BS EN IEC 62305 Zibensaizsardzības standarts

BS EN / IEC 62305 zibensaizsardzības standarts sākotnēji tika publicēts 2006. gada septembrī, aizstājot iepriekšējo standartu BS 6651: 1999. Priekš ierobežots periods, BS EN / IEC 62305 un BS 6651 darbojās paralēli, taču no 2008. gada augusta BS 6651 ir atsaukts, un tagad BS EN / IEC 63205 ir atzītais zibensaizsardzības standarts.

BS EN / IEC 62305 standarts atspoguļo pēdējo divdesmit gadu laikā palielināto zinātnisko izpratni par zibeni un tā sekām un pārskata tehnoloģiju un elektronisko sistēmu pieaugošo ietekmi uz mūsu ikdienas darbībām. BS EN / IEC 62305, kas ir sarežģītāks un prasīgāks nekā tā priekšgājējs, ietver četras atšķirīgas daļas - vispārīgus principus, riska pārvaldību, fizisku konstrukciju bojājumu un dzīvības apdraudējumu un elektronisko sistēmu aizsardzību.

Šīs standarta daļas ir ieviestas šeit. 2010. gadā šīm daļām tika veikts periodisks tehniskais pārskats, un 1. gadā tika izlaistas atjauninātas 3., 4. un 2011. daļas. Pašlaik tiek apspriesta atjauninātā 2. daļa, un to paredzēts publicēt 2012. gada beigās.

BS EN / IEC 62305 atslēga ir tāda, ka visus apsvērumus par aizsardzību pret zibeni nosaka visaptverošs un sarežģīts riska novērtējums un ka šajā novērtējumā tiek ņemta vērā ne tikai aizsargājamā struktūra, bet arī pakalpojumi, ar kuriem struktūra ir savienota. Būtībā strukturālo zibensaizsardzību vairs nevar uzskatīt atsevišķi, aizsardzība pret pārejošiem pārspriegumiem vai elektriskiem pārspriegumiem ir neatņemama BS EN / IEC 62305 sastāvdaļa.

BS EN / IEC 62305 struktūra

BS EN / IEC 62305 sērija sastāv no četrām daļām, kuras visas ir jāņem vērā. Šīs četras daļas ir izklāstītas turpmāk:

1. daļa: Vispārīgie principi

BS EN / IEC 62305-1 (1. daļa) ir ievads pārējās standarta daļās un būtībā apraksta, kā projektēt zibensaizsardzības sistēmu (LPS) atbilstoši standarta pievienotajām daļām.

2. daļa: Riska pārvaldība

BS EN / IEC 62305-2 (2. daļa) riska pārvaldības pieeja ne tik daudz koncentrējas uz tīri fizisku struktūras bojājumu, ko izraisa zibens izlāde, bet vairāk uz cilvēka dzīvības zaudēšanas, pakalpojuma zaudēšanas risku kultūras mantojuma zaudējumi un ekonomiskie zaudējumi.

3. daļa: Fiziski struktūru bojājumi un dzīvības apdraudējums

BS EN / IEC 62305-3 (3. daļa) tieši attiecas uz lielāko daļu BS 6651. Tas atšķiras no BS 6651 ar to, ka šai jaunajai daļai ir četras LPS klases vai aizsardzības līmeņi, atšķirībā no diviem pamata (parastajiem) un augsta riska) līmenis BS 6651.

4. daļa: Elektriskās un elektroniskās sistēmas

konstrukcijās BS EN / IEC 62305-4 (4. daļa) attiecas uz konstrukcijās izvietotu elektrisko un elektronisko sistēmu aizsardzību. Tas iemieso BS 6651 C pielikumu, bet ar jaunu zonālu pieeju, kas tiek dēvēta par zibensaizsardzības zonām (LPZ). Tajā sniegta informācija par zibens elektromagnētiskā impulsa (LEMP) aizsardzības sistēmas (tagad saukta par pārsprieguma aizsardzības pasākumiem - SPM) projektēšanu, uzstādīšanu, apkopi un testēšanu elektriskām / elektroniskām konstrukcijas konstrukcijām.

Šajā tabulā sniegts plašs izklāsts par galvenajām atšķirībām starp iepriekšējo standartu BS 6651 un BS EN / IEC 62305.

Bojājumi un zaudējumi

BS EN / IEC 62305 identificē četrus galvenos bojājumu avotus:

S1 Mirgo uz konstrukcijas

S2 Mirgo tuvu konstrukcijai

S3 Mirgo servisā

S4 Mirgo servisa tuvumā

Katrs kaitējuma avots var izraisīt vienu vai vairākus no trim bojājumu veidiem:

D1 Dzīvo būtņu ievainojums pakāpiena un pieskāriena sprieguma dēļ

D2 Fiziski bojājumi (ugunsgrēks, eksplozija, mehāniska iznīcināšana, ķīmiska izdalīšanās) zibens strāvas, tostarp dzirksteļošanas, dēļ

D3 Iekšējo sistēmu atteice zibens elektromagnētiskā impulsa (LEMP) dēļ

Zibens izraisītu bojājumu rezultātā var rasties šādi zaudējumu veidi:

L1 Cilvēka dzīvības zaudēšana

L2 Sabiedrības apkalpošanas zaudēšana

L3 Kultūras mantojuma zaudēšana

L4 Ekonomiskās vērtības zudums

Visu iepriekš minēto parametru attiecības ir apkopotas 5. tabulā.

12. attēlā 271. lpp. Attēloti zibens radīto bojājumu un zaudējumu veidi.

Lai iegūtu detalizētāku vispārīgo principu skaidrojumu, kas ir BS EN 1 standarta 62305. daļa, lūdzu, skatiet mūsu pilno atsauces rokasgrāmatu “Ceļvedis BS EN 62305.” Kaut arī šajā rokasgrāmatā galvenā uzmanība tiek pievērsta BS EN standartam, tā var sniegt konsultantiem interesējošu papildinformāciju, kas izstrādā IEC ekvivalentu. Lūdzu, skatiet 283. lpp., Lai iegūtu sīkāku informāciju par šo rokasgrāmatu.

Shēmas izstrādes kritēriji

Ideāla zibensaizsardzība konstrukcijai un ar to saistītajiem pakalpojumiem būtu struktūras iekļaušana iezemētā un perfekti vadošā metāla vairogā (kastē), kā arī papildus jānodrošina visu savienoto pakalpojumu adekvāta savienošana ieejas punktā vairogā.

Tas būtībā novērš zibens strāvas un inducētā elektromagnētiskā lauka iekļūšanu konstrukcijā. Tomēr praksē nav iespējams vai pat izmaksu ziņā izdevīgi pārsniegt šādu garumu.

Tādējādi šis standarts nosaka noteiktu zibens strāvas parametru kopumu, kur aizsardzības pasākumi, kas pieņemti saskaņā ar tā ieteikumiem, samazinās visus zaudējumus un no tiem izrietošos zaudējumus zibens spēriena rezultātā. Šis bojājumu un no tā izrietošo zaudējumu samazinājums ir spēkā, ja zibens spēriena parametri ietilpst noteiktajās robežās, kas noteiktas kā zibens aizsardzības līmeņi (LPL).

Zibensaizsardzības līmeņi (LPL)

Pamatojoties uz parametriem, kas iegūti no iepriekš publicētajiem tehniskajiem dokumentiem, ir noteikti četri aizsardzības līmeņi. Katram līmenim ir noteikts maksimālo un minimālo zibensstrāvas parametru kopums. Šie parametri ir parādīti 6. tabulā. Maksimālās vērtības ir izmantotas tādu izstrādājumu kā zibensaizsardzības komponenti un pārsprieguma aizsardzības ierīces (SPD) projektēšanā. Zibens strāvas minimālās vērtības ir izmantotas, lai katram līmenim iegūtu rites sfēras rādiusu.

Zibensaizsardzības zonas (LPZ)

Zibensaizsardzības zonu (LPZ) koncepcija tika ieviesta standartā BS EN / IEC 62305, jo īpaši, lai palīdzētu noteikt aizsardzības pasākumus, kas nepieciešami, lai izveidotu aizsardzības pasākumus zibens elektromagnētiskā impulsa (LEMP) novēršanai konstrukcijā.

Vispārējais princips ir tāds, ka iekārtai, kurai nepieciešama aizsardzība, jābūt izvietotai LPZ, kuras elektromagnētiskie parametri ir saderīgi ar iekārtas izturību pret stresu vai izturību.

Koncepcija atbilst ārējām zonām ar tieša zibens trieciena risku (LPZ 0_A) vai daļējas zibens strāvas rašanās risks (LPZ 0_B), un aizsardzības līmeņi iekšējās zonās (LPZ 1 un LPZ 2).

Parasti, jo lielāks ir zonas (LPZ 2; LPZ 3 utt.) Skaits, jo zemāka ir paredzamā elektromagnētiskā ietekme. Parasti jebkurai sensitīvai elektroniskajai iekārtai jābūt izvietotai lielākos numurētos LPZ, un tām jābūt aizsargātām pret LEMP ar attiecīgiem pārsprieguma aizsardzības pasākumiem (“SPM”, kā noteikts BS EN 62305: 2011).

SPM BS EN / IEC 62305: 2006 iepriekš tika dēvēta par LEMP aizsardzības pasākumu sistēmu (LPMS).

13. attēlā parādīta LPZ koncepcija, kas piemērota struktūrai un SPM. Jēdziens ir paplašināts BS EN / IEC 62305-3 un BS EN / IEC 62305-4.

Vispiemērotākās SPM izvēle tiek veikta, izmantojot riska novērtējumu saskaņā ar BS EN / IEC 62305-2.

BS EN / IEC 62305-2 Riska pārvaldība

BS EN / IEC 62305-2 ir atslēga pareizai BS EN / IEC 62305-3 un BS EN / IEC 62305-4 ieviešanai. Riska novērtēšana un pārvaldība tagad ir ievērojami padziļinātāk un plašāk nekā BS 6651 pieeja.

BS EN / IEC 62305-2 īpaši attiecas uz riska novērtējuma veikšanu, kura rezultāti nosaka nepieciešamo zibensaizsardzības sistēmas (LPS) līmeni. Kamēr BS 6651 riska novērtēšanas priekšmetam veltīja 9 lappuses (ieskaitot attēlus), BS EN / IEC 62305-2 pašlaik satur vairāk nekā 150 lappuses.

Riska novērtējuma pirmais posms ir noteikt, kurš no četriem zaudējumu veidiem (kā noteikts BS EN / IEC 62305-1) var rasties struktūrai un tās saturam. Riska novērtējuma galīgais mērķis ir kvantificēt un vajadzības gadījumā samazināt attiecīgos primāros riskus, ti:

R₁ cilvēka dzīvības zaudēšanas risks

R₂ pakalpojumu zaudēšanas sabiedrībai risks

R₃ kultūras mantojuma zaudēšanas risks

R₄ ekonomiskās vērtības zaudēšanas risks

Katram no pirmajiem trim galvenajiem riskiem pieļaujamais risks (R_T) ir iestatīts. Šos datus var iegūt IEC 7-62305 2. tabulā vai BS EN 1-62305 nacionālā pielikuma NK.2 tabulā.

Katrs primārais risks (R_n) nosaka, izmantojot garu aprēķinu sēriju, kā noteikts standartā. Ja faktiskais risks (R_n) ir mazāks vai vienāds ar pieļaujamo risku (R_T), tad aizsardzības pasākumi nav vajadzīgi. Ja faktiskais risks (R_n) ir lielāks par atbilstošo pieļaujamo risku (R_T), tad jāuzsāk aizsardzības pasākumi. Iepriekš minēto procesu atkārto (izmantojot jaunas vērtības, kas attiecas uz izvēlētajiem aizsardzības pasākumiem) līdz R_n ir mazāks vai vienāds ar atbilstošo R_T. Tieši šis iteratīvais process, kā parādīts 14. attēlā, izlemj zibensaizsardzības sistēmas (LPS) izvēli vai pat zibensaizsardzības līmeni (LPL) un operācijas aizsardzības pasākumus (SPM) zibens elektromagnētiskā impulsa (LEMP) novēršanai.

BS EN / IEC 62305-3 Fiziski struktūru bojājumi un dzīvības apdraudējums

Šī standartu komplekta daļa attiecas uz aizsardzības pasākumiem struktūrā un ap to, un kā tāda tieši attiecas uz lielāko BS 6651 daļu.

Šīs standarta daļas pamatteksts sniedz norādījumus par ārējās zibensaizsardzības sistēmas (LPS), iekšējās LPS un apkopes un pārbaudes programmu dizainu.

Zibensaizsardzības sistēma (LPS)

BS EN / IEC 62305-1 ir definējis četrus zibensaizsardzības līmeņus (LPL), pamatojoties uz iespējamo minimālo un maksimālo zibens strāvu. Šie LPL tieši pielīdzina zibensaizsardzības sistēmas (LPS) klasēm.

Korelācija starp četriem LPL un LPS līmeņiem ir norādīta 7. tabulā. Būtībā, jo lielāka LPL, jo augstāka LPS klase ir nepieciešama.

Uzstādāmo LPS klasi nosaka riska novērtējuma aprēķina rezultāts, kas uzsvērts BS EN / IEC 62305-2.

Ārējie LPS dizaina apsvērumi

Zibensaizsardzības projektētājam sākotnēji jāņem vērā zibens spēriena brīdī radītie termiskie un sprādzienbīstamie efekti un sekas attiecīgajai konstrukcijai. Atkarībā no sekām, dizainers var izvēlēties kādu no šiem ārējo LPS veidiem:

- izolēts

- neizolēts

Izolētu LPS parasti izvēlas, ja konstrukcija ir izgatavota no degošiem materiāliem vai rada sprādziena risku.

Un otrādi, ja nav šādas briesmas, var uzstādīt neizolētu sistēmu.

Ārējā LPS sastāv no:

- Gaisa izbeigšanas sistēma

- Dūnu vadītāju sistēma

- Zemes izbeigšanas sistēma

Šie atsevišķie LPS elementi jāsavieno kopā, izmantojot atbilstošus zibensaizsardzības komponentus (LPC), kas atbilst (BS EN 62305 gadījumā) BS EN 50164 sērijai (ņemiet vērā, ka šo BS EN sēriju aizstāj BS EN / IEC 62561 sērija). Tas nodrošinās, ka zibens strāvas izlādes gadījumā konstrukcijai pareiza konstrukcija un sastāvdaļu izvēle samazinās iespējamos bojājumus.

Gaisa izbeigšanas sistēma

Gaisa izbeigšanas sistēmas uzdevums ir uztvert zibens izlādes strāvu un to nekaitīgi izkliedēt zemei, izmantojot leju vadītāju un iezemēšanas sistēmu. Tāpēc ir ļoti svarīgi izmantot pareizi izveidotu gaisa izbeigšanas sistēmu.

BS EN / IEC 62305-3 atbalsta gaisa savienojuma izstrādi jebkurā kombinācijā:

- gaisa stieņi (vai spieķi) neatkarīgi no tā, vai tie ir brīvi stāvoši vai savienoti ar vadītājiem, veidojot sietu uz jumta

- kontakttīkla (vai piekārtie) vadītāji, neatkarīgi no tā, vai tie ir balstīti ar brīvi stāvošiem mastiem vai savienoti ar vadītājiem, veidojot sietu uz jumta

- tīkla vadu tīkls, kas var būt tiešā saskarē ar jumtu vai piekārts virs tā (ja ir ārkārtīgi svarīgi, lai jumts netiktu pakļauts tiešai zibens izlādei)

Standarts skaidri norāda, ka visiem izmantotajiem gaisa izbeigšanas sistēmu tipiem jāatbilst pozīcijas prasībām, kas noteiktas standarta tekstā. Tas uzsver, ka gaisa izbeigšanas komponenti jāuzstāda uz konstrukcijas stūriem, atklātajiem punktiem un malām. Trīs galvenās metodes, ar kurām nosaka gaisa izbeigšanas sistēmu atrašanās vietu, ir:

- Ritošās sfēras metode

- Aizsardzības leņķa metode

- acu metode

Šīs metodes ir sīki aprakstītas nākamajās lappusēs.

Velmēšanas sfēras metode

Velmēšanas sfēras metode ir vienkāršs līdzeklis, lai identificētu konstrukcijas laukumus, kuriem nepieciešama aizsardzība, ņemot vērā sānu triecienu iespēju konstrukcijai. Ritošās sfēras uzbūves pamatkoncepcija ir parādīta 15. attēlā.

Velmēšanas sfēras metode tika izmantota standartā BS 6651, vienīgā atšķirība ir tā, ka standartā BS EN / IEC 62305 ir dažādi ritošās sfēras rādiusi, kas atbilst attiecīgajai LPS klasei (sk. 8. tabulu).

Šī metode ir piemērota, lai noteiktu visu veidu konstrukciju, jo īpaši sarežģītas ģeometrijas, aizsardzības zonas.

Aizsardzības leņķa metode

Aizsardzības leņķa metode ir ritošās sfēras metodes matemātiska vienkāršošana. Aizsardzības leņķis (a) ir leņķis, kas izveidots starp vertikālā stieņa galu (A) un līniju, kas projicēta līdz virsmai, uz kuras atrodas stienis (skat. 16. attēlu).

Aizsardzības leņķis, ko nodrošina gaisa stienis, nepārprotami ir trīsdimensiju koncepcija, saskaņā ar kuru stienim tiek piešķirts aizsardzības konuss, slaucot līniju AC aizsardzības leņķī par 360 ° ap gaisa stieni.

Aizsardzības leņķis atšķiras ar mainīgo gaisa stieņa augstumu un LPS klasi. Aizsardzības leņķi, ko nodrošina gaisa stienis, nosaka pēc BS EN / IEC 2-62305 3. tabulas (sk. 17. attēlu).

Aizsardzības leņķa mainīšana ir izmaiņas vienkāršajā 45º aizsardzības zonā, kas vairumā gadījumu tiek nodrošināta BS 6651. Turklāt jaunajā standartā tiek izmantots gaisa izbeigšanas sistēmas augstums virs atskaites plaknes neatkarīgi no tā, vai tas ir zemes vai jumta līmenis (sk. 18. attēls).

Acs metode

Šī ir metode, kuru visbiežāk izmantoja saskaņā ar BS 6651 ieteikumiem. Atkal BS EN / IEC 62305 ietvaros ir noteikti četri dažādi gaisa gala acu izmēri, kas atbilst attiecīgajai LPS klasei (sk. 9. tabulu).

Šī metode ir piemērota, ja līdzenām virsmām nepieciešama aizsardzība, ja ir izpildīti šādi nosacījumi:

- Gaisa noslēguma vadītājiem jābūt novietotiem pie jumta malām, uz jumta pārkarēm un uz jumta izciļņiem ar slīpumu, kas pārsniedz 1 pret 10 (5.7º)

- Virs gaisa izbeigšanas sistēmas nav izvirzīta metāla instalācija

Mūsdienu pētījumi par zibens nodarītajiem bojājumiem ir parādījuši, ka jumtu malas un stūri ir visvairāk pakļauti bojājumiem.

Tātad visām konstrukcijām, it īpaši ar plakaniem jumtiem, perimetra vadītāji jāuzstāda pēc iespējas tuvāk jumta ārējām malām.

Tāpat kā standartā BS 6651, pašreizējais standarts atļauj zem jumta izmantot vadītājus (neatkarīgi no tā, vai tie ir nejauši metāla izstrādājumi, vai īpašus LP vadītājus). Vertikālās gaisa stieņi (finials) vai sitiena plāksnes jāuzstāda virs jumta un jāpievieno zem vadītāju sistēmai. Gaisa stieņiem jābūt izvietotiem ne vairāk kā 10 m attālumā viens no otra, un, ja kā alternatīvu tiek izmantotas trieciena plāksnes, tām jābūt stratēģiski novietotām virs jumta laukuma, kas atrodas ne tālāk kā 5 m attālumā.

Netradicionālas gaisa izbeigšanas sistēmas

Gadu gaitā ir notikušas daudzas tehniskas (un komerciālas) debates par šādu sistēmu atbalstītāju izteikto apgalvojumu pamatotību.

Šī tēma tika plaši apspriesta tehniskajās darba grupās, kas apkopoja BS EN / IEC 62305. Rezultātam bija jāpaliek pie informācijas, kas iekļauta šajā standartā.

BS EN / IEC 62305 nepārprotami ir noteikts, ka gaisa izbeigšanas sistēmas (piemēram, gaisa stieņa) sniegto aizsardzības apjomu vai zonu nosaka tikai ar gaisa izbeigšanas sistēmas faktisko fizisko izmēru.

Šis apgalvojums tiek pastiprināts BS EN 2011 62305. gada versijā, to iekļaujot standarta pamattekstā, nevis kā daļu no pielikuma (BS EN / IEC 62305-3: 2006 A pielikums).

Parasti, ja gaisa stienis ir 5 m garš, tad vienīgā pretenzija uz aizsardzības zonu, ko piedāvā šī gaisa stienis, būtu balstīta uz 5 m un attiecīgo LPS klasi, nevis uz kādu uzlabotu izmēru, uz kuru atsaucas daži netradicionāli gaisa stieņi.

Nav paredzēts, ka tas darbotos paralēli šim standartam BS EN / IEC 62305.

Dabiski komponenti

Ja metāla jumti tiek uzskatīti par dabisku gaisa izbeigšanas kārtību, tad BS 6651 sniedza norādījumus par minimālo attiecīgā materiāla biezumu un veidu.

BS EN / IEC 62305-3 sniedz līdzīgas vadlīnijas, kā arī papildu informāciju, ja jumts jāuzskata par caurdurtu no zibens izlādes (sk. 10. tabulu).

Konstrukcijas perimetrā vienmēr jābūt sadalītiem vismaz diviem nolaišanās vadītājiem. Katrā atklātā konstrukcijas stūrī, kur vien iespējams, jāuzstāda uz leju vadītāji, jo pētījumi rāda, ka tie nodrošina lielāko daļu zibens strāvas.

Dabiski komponenti

BS EN / IEC 62305, tāpat kā BS 6651, mudina izmantot nejaušas metāla daļas uz konstrukcijas vai tās iekšpusē, kas jāiekļauj LPS.

Ja BS 6651 mudināja uz elektrisko nepārtrauktību, izmantojot betona konstrukcijās esošus armatūras stieņus, arī BS EN / IEC 62305-3. Turklāt tajā norādīts, ka armatūras stieņi tiek metināti, piestiprināti ar piemērotām savienojuma sastāvdaļām vai pārklājas vismaz 20 reizes armatūras diametru. Tas ir paredzēts, lai nodrošinātu, ka tiem armatūras stieņiem, kuriem, iespējams, ir zibens strāva, ir droši savienojumi no viena garuma uz otru.

Ja iekšējie armatūras stieņi ir jāpievieno ārējiem leju vadītājiem vai zemējuma tīklam, ir piemērota kāda no 20. attēlā parādītajām kārtībām. Ja savienojums no savienotājvadītāja un armatūras ir jāielīmē betonā, tad standarts iesaka izmantot divus skavas, vienu savienot ar vienu armatūras garumu, bet otru ar dažādu armatūras garumu. Pēc tam savienojumi jāpārklāj ar mitrumu nomācošu savienojumu, piemēram, Denso lenti.

Ja armatūras stieņi (vai konstrukcijas tērauda rāmji) jāizmanto kā leju vadītāji, elektriskā nepārtrauktība jāpārliecinās no gaisa izbeigšanas sistēmas līdz zemējuma sistēmai. Jaunām konstrukcijām to var izlemt agrīnā būvniecības stadijā, izmantojot īpašus armatūras stieņus, vai arī, lai pirms betona liešanas darbinātu īpašu vara vadītāju no konstrukcijas augšdaļas līdz pamatnei. Šis īpašais vara vadītājs periodiski jāpievieno blakus esošajiem / blakus esošajiem armatūras stieņiem.

Ja pastāv šaubas par stiegrojuma stieņu ceļu un nepārtrauktību esošajās konstrukcijās, tad jāuzstāda ārēja leju novadoša sistēma. Ideālā gadījumā tie būtu jāpiestiprina konstrukciju pastiprinošajā tīklā konstrukcijas augšdaļā un apakšā.

Zemes izbeigšanas sistēma

Zemes izbeigšanas sistēma ir vitāli svarīga zibens strāvas drošai un efektīvai izkliedēšanai zemē.

Saskaņā ar standartu BS 6651 jaunais standarts konstrukcijai iesaka vienotu integrētu zemes izbeigšanas sistēmu, apvienojot zibensaizsardzības, enerģijas un telekomunikāciju sistēmas. Pirms jebkādas saistīšanas jāsaņem operatīvās iestādes vai attiecīgās sistēmas īpašnieka piekrišana.

Labam zemes pieslēgumam vajadzētu būt šādām īpašībām:

- Zema elektriskā pretestība starp elektrodu un zemi. Jo mazāka ir zemes elektrodu pretestība, jo lielāka iespēja, ka zibens strāva plūst pa šo ceļu, dodot priekšroku jebkuram citam, ļaujot strāvu droši vadīt un izkliedēt zemē

- Laba izturība pret koroziju. Materiāla izvēle zemes elektrodam un tā savienojumiem ir ļoti svarīga. Tas tiks apglabāts augsnē daudzus gadus, tāpēc tam jābūt pilnīgi uzticamam

Standarts atbalsta zemas pretestības prasību un norāda, ka to var panākt ar kopējo iezemēšanas sistēmu 10 omi vai mazāk.

Tiek izmantoti trīs pamata elektrodu izvietojumi.

- A tipa vienošanās

- B tipa vienošanās

- pamatu zemes elektrodi

A tipa vienošanās

Tas sastāv no horizontāliem vai vertikāliem iezemējuma elektrodiem, kas savienoti ar katru lejas vadītāju, kas piestiprināts pie konstrukcijas ārpuses. Būtībā tā ir zemējuma sistēma, kas izmantota standartā BS 6651, kur katram lejas vadītājam ir pievienots zemējuma elektrods (stienis).

B tipa vienošanās

Šis izkārtojums būtībā ir pilnībā savienots gredzenveida zemes elektrods, kas atrodas ap konstrukcijas perifēriju un ir kontaktā ar apkārtējo augsni vismaz 80% no tā kopējā garuma (ti, 20% no tā kopējā garuma var ievietot, piemēram, konstrukcijas pagrabs un nav tiešā saskarē ar zemi).

Pamatu zemes elektrodi

Būtībā tas ir B tipa zemējuma izvietojums. Tas sastāv no vadītājiem, kas ir uzstādīti konstrukcijas betona pamatnē. Ja ir nepieciešami papildu elektrodu garumi, tiem jāatbilst tiem pašiem kritērijiem kā B tipa izkārtojuma kritērijiem. Pamatnes zemes elektrodus var izmantot, lai palielinātu tērauda stiprinošo pamatu sietu.

Ārējā LPS atdalīšanas (izolācijas) attālums

Būtībā ir nepieciešams nošķirt attālumu (ti, elektrisko izolāciju) starp ārējo LPS un konstrukcijas metāla daļām. Tas samazinās jebkādu iespēju daļēji zibens strāvai iekšēji ievadīt konstrukcijā.

To var panākt, novietojot zibensnovedējus pietiekami tālu no visām vadošajām daļām, kuru ceļi ved uz konstrukciju. Tātad, ja zibens izlāde ietriecas zibens novadītājā, tā nevar "pārvarēt atstarpi" un mirgot uz blakus esošo metāla konstrukciju.

BS EN / IEC 62305 iesaka vienotu integrētu zemes izbeigšanas sistēmu konstrukcijai, apvienojot zibensaizsardzības, enerģijas un telekomunikāciju sistēmas.

Iekšējie LPS dizaina apsvērumi

Iekšējās LPS galvenā loma ir nodrošināt bīstamu dzirksteļu novēršanu aizsargājamajā konstrukcijā. Pēc zibens izlādes tas varētu būt saistīts ar zibens strāvu, kas plūst ārējā LPS vai patiesi citās konstrukcijas vadošās daļās un mēģina mirgot vai dzirkstelēt iekšējās metāla instalācijās.

Veicot atbilstošus potenciālu potenciālo savienojumu pasākumus vai nodrošinot pietiekamu elektriskās izolācijas attālumu starp metāla daļām, var izvairīties no bīstamas dzirksteles starp dažādām metāla daļām.

Zibens potenciāla piesaiste

Ekvipotenciālais savienojums ir vienkārši visu piemēroto metāla iekārtu / daļu elektriskā savienošana tā, ka zibens strāvu gadījumā nevienai metāla daļai nav atšķirīga sprieguma potenciāla attiecībā pret otru. Ja metāla daļām būtībā ir vienāds potenciāls, dzirksteļošanas vai uzliesmošanas risks tiek novērsts.

Šo elektrisko starpsavienojumu var panākt ar dabisku / nejaušu savienojumu vai izmantojot īpašus savienošanas vadītājus, kuru izmēri ir atbilstoši BS EN / IEC 8-9 62305. un 3. tabulai.

Līmēšanu var veikt arī, izmantojot pārsprieguma aizsargierīces (SPD), kur tiešais savienojums ar savienojuma vadītājiem nav piemērots.

21. attēlā (kura pamatā ir standarts BS EN / IEC 62305-3, attēls E.43) parādīts tipisks potenciālu izlīdzināšanas izvietojuma piemērs. Gāzes, ūdens un centrālās apkures sistēma ir tieši savienota ar potenciālo potenciālu savienojošo stieni, kas atrodas iekšpusē, bet tuvu ārsienai tuvu zemes līmenim. Strāvas kabelis ir savienots, izmantojot piemērotu SPD, augšpus elektriskā skaitītāja, līdz potenciālu potenciālajam savienojuma stienim. Šim savienojuma stienim jābūt izvietotam netālu no galvenās sadales plates (MDB), kā arī cieši savienotam ar iezemēšanas sistēmu ar īsa garuma vadītājiem. Lielākās vai pagarinātās konstrukcijās var būt nepieciešami vairāki savienojuma stieņi, taču tiem visiem jābūt savstarpēji savienotiem.

Jebkura antenas kabeļa ekrāns kopā ar jebkādu aizsargātu strāvas padevi elektroniskām ierīcēm, kas tiek ievadītas konstrukcijā, arī jāpievieno potenciāla joslai.

Citas vadlīnijas par potenciālu potenciālo savienošanu, tīkla savienojuma zemējuma sistēmām un SPD izvēli ir atrodamas LSP ceļvedī.

BS EN / IEC 62305-4 Elektriskās un elektroniskās sistēmas konstrukcijās

Elektroniskās sistēmas tagad caurvij gandrīz visus mūsu dzīves aspektus, sākot no darba vides līdz automašīnas piepildīšanai ar benzīnu un pat iepirkšanos vietējā lielveikalā. Kā sabiedrība mēs tagad ļoti paļaujamies uz nepārtrauktu un efektīvu šādu sistēmu darbību. Datoru, elektronisko procesu vadības un telekomunikāciju izmantošana pēdējās divās desmitgadēs ir plaši izplatījusies. Ne tikai pastāv vairāk sistēmu, bet arī iesaistītās elektronikas fiziskais izmērs ir ievērojami samazinājies (mazāks izmērs nozīmē mazāku enerģiju, kas nepieciešama ķēžu sabojāšanai).

BS EN / IEC 62305 atzīst, ka tagad mēs dzīvojam elektroniskajā laikmetā, padarot LEMP (Lightning Electromagnetic Impulse) aizsardzību elektroniskām un elektriskām sistēmām par neatņemamu standarta sastāvdaļu, izmantojot 4. daļu. LEMP ir termins, kas piešķirts zibens kopējai elektromagnētiskajai ietekmei, ieskaitot vadītie pārspriegumi (pārejoši pārspriegumi un strāvas) un izstarotā elektromagnētiskā lauka ietekme.

LEMP bojājumi ir tik izplatīti, ka tie tiek identificēti kā vieni no īpašajiem veidiem (D3), no kuriem jāaizsargājas, un ka LEMP bojājumi var rasties visos tiešajos vai netiešajos streika punktos uz struktūru vai savienotajiem pakalpojumiem - tiešai vai netiešai. zibens nodarīto kaitējumu sk. 5. tabulā. Šī paplašinātā pieeja ņem vērā arī ugunsgrēka vai eksplozijas draudus, kas saistīti ar pakalpojumiem, kas saistīti ar struktūru, piemēram, elektrību, telekomunikācijām un citām metāla līnijām.

Zibens nav vienīgais drauds ...

Elektrisko komutācijas notikumu izraisītie īslaicīgie pārspriegumi ir ļoti bieži, un tie var būt ievērojamu traucējumu avots. Caur vadītāju plūstošā strāva rada magnētisko lauku, kurā tiek uzkrāta enerģija. Pārtraucot vai izslēdzot strāvu, pēkšņi tiek atbrīvota enerģija magnētiskajā laukā. Mēģinot izkliedēt sevi, tas kļūst par pārejošu augstsprieguma.

Jo vairāk enerģijas uzkrājas, jo lielāks ir pārejošais rezultāts. Lielākas strāvas un garāki vadītāja garumi veicina lielāku enerģijas uzkrāšanos un atbrīvošanu!

Tāpēc induktīvās slodzes, piemēram, motori, transformatori un elektropiedziņas, ir visizplatītākie pārejas pārejas cēloņi.

BS EN / IEC 62305-4 nozīme

Iepriekš pārejoša pārsprieguma vai pārsprieguma aizsardzība tika iekļauta kā konsultatīvs pielikums BS 6651 standartā ar atsevišķu riska novērtējumu. Rezultātā aizsardzība bieži tika uzstādīta pēc tam, kad tika nodarīts kaitējums iekārtai, bieži vien uzliekot pienākumu apdrošināšanas sabiedrībām. Tomēr vienotais riska novērtējums standartā BS EN / IEC 62305 nosaka, vai ir nepieciešama strukturāla un / vai LEMP aizsardzība, tāpēc strukturālo zibensaizsardzību tagad nevar uzskatīt par izolētu no pārejošas pārsprieguma aizsardzības, kas šajā jaunajā standartā ir pazīstama kā pārsprieguma aizsardzības ierīces (SPD). Tas pats par sevi ir būtiska novirze no BS 6651.

Patiešām, kā noteikts BS EN / IEC 62305-3, LPS sistēmu vairs nevar uzstādīt bez zibens strāvas vai potenciālo potenciālu savienojošo SPD ienākošajiem metāla pakalpojumiem, kuriem ir “strāvas serdes” - piemēram, strāvas un telekomunikāciju kabeļi -, kurus nevar tieši savienot. uz zemes. Šādi SPD ir nepieciešami, lai aizsargātu pret cilvēka dzīvības zaudēšanas risku, novēršot bīstamu dzirksteļošanu, kas var izraisīt ugunsgrēku vai elektriskās strāvas triecienu.

Zibens strāvas vai ekvipotenciālo savienojumu SPD izmanto arī gaisvadu apkalpošanas līnijās, kas baro struktūru, kurai draud tiešs trieciens. Tomēr tikai šo SPD izmantošana “nenodrošina efektīvu aizsardzību pret jutīgu elektrisko vai elektronisko sistēmu atteici”, citējot BS EN / IEC 62305 4. daļu, kas īpaši paredzēta elektrisko un elektronisko sistēmu aizsardzībai konstrukcijās.

Zibens strāvas SPD ir viena daļa no saskaņota SPD komplekta, kurā ietilpst pārsprieguma SPD - kas kopumā ir nepieciešami, lai efektīvi aizsargātu jutīgās elektriskās un elektroniskās sistēmas gan no zibens, gan komutācijas pārejas.

Zibensaizsardzības zonas (LPZ)

Kamēr BS 6651 C pielikumā atzina zonējuma jēdzienu (A, B un C atrašanās vietas kategorijas), BS EN / IEC 62305-4 definē zibensaizsardzības zonu (LPZ) jēdzienu. 22. attēlā ir parādīta LPZ pamatkoncepcija, ko nosaka aizsardzības pasākumi pret LEMP, kā sīki aprakstīts 4. daļā.

Struktūrā tiek izveidota virkne LPZ, lai pēc kārtas vai mazāk identificētu zibens iedarbību.

Secīgajās zonās tiek izmantots savienojums, ekranējums un saskaņoti SPD, lai panāktu ievērojamu LEMP smaguma samazinājumu no vadītām pārsprieguma strāvām un pārejošām pārspriegumiem, kā arī izstarotā magnētiskā lauka efektiem. Dizaineri koordinē šos līmeņus tā, lai jutīgākais aprīkojums būtu izvietots aizsargātākajās zonās.

LPZ var sadalīt divās kategorijās - 2 ārējās zonās (LPZ 0_A, LPZ 0_B) un parasti 2 iekšējās zonas (LPZ 1, 2), lai gan, ja nepieciešams, var ieviest papildu zonas, lai vēl vairāk samazinātu elektromagnētisko lauku un zibens strāvu.

Ārējās zonas

LPZ 0_A ir teritorija, kurai pakļauti tiešie zibens spērieni, un tāpēc tai var nākties aizvest līdz pilnīgai zibens strāvai.

Parasti tas ir konstrukcijas jumta laukums. Šeit notiek pilns elektromagnētiskais lauks.

LPZ 0_B ir teritorija, kas nav pakļauta tiešiem zibens triecieniem, un parasti tā ir konstrukcijas sānu sienas.

Tomēr šeit joprojām notiek pilns elektromagnētiskais lauks, un šeit var notikt daļējas zibens strāvas un pārslēgšanās lēcieni.

Iekšējās zonas

LPZ 1 ir iekšējais laukums, uz kuru attiecas daļējas zibens strāvas. Vadītās zibens strāvas un / vai pārslēgšanās lēcieni ir samazināti, salīdzinot ar ārējām zonām LPZ 0_A, LPZ 0_B.

Parasti tā ir teritorija, kurā pakalpojumi ienāk struktūrā, vai arī galvenā barošanas sadales skapja atrašanās vieta.

LPZ 2 ir iekšējais laukums, kas tālāk atrodas konstrukcijas iekšpusē, kur, salīdzinot ar LPZ 1, samazinās zibens impulsu strāvu un / vai komutācijas pārsprieguma paliekas.

Parasti tā ir pārbaudīta telpa vai, ja strāva ir paredzēta elektrotīklam, apakšiedalījuma zonā. Aizsardzības līmeņi zonā ir jāsaskaņo ar aizsargājamās iekārtas imunitātes raksturlielumiem, ti, jo jutīgāka ir iekārta, jo labāk aizsargāta nepieciešamā zona.

Esošais audums un ēkas izkārtojums var padarīt redzamas zonas, vai, lai izveidotu vajadzīgās zonas, var būt jāpiemēro LPZ paņēmieni.

Pārsprieguma aizsardzības pasākumi (SPM)

Dažas konstrukcijas zonas, piemēram, aizsegta telpa, dabiski ir labāk aizsargātas no zibens nekā citas, un ir iespējams paplašināt aizsargātākās zonas, rūpīgi izstrādājot LPS, savienojot ar metāla savienojumiem, piemēram, ūdeni un gāzi, un kabeļiem paņēmieni. Tomēr tieši saskaņotu pārsprieguma aizsardzības ierīču (SPD) pareiza uzstādīšana aizsargā aprīkojumu no bojājumiem, kā arī nodrošina tā darbības nepārtrauktību - tas ir kritiski, lai novērstu dīkstāvi. Šie pasākumi kopumā tiek saukti par pārsprieguma aizsardzības pasākumiem (SPM) (agrāk LEMP aizsardzības pasākumu sistēma (LPMS)).

Pielietojot savienojumu, ekranējumu un SPD, tehniskajai izcilībai jābūt līdzsvarotai ar ekonomisko nepieciešamību. Jaunām konstrukcijām savienošanas un pārmeklēšanas pasākumus var integrēti veidot, lai tie būtu daļa no pilnīgas SPM. Tomēr esošai struktūrai saskaņotu SPD komplekta modernizēšana, visticamāk, būs vienkāršākais un izmaksu ziņā izdevīgākais risinājums.

Lai mainītu šo tekstu, noklikšķiniet uz pogas Rediģēt. Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Ut elit Tellus, luctus nec ullamcorper mattis, pulvinar dapibus leo.

Saskaņoti SPD

BS EN / IEC 62305-4 uzsver saskaņotu SPD izmantošanu aprīkojuma aizsardzībai viņu vidē. Tas vienkārši nozīmē virkni SPD, kuru atrašanās vietas un LEMP apstrādes atribūti ir saskaņoti tā, lai aizsargātu iekārtas viņu vidē, samazinot LEMP iedarbību līdz asafe līmenim. Tātad pie dienesta ieejas var būt lieljaudas zibens strāva, lai apstrādātu lielāko daļu pārsprieguma enerģijas (daļēja zibens strāva no LPS un / vai gaisvadu līnijām) ar attiecīgo pārejošo pārspriegumu, ko līdz drošam līmenim kontrolē koordinēti plus pakārtoti pārsprieguma SPD. lai aizsargātu galiekārtas, ieskaitot iespējamos bojājumus, pārslēdzot avotus, piemēram, lielus induktīvos motorus. Atbilstošie SPD būtu jāuzstāda visur, kur pārvadājumi šķērso vienu LPZ uz citu.

Koordinētajiem SPD ir efektīvi jādarbojas kopā kā kaskādes sistēmai, lai aizsargātu iekārtas savā vidē. Piemēram, zibens strāvas SPD pie dienesta ieejas vajadzētu apstrādāt lielāko daļu pārsprieguma enerģijas, pietiekami atbrīvojot pakārtotos pārsprieguma SPD, lai kontrolētu pārspriegumu.

Atbilstošie SPD jāuzstāda visur, kur pārvadājumi šķērso vienu LPZ uz citu

Slikta koordinācija varētu nozīmēt, ka pārsprieguma SPD ir pakļauta pārāk lielai enerģijas pārspriegumam, kas apdraud gan sevi, gan potenciāli aprīkojumu no bojājumiem.

Turklāt uzstādīto SPD sprieguma aizsardzības līmeņi vai caurlaidības spriegumi jāsaskaņo ar iekārtas daļu izolācijas izturības spriegumu un elektronisko iekārtu pretestības spriegumu.

Uzlaboti SPD

Kaut arī tiešs aprīkojuma bojājums nav vēlams, kritiska var būt arī nepieciešamība pēc iespējas samazināt dīkstāvi iekārtas darbības zaudēšanas vai nepareizas darbības rezultātā. Tas ir īpaši svarīgi nozarēm, kas kalpo sabiedrībai, neatkarīgi no tā, vai tās ir slimnīcas, finanšu iestādes, ražošanas rūpnīcas vai komercuzņēmumi, kur nespēja nodrošināt savus pakalpojumus iekārtu darbības zaudēšanas dēļ radītu ievērojamu veselību un drošību un / vai finanšu sekas.

Standarta SPD var aizsargāt tikai pret parastā režīma pārspriegumu (starp strāvas vadītājiem un zemi), nodrošinot efektīvu aizsardzību pret tiešiem bojājumiem, bet ne pret dīkstāvi sistēmas traucējumu dēļ.

Tāpēc BS EN 62305 apsver iespēju izmantot uzlabotus SPD (SPD *), kas vēl vairāk samazina kritisko iekārtu bojājumu un nepareizas darbības risku, ja nepieciešama nepārtraukta darbība. Tāpēc uzstādītājiem būs jāzina daudz vairāk par SPD lietojumprogrammām un instalēšanas prasībām, nekā tas varētu būt bijis iepriekš.

Augstāki vai uzlaboti SPD nodrošina zemāku (labāku) caurplūdes aizsardzību pret pārspriegumu gan parastajā, gan diferencētajā režīmā (starp strāvas vadītājiem), un tāpēc nodrošina arī papildu aizsardzību pret savienošanas un pasargāšanas pasākumiem.

Šādi uzlaboti SPD var piedāvāt pat tīkla tīkla 1 + 2 + 3 vai datu / telekomunikāciju testa Cat D + C + B aizsardzību vienā blokā. Tā kā galiekārtas, piemēram, datori, parasti ir neaizsargātāki pret diferenciālā režīma pārspriegumiem, šī papildu aizsardzība var būt būtisks apsvērums.

Turklāt spēja aizsargāties no parastā un diferenciālā režīma pārsprieguma ļauj iekārtām turpināt darboties pārsprieguma darbības laikā - piedāvājot ievērojamu labumu gan komerciālajām, gan rūpnieciskajām, gan sabiedrisko pakalpojumu organizācijām.

Visi LSP SPD piedāvā uzlabotu SPD veiktspēju ar nozares vadošo zemo caurlaidīgo spriegumu

(sprieguma aizsardzības līmenis, U_p), jo tā ir labākā izvēle, lai papildus rentablai sistēmas dīkstāvei novērstu rentablu atkārtotu aizsardzību bez apkopes. Zema caurlaidīga sprieguma aizsardzība visos parastajos un diferencētajos režīmos nozīmē, ka, lai nodrošinātu aizsardzību, ir nepieciešams mazāk vienību, kas ļauj ietaupīt ierīces un uzstādīšanas izmaksas, kā arī uzstādīšanas laiku.

Visi LSP SPD piedāvā uzlabotu SPD veiktspēju ar nozares vadošo zemo caurlaidības spriegumu

Secinājumi

Zibens rada nepārprotamus draudus konstrukcijai, bet arvien lielākus draudus struktūrā esošajām sistēmām sakarā ar pieaugošo elektrisko un elektronisko iekārtu lietošanu un paļaušanos uz to. BS EN / IEC 62305 standartu sērija to skaidri atzīst. Strukturālā zibensaizsardzība vairs nevar būt izolēta no īslaicīgas ierīces pārsprieguma vai pārsprieguma aizsardzības. Uzlabotu SPD izmantošana nodrošina praktiskus rentablus aizsardzības līdzekļus, kas ļauj LEMP darbības laikā nepārtraukti darboties kritiskām sistēmām.