりも優先してそのパスを流れることを選択する可能性が高くなり、電流が安全にアースに伝導され、アース内で放散されます。

–優れた耐食性。 アース電極とその接続の材料の選択は非常に重要です。 それは何年もの間土に埋もれるので、完全に信頼できるものでなければなりません

この規格は、低い接地抵抗要件を提唱しており、10オーム以下の全体的な接地システムで達成できると指摘しています。

XNUMXつの基本的なアース電極の配置が使用されます。

–タイプAの配置

–タイプBの配置

–基礎アース電極

タイプAの配置

これは、構造の外側に固定された各ダウンコンダクタに接続された水平または垂直のアース電極で構成されています。 これは本質的に、BS 6651で使用されている接地システムであり、各ダウンコンダクタには接地電極（ロッド）が接続されています。

タイプBの配置

この配置は、本質的に完全に接続されたリングアース電極であり、構造物の周囲に配置され、全長の最低80％の間、周囲の土壌と接触しています（つまり、全長の20％は、構造物の地下にあり、地球と直接接触していない）。

基礎アース電極

これは本質的にタイプBの接地配置です。 これは、構造のコンクリート基礎に設置された導体で構成されています。 追加の長さの電極が必要な場合は、タイプBの配置と同じ基準を満たす必要があります。 基礎アース電極は、鉄筋基礎メッシュを補強するために使用できます。

外部LPSの分離（分離）距離

外部LPSと構造用金属部品の間の分離距離（つまり電気絶縁）が本質的に必要です。 これにより、部分的な雷電流が構造の内部に導入される可能性が最小限に抑えられます。

これは、構造につながるルートを持つ導電性部品から十分に離れた場所に避雷針を配置することで実現できます。 したがって、雷放電が避雷針に当たった場合、それは「ギャップを埋める」ことができず、隣接する金属細工にフラッシュオーバーします。

BS EN / IEC 62305は、構造物に、避雷、電源、および電気通信システムを組み合わせた単一の統合アース終端システムを推奨しています。

内部LPS設計の考慮事項

内部LPSの基本的な役割は、保護対象の構造内で発生する危険な火花を確実に回避することです。 これは、雷放電に続いて、外部LPSまたは実際に構造の他の導電性部分に雷電流が流れ、内部の金属設備にフラッシュまたはスパークしようとしたことが原因である可能性があります。

適切な等電位ボンディング対策を実行するか、金属部品間に十分な電気絶縁距離があることを確認することで、異なる金属部品間の危険な火花を回避できます。

雷等電位ボンディング

等電位ボンディングは、すべての適切な金属設備/部品の電気的相互接続であり、雷電流が流れた場合に、金属部品が互いに異なる電位になることはありません。 金属部品が本質的に同じ電位にある場合、スパークまたはフラッシュオーバーのリスクは無効になります。

この電気的相互接続は、自然/偶然の結合によって、またはBS EN / IEC8-9の表62305および3に従ってサイズ設定された特定の結合導体を使用することによって実現できます。

ボンディングは、ボンディング導体との直接接続が適切でないサージ保護デバイス（SPD）を使用して行うこともできます。

図21（BS EN / IEC 62305-3 figE.43に基づく）は、等電位ボンディング配置の典型的な例を示しています。 ガス、水、およびセントラルヒーティングシステムはすべて、地表近くの外壁の近くにある内側にある等電位ボンディングバーに直接ボンディングされています。 電源ケーブルは、適切なSPDを介して、電気メーターの上流で等電位ボンディングバーにボンディングされます。 このボンディングバーは、メイン分電盤（MDB）の近くに配置し、短い導体でアース終端システムに密接に接続する必要があります。 より大きなまたは拡張された構造では、いくつかのボンディングバーが必要になる場合がありますが、それらはすべて互いに相互接続する必要があります。

アンテナケーブルのスクリーンと、構造物に配線されている電子機器へのシールドされた電源も、等電位バーで接着する必要があります。

等電位ボンディング、メッシュ相互接続接地システム、およびSPDの選択に関する詳細なガイダンスは、LSPガイドブックに記載されています。

BS EN / IEC62305-4構造内の電気および電子システム

現在、電子システムは、職場環境から、車にガソリンを充填すること、さらには地元のスーパーマーケットで買い物をすることまで、私たちの生活のほぼすべての側面に浸透しています。 社会として、私たちは現在、そのようなシステムの継続的かつ効率的な実行に大きく依存しています。 コンピューター、電子プロセス制御、および電気通信の使用は、過去XNUMX年間で爆発的に増加しました。 より多くのシステムが存在するだけでなく、関連する電子機器の物理的なサイズも大幅に縮小されています（サイズが小さいほど、回路の損傷に必要なエネルギーが少なくなります）。

BS EN / IEC 62305は、私たちが現在電子時代​​に生きていることを認め、電子および電気システムのLEMP（Lightning Electromagnetic Impulse）保護をパート4を通じて標準に統合しています。LEMPは、以下を含む雷の全体的な電磁効果に与えられる用語です。伝導サージ（過渡過電圧および過渡電流）および放射電磁界効果。

LEMPの損傷は非常に蔓延しているため、保護対象の特定のタイプ（D3）の5つとして識別され、タイプをさらに参照するために、LEMPの損傷がすべてのストライクポイントから構造物または接続されたサービス（直接または間接）に発生する可能性があります。表XNUMXを参照してください。この拡張アプローチでは、電力、通信、その他の金属線など、構造物に接続されたサービスに関連する火災または爆発の危険性も考慮されています。

雷だけが脅威ではありません…

電気的スイッチングイベントによって引き起こされる一時的な過電圧は非常に一般的であり、かなりの干渉の原因となる可能性があります。 導体を流れる電流は、エネルギーが蓄積される磁場を生成します。 電流が遮断またはオフになると、磁場のエネルギーが突然放出されます。 それ自体を消散させようとすると、それは高電圧過渡になります。

蓄積されたエネルギーが多いほど、結果として生じる過渡現象は大きくなります。 より高い電流とより長い導体の両方が、より多くのエネルギーを蓄積および放出するのに貢献します！

これが、モーター、変圧器、電気駆動装置などの誘導性負荷がすべてスイッチング過渡現象の一般的な原因である理由です。

BS EN / IEC62305-4の重要性

以前は、一時的な過電圧またはサージ保護がBS 6651規格の勧告付属書として含まれ、個別のリスク評価が行われました。 その結果、多くの場合、保険会社への義務を通じて、機器の損傷が発生した後に保護が適用されることがよくありました。 ただし、BS EN / IEC 62305の単一のリスク評価では、構造的および/またはLEMP保護が必要かどうかが規定されているため、この新しい規格ではサージ保護デバイス（SPD）として知られる過渡過電圧保護とは別に構造的雷保護を検討することはできません。 これ自体は、BS6651のそれとは大きく異なります。

実際、BS EN / IEC 62305-3に従い、LPSシステムは、雷電流または等電位ボンディングSPDがなければ、直接ボンディングできない「ライブコア」（電源ケーブルや通信ケーブルなど）を持つ着信金属サービスに適合できなくなります。地球へ。 このようなSPDは、火災や感電の危険をもたらす可能性のある危険な火花を防ぐことにより、人命を失うリスクから保護するために必要です。

雷電流または等電位ボンディングSPDは、直接ストライキのリスクがある構造物に給電する架空サービスラインでも使用されます。 ただし、これらのSPDを単独で使用しても、構造内の電気および電子システムの保護に特化したBS EN / IEC 62305パート4を引用すると、「敏感な電気または電子システムの障害に対する効果的な保護は提供されません」。

雷電流SPDは、過電圧SPDを含むSPDの調整されたセットの一部を形成します。これは、敏感な電気および電子システムを雷とスイッチングの両方の過渡現象から効果的に保護するために合計で必要です。

避雷ゾーン（LPZ）

BS 6651は付録C（ロケーションカテゴリA、B、およびC）でゾーニングの概念を認識しましたが、BS EN / IEC 62305-4は避雷ゾーン（LPZ）の概念を定義しています。 図22は、パート4で詳しく説明されているLEMPに対する保護対策によって定義された基本的なLPZの概念を示しています。

構造内で、一連のLPZが作成され、雷の影響への曝露が連続的に少なくなるか、すでにあると識別されます。

連続するゾーンは、ボンディング、シールド、および調整されたSPDの組み合わせを使用して、伝導サージ電流と過渡過電圧、および放射磁場の影響から、LEMPの重大度を大幅に低減します。 設計者はこれらのレベルを調整して、より敏感な機器がより保護されたゾーンに配置されるようにします。

LPZは、2つのカテゴリに分割できます– 0つの外部ゾーン（LPZ XNUMX_A、LPZ 0_B）および通常は2つの内部ゾーン（LPZ 1、2）ですが、必要に応じて電磁界と雷電流をさらに低減するために、さらにゾーンを導入することもできます。

外部ゾーン

LPZ0_A は直接雷が発生する領域であるため、最大の雷電流を流す必要がある場合があります。

これは通常、構造物の屋根領域です。 ここで完全な電磁界が発生します。

LPZ0_B は直接雷が発生しない領域であり、通常は構造物の側壁です。

ただし、ここでは完全な電磁界が発生し、伝導性の部分的な雷電流とスイッチングサージがここで発生する可能性があります。

内部ゾーン

LPZ 1は、部分的な雷電流の影響を受ける内部領域です。 伝導雷電流および/またはスイッチングサージは、外部ゾーンLPZ0と比較して減少します。_A、LPZ 0_B.

これは通常、サービスが構造物に入る場所、または主電源配電盤が配置されている場所です。

LPZ 2は、LPZ 1と比較して、雷インパルス電流および/またはスイッチングサージの残留物が減少する構造の内部にさらに位置する内部領域です。

これは通常、遮蔽された部屋、または主電源の場合はサブ分電盤エリアにあります。 ゾーン内の保護レベルは、保護する機器のイミュニティ特性と調整する必要があります。つまり、機器の感度が高いほど、必要なゾーンの保護が強化されます。

建物の既存のファブリックとレイアウトにより、ゾーンがすぐにわかる場合があります。または、必要なゾーンを作成するためにLPZ手法を適用する必要がある場合があります。

サージ保護対策（SPM）

遮蔽された部屋など、構造物の一部の領域は、他の領域よりも自然に雷から保護されます。LPSの注意深い設計、水やガスなどの金属サービスのアースボンディング、およびケーブル接続によって、より保護されたゾーンを拡張できます。テクニック。 ただし、機器を損傷から保護し、動作の継続性を確保するのは、調整されたサージ保護デバイス（SPD）の正しい設置であり、ダウンタイムを排除するために重要です。 これらの対策の合計は、サージ保護対策（SPM）（以前のLEMP保護対策システム（LPMS））と呼ばれます。

ボンディング、シールド、およびSPDを適用する場合、技術的な卓越性と経済的な必要性のバランスをとる必要があります。 新しいビルドの場合、結合とスクリーニングの手段を統合的に設計して、完全なSPMの一部を形成することができます。 ただし、既存の構造の場合、調整されたSPDのセットを後付けすることが、最も簡単で費用効果の高いソリューションになる可能性があります。

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調整されたSPD

BS EN / IEC 62305-4は、環境内の機器を保護するための調整されたSPDの使用を強調しています。 これは単に、LEMPの影響を安全なレベルに減らすことによって環境内の機器を保護するように、場所とLEMP処理属性が調整された一連のSPDを意味します。 したがって、サージエネルギーの大部分（LPSおよび/または架空送電線からの部分的な雷電流）を処理するために、サービス入口に強力な雷電流SPDがあり、それぞれの過渡過電圧は、調整されたプラス下流の過電圧SPDによって安全なレベルに制御されます。大型誘導モーターなどのソースの切り替えによる潜在的な損傷を含む端末機器を保護するため。 サービスがXNUMXつのLPZから別のLPZに渡る場合は常に、適切なSPDを取り付ける必要があります。

調整されたSPDは、環境内の機器を保護するために、カスケードシステムとして効果的に連携する必要があります。 たとえば、サービス入口の雷電流SPDはサージエネルギーの大部分を処理し、過電圧を制御するために下流の過電圧SPDを十分に緩和する必要があります。

サービスがXNUMXつのLPZから別のLPZに渡る場合は常に、適切なSPDを取り付ける必要があります。

調整が不十分な場合、過電圧SPDがサージエネルギーにさらされすぎて、SPD自体と潜在的な機器の両方が損傷の危険にさらされる可能性があります。

さらに、設置されたSPDの電圧保護レベルまたは通過電圧は、設置された部品の絶縁耐電圧および電子機器のイミュニティ耐電圧と調整する必要があります。

強化されたSPD

機器への完全な損傷は望ましくありませんが、動作の喪失または機器の誤動作の結果としてのダウンタイムを最小限に抑える必要性も重要になる可能性があります。 これは、病院、金融機関、製造工場、商業企業など、一般の人々にサービスを提供する業界にとって特に重要です。これらの業界では、機器の操作が失われたためにサービスを提供できなくなると、重大な健康と安全および/または金融が発生します。結果。

標準のSPDは、（活線とアース間の）コモンモードサージに対してのみ保護し、システムの中断によるダウンタイムに対してではなく、完全な損傷に対して効果的な保護を提供します。

したがって、BS EN 62305は、継続的な操作が必要な重要な機器の損傷や誤動作のリスクをさらに低減する拡張SPD（SPD *）の使用を検討しています。 したがって、設置者は、おそらく以前よりもSPDのアプリケーションとインストールの要件をはるかに意識する必要があります。

優れたまたは強化されたSPDは、コモンモードと差動モード（活線間）の両方でサージに対するより低い（より良い）通過電圧保護を提供し、したがって、ボンディングおよびシールド対策に対する追加の保護も提供します。

このような拡張SPDは、1つのユニット内で最大メインタイプ2 + 3 +XNUMXまたはデータ/テレコムテストキャットD + C + B保護を提供することもできます。 コンピュータなどの端末機器は、差動モードサージに対してより脆弱である傾向があるため、この追加の保護は重要な考慮事項になる可能性があります。

さらに、コモンモードおよびディファレンシャルモードのサージから保護する機能により、サージアクティビティ中に機器を継続して動作させることができ、商業、産業、および公共サービス組織に同様に大きなメリットをもたらします。

すべてのLSPSPDは、業界をリードする低通過電圧で強化されたSPDパフォーマンスを提供します

（電圧保護レベル、U_p）、これは、コストのかかるシステムのダウンタイムを防止することに加えて、費用対効果が高く、メンテナンスフリーの繰り返し保護を実現するための最良の選択です。 すべてのコモンモードと差動モードでの低い通過電圧保護は、保護を提供するために必要なユニットが少ないことを意味し、ユニットと設置のコスト、および設置時間を節約します。

すべてのLSPSPDは、業界をリードする低通過電圧で強化されたSPDパフォーマンスを提供します

まとめ

雷は構造物に明らかな脅威をもたらしますが、電気および電子機器の使用と依存度が高まるため、構造物内のシステムに対する脅威が増大しています。 BS EN / IEC 62305シリーズの規格は、これを明確に認めています。 構造的な雷保護は、機器の一時的な過電圧またはサージ保護から分離することはできなくなりました。 強化されたSPDの使用は、LEMPアクティビティ中に重要なシステムの継続的な運用を可能にする、実用的で費用効果の高い保護手段を提供します。