Standard perlindungan kilat BS EN IEC 62305

Standard BS EN / IEC 62305 untuk perlindungan kilat pada awalnya diterbitkan pada bulan September 2006, untuk menggantikan standard sebelumnya, BS 6651: 1999. Untuk tempoh terhingga, BS EN / IEC 62305 dan BS 6651 berjalan selari, tetapi pada bulan Ogos 2008, BS 6651 telah ditarik dan sekarang BS EN / IEC 63205 adalah standard yang diakui untuk perlindungan kilat.

Piawaian BS EN / IEC 62305 mencerminkan peningkatan pemahaman saintifik mengenai kilat dan kesannya selama dua puluh tahun terakhir dan mengambil kira kesan peningkatan teknologi dan sistem elektronik terhadap aktiviti seharian kita. Lebih kompleks dan tepat daripada pendahulunya, BS EN / IEC 62305 merangkumi empat bahagian yang berbeza - prinsip umum, pengurusan risiko, kerosakan fizikal pada struktur dan bahaya nyawa, dan perlindungan sistem elektronik.

Bahagian standard ini diperkenalkan di sini. Pada tahun 2010 bahagian ini menjalani tinjauan teknikal berkala, dengan bahagian 1, 3 dan 4 yang dikemas kini dikeluarkan pada tahun 2011. Bahagian 2 yang dikemas kini sedang dalam perbincangan dan dijangka akan diterbitkan pada akhir 2012.

Kunci BS EN / IEC 62305 adalah bahawa semua pertimbangan untuk perlindungan kilat didorong oleh penilaian risiko yang komprehensif dan kompleks dan penilaian ini tidak hanya mengambil kira struktur yang akan dilindungi tetapi juga perkhidmatan yang berkaitan dengan struktur tersebut. Pada dasarnya, perlindungan kilat struktur tidak lagi dapat dipertimbangkan secara terpisah, perlindungan terhadap voltan sementara atau lonjakan elektrik tidak dapat dipisahkan dengan BS EN / IEC 62305.

Struktur BS EN / IEC 62305

Siri BS EN / IEC 62305 terdiri daripada empat bahagian, semuanya perlu dipertimbangkan. Keempat bahagian ini dinyatakan di bawah:

Bahagian 1: Prinsip umum

BS EN / IEC 62305-1 (bahagian 1) adalah pengenalan kepada bahagian standard yang lain dan pada asasnya menerangkan cara merancang Sistem Perlindungan Kilat (LPS) sesuai dengan bahagian piawai yang disertakan.

Bahagian 2: Pengurusan risiko

Pendekatan pengurusan risiko BS EN / IEC 62305-2 (bahagian 2), tidak terlalu tertumpu pada kerosakan fizikal semata-mata pada struktur yang disebabkan oleh pelepasan kilat, tetapi lebih kepada risiko kehilangan nyawa manusia, kehilangan perkhidmatan kepada orang ramai, kehilangan warisan budaya dan kehilangan ekonomi.

Bahagian 3: Kerosakan fizikal pada struktur dan bahaya nyawa

BS EN / IEC 62305-3 (bahagian 3) berkaitan langsung dengan bahagian utama BS 6651. Ia berbeza dengan BS 6651 kerana bahagian baru ini mempunyai empat Kelas atau tahap perlindungan LPS, berbanding dua asas (biasa dan berisiko tinggi) di BS 6651.

Bahagian 4: Sistem elektrik dan elektronik

dalam struktur, BS EN / IEC 62305-4 (bahagian 4) merangkumi perlindungan sistem elektrik dan elektronik yang berada di dalam struktur. Ini merangkumi apa yang disampaikan Lampiran C dalam BS 6651, tetapi dengan pendekatan zonal baru yang disebut sebagai Zona Perlindungan Kilat (LPZ). Ini memberikan maklumat untuk reka bentuk, pemasangan, penyelenggaraan & pengujian sistem perlindungan Lightning Electromagnetic Impulse (LEMP) (sekarang disebut sebagai Surge Protection Measures - SPM) untuk sistem elektrik / elektronik dalam struktur.

Jadual berikut memberikan garis besar luas mengenai perbezaan utama antara standard sebelumnya, BS 6651, dan BS EN / IEC 62305.

Kerosakan dan kerugian

BS EN / IEC 62305 mengenal pasti empat punca kerosakan utama:

S1 Berkelip ke struktur

S2 Berkelip berhampiran dengan struktur

S3 Berkelip ke perkhidmatan

S4 Berkedip berhampiran dengan perkhidmatan

Setiap sumber kerosakan boleh mengakibatkan satu atau lebih dari tiga jenis kerosakan:

D1 Kecederaan makhluk hidup kerana voltan langkah dan sentuhan

D2 Kerosakan fizikal (kebakaran, letupan, pemusnahan mekanikal, pelepasan bahan kimia) kerana kesan arus kilat termasuk percikan

D3 Kegagalan sistem dalaman kerana Impuls Elektromagnetik Kilat (LEMP)

Jenis kerugian berikut mungkin berlaku akibat kerosakan akibat kilat:

L1 Kehilangan nyawa manusia

L2 Kehilangan perkhidmatan kepada orang ramai

L3 Kehilangan warisan budaya

L4 Kehilangan nilai ekonomi

Hubungan semua parameter di atas diringkaskan dalam Jadual 5.

Gambar 12 di halaman 271 menggambarkan jenis kerosakan dan kerugian akibat kilat.

Untuk penjelasan yang lebih terperinci mengenai prinsip umum yang merupakan bahagian 1 dari standard BS EN 62305, sila rujuk panduan rujukan penuh kami 'Panduan untuk BS EN 62305.' Walaupun tertumpu pada standard BS EN, panduan ini dapat memberikan maklumat sokongan yang menarik bagi perunding yang merancang setara dengan IEC. Lihat halaman 283 untuk maklumat lebih lanjut mengenai panduan ini.

Kriteria reka bentuk skema

Perlindungan kilat yang ideal untuk struktur dan perkhidmatannya yang berkaitan adalah merangkumi struktur di dalam perisai logam (kotak) yang dibumikan dan dikendalikan dengan sempurna, dan di samping itu memberikan ikatan yang mencukupi bagi sebarang perkhidmatan yang bersambung di titik masuk ke dalam perisai.

Ini, pada dasarnya, akan mencegah penembusan arus kilat dan medan elektromagnetik yang disebabkan ke dalam struktur. Walau bagaimanapun, dalam praktiknya, tidak mungkin atau menjimatkan kos untuk mencapai tahap yang sama.

Oleh itu, standard ini menetapkan satu set parameter arus kilat yang ditentukan di mana langkah-langkah perlindungan, yang diterapkan sesuai dengan saranannya, akan mengurangkan segala kerusakan dan kerugian akibat dari serangan kilat. Pengurangan kerosakan dan kerugian akibat ini berlaku dengan syarat parameter sambaran kilat berada dalam had yang ditentukan, ditetapkan sebagai Level Lightning Protection Levels (LPL).

Tahap Perlindungan Kilat (LPL)

Empat tahap perlindungan telah ditentukan berdasarkan parameter yang diperoleh dari makalah teknikal yang diterbitkan sebelumnya. Setiap tingkat mempunyai satu set parameter arus kilat maksimum dan minimum yang tetap. Parameter ini ditunjukkan dalam Jadual 6. Nilai maksimum telah digunakan dalam reka bentuk produk seperti komponen pelindung kilat dan Surge Protective Devices (SPD). Nilai minimum arus kilat telah digunakan untuk memperoleh radius sfera bergulir untuk setiap tingkat.

Zon Perlindungan Kilat (LPZ)

Konsep Zon Perlindungan Kilat (LPZ) diperkenalkan dalam BS EN / IEC 62305 khususnya untuk membantu dalam menentukan langkah-langkah perlindungan yang diperlukan untuk menetapkan langkah-langkah perlindungan untuk melawan Impuls Elektromagnetik Kilat (LEMP) dalam struktur.

Prinsip umum adalah bahawa peralatan yang memerlukan perlindungan harus terletak di LPZ yang ciri elektromagnetiknya sesuai dengan daya tahan tekanan peralatan atau keupayaan imuniti.

Konsep ini memenuhi zon luaran, dengan risiko serangan kilat langsung (LPZ 0_A), atau risiko arus kilat separa berlaku (LPZ 0_B), dan tahap perlindungan dalam zon dalaman (LPZ 1 & LPZ 2).

Secara amnya semakin tinggi bilangan zon (LPZ 2; LPZ 3 dll) semakin rendah kesan elektromagnetik yang dijangkakan. Biasanya, sebarang peralatan elektronik yang sensitif harus berada di LPZ bernombor lebih tinggi dan dilindungi daripada LEMP oleh Langkah Perlindungan Lonjakan yang relevan ('SPM' seperti yang ditentukan dalam BS EN 62305: 2011).

SPM sebelum ini disebut sebagai Sistem Langkah Perlindungan LEMP (LPMS) dalam BS EN / IEC 62305: 2006.

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

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

BS EN / IEC 62305-2 Pengurusan risiko

BS EN / IEC 62305-2 adalah kunci kepada pelaksanaan BS EN / IEC 62305-3 dan BS EN / IEC 62305-4 yang betul. Penilaian dan pengurusan risiko sekarang jauh lebih mendalam dan luas daripada pendekatan BS 6651.

BS EN / IEC 62305-2 secara khusus berkaitan dengan membuat penilaian risiko, hasilnya menentukan tahap Sistem Perlindungan Kilat (LPS) yang diperlukan. Walaupun BS 6651 menumpukan 9 halaman (termasuk angka) untuk subjek penilaian risiko, BS EN / IEC 62305-2 pada masa ini mengandungi lebih dari 150 halaman.

Tahap pertama penilaian risiko adalah untuk mengenal pasti mana dari empat jenis kerugian (seperti yang dikenal pasti dalam BS EN / IEC 62305-1) struktur dan isinya boleh ditanggung. Tujuan utama penilaian risiko adalah untuk mengukur dan jika perlu mengurangkan risiko utama yang berkaitan iaitu:

R₁ risiko kehilangan nyawa manusia

R₂ risiko kehilangan perkhidmatan kepada orang ramai

R₃ risiko kehilangan warisan budaya

R₄ risiko kehilangan nilai ekonomi

Untuk setiap tiga risiko utama pertama, risiko yang boleh diterima (R_T) ditetapkan. Data ini boleh diperoleh dalam Jadual 7 IEC 62305-2 atau Jadual NK.1 dari Lampiran Nasional BS EN 62305-2.

Setiap risiko utama (R_n) ditentukan melalui rangkaian pengiraan yang panjang seperti yang ditentukan dalam standard. Sekiranya risiko sebenar (R_nkurang atau sama dengan risiko yang boleh diterima (R_T, maka tidak diperlukan langkah perlindungan. Sekiranya risiko sebenar (R_n) lebih besar daripada risiko yang boleh diterima (R_T, maka langkah perlindungan mesti dihasut. Proses di atas diulang (menggunakan nilai baru yang berkaitan dengan langkah perlindungan yang dipilih) hingga R_n kurang daripada atau sama dengan yang sepadan R_T. Proses iteratif seperti yang ditunjukkan dalam Gambar 14 inilah yang menentukan pilihan atau sesungguhnya Tahap Perlindungan Kilat (LPL) Sistem Perlindungan Kilat (LPS) dan Langkah-langkah Pelindung Lonjakan (SPM) untuk melawan impuls Elektromagnetik Kilat (LEMP).

BS EN / IEC 62305-3 Kerosakan fizikal pada struktur dan bahaya nyawa

Bahagian piawai ini berkaitan dengan langkah-langkah perlindungan di dalam dan di sekitar struktur dan dengan itu berkaitan langsung dengan bahagian utama BS 6651.

Bahagian utama bahagian ini memberikan panduan mengenai reka bentuk Sistem Perlindungan Kilat luar (LPS), LPS dalaman dan program penyelenggaraan dan pemeriksaan.

Sistem Perlindungan Kilat (LPS)

BS EN / IEC 62305-1 telah menentukan empat Tahap Perlindungan Kilat (LPL) berdasarkan kemungkinan arus kilat minimum dan maksimum. LPL ini menyamakan secara langsung dengan kelas Sistem Perlindungan Kilat (LPS).

Korelasi antara empat tahap LPL dan LPS dikenal pasti dalam Jadual 7. Pada dasarnya, semakin besar LPL, semakin tinggi kelas LPS diperlukan.

Kelas LPS yang akan dipasang dikawal oleh hasil pengiraan penilaian risiko yang diketengahkan dalam BS EN / IEC 62305-2.

Pertimbangan reka bentuk LPS luaran

Pereka pelindung kilat pada mulanya mesti mempertimbangkan kesan terma dan letupan yang disebabkan pada titik kilat dan akibatnya terhadap struktur yang sedang dipertimbangkan. Bergantung pada akibatnya, pereka boleh memilih salah satu jenis LPS luaran berikut:

- Terpencil

- Tidak terpencil

LPS Terpencil biasanya dipilih apabila strukturnya terbuat dari bahan mudah terbakar atau menimbulkan risiko letupan.

Sebaliknya, sistem yang tidak terpencil boleh dipasang di mana tidak ada bahaya seperti itu.

LPS luaran terdiri daripada:

- Sistem penamatan udara

- Sistem konduktor bawah

- Sistem penamatan bumi

Unsur-unsur individu LPS ini harus dihubungkan bersama menggunakan komponen pelindung kilat yang sesuai (LPC) yang sesuai (dalam kes BS EN 62305) dengan siri BS EN 50164 (perhatikan bahawa siri BS EN ini akan digantikan oleh BS EN / IEC Siri 62561). Ini akan memastikan bahawa sekiranya berlaku arus kilat ke struktur, reka bentuk dan pilihan komponen yang betul akan mengurangkan kemungkinan kerosakan.

Sistem penamatan udara

Peranan sistem penamatan udara adalah untuk menangkap arus pelepasan kilat dan menyebarkannya secara tidak berbahaya ke bumi melalui konduktor bawah dan sistem penamatan bumi. Oleh itu, sangat penting untuk menggunakan sistem penamatan udara yang dirancang dengan betul.

BS EN / IEC 62305-3 menyokong yang berikut, dalam kombinasi apa pun, untuk reka bentuk penamatan udara:

- Rod udara (atau finial) sama ada tiang bebas atau dihubungkan dengan konduktor untuk membentuk jaring di atas bumbung

- Konduktor Catenary (atau digantung), sama ada disokong oleh tiang berdiri bebas atau dihubungkan dengan konduktor untuk membentuk jaring di bumbung

- Rangkaian konduktor yang terhambat yang mungkin bersentuhan langsung dengan bumbung atau digantung di atasnya (sekiranya sangat penting bahawa bumbung tidak terkena pelepasan kilat langsung)

Piawaian ini menjelaskan dengan jelas bahawa semua jenis sistem penamatan udara yang digunakan harus memenuhi syarat penentuan kedudukan yang ditetapkan dalam badan piawai. Ia menekankan bahawa komponen penamatan udara harus dipasang di sudut, titik dan tepi struktur yang terdedah. Tiga kaedah asas yang disyorkan untuk menentukan kedudukan sistem penamatan udara adalah:

- Kaedah rolling sfera

- Kaedah sudut pelindung

- Kaedah mesh

Kaedah ini diperincikan di halaman berikut.

Kaedah sfera bergulir

Kaedah rolling sphere adalah kaedah mudah untuk mengenal pasti kawasan struktur yang memerlukan perlindungan, dengan mempertimbangkan kemungkinan serangan sisi ke struktur. Konsep asas mengaplikasikan sfera gulungan pada struktur digambarkan dalam Rajah 15.

Kaedah rolling sfera digunakan di BS 6651, satu-satunya perbezaan adalah bahawa di BS EN / IEC 62305 terdapat jejari sfera yang berbeza yang sesuai dengan kelas LPS yang berkaitan (lihat Jadual 8).

Kaedah ini sesuai untuk menentukan zon perlindungan untuk semua jenis struktur, terutamanya yang mempunyai geometri kompleks.

Kaedah sudut pelindung

Kaedah sudut pelindung adalah penyederhanaan matematik kaedah rolling sfera. Sudut pelindung (a) adalah sudut yang diciptakan antara hujung (A) batang menegak dan garis yang diproyeksikan ke permukaan di mana batang itu duduk (lihat Gambar 16).

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

Sudut pelindung berbeza dengan ketinggian rod udara dan kelas LPS yang berbeza-beza. Sudut pelindung yang diberikan oleh batang udara ditentukan dari Jadual 2 BS EN / IEC 62305-3 (lihat Rajah 17).

Mengubah sudut perlindungan adalah perubahan pada zon perlindungan sederhana 45 simple yang diberikan dalam kebanyakan kes di BS 6651. Tambahan pula, standard baru menggunakan ketinggian sistem penamatan udara di atas satah rujukan, sama ada itu permukaan tanah atau bumbung (Lihat Rajah 18).

Kaedah mesh

Ini adalah kaedah yang paling sering digunakan di bawah cadangan BS 6651. Sekali lagi, dalam BS EN / IEC 62305 empat ukuran mesh penamatan udara yang berbeza ditentukan dan sesuai dengan kelas LPS yang berkaitan (lihat Jadual 9).

Kaedah ini sesuai di mana permukaan biasa memerlukan perlindungan sekiranya syarat berikut dipenuhi:

- Konduktor penamatan udara mesti diletakkan di tepi bumbung, di atas bumbung dan di bahagian atas bumbung dengan nada melebihi 1 dari 10 (5.7º)

- Tiada pemasangan logam menonjol di atas sistem penamatan udara

Penyelidikan moden mengenai kerosakan akibat kilat telah menunjukkan bahawa tepi dan sudut bumbung paling mudah mengalami kerosakan.

Oleh itu, pada semua struktur terutamanya dengan bumbung rata, konduktor perimeter harus dipasang sedekat mungkin dengan tepi luar bumbung.

Seperti di BS 6651, piawaian semasa membenarkan penggunaan konduktor (sama ada itu adalah kerja logam kebetulan atau konduktor LP khusus) di bawah bumbung. Rod udara menegak (finial) atau plat pemukul harus dipasang di atas bumbung dan disambungkan ke sistem konduktor di bawahnya. Joran udara harus jarak tidak lebih dari 10 m dan jika pelat pemukul digunakan sebagai alternatif, ini mesti diletakkan secara strategik di atas kawasan bumbung tidak lebih dari 5 m jaraknya.

Sistem penamatan udara bukan konvensional

Banyak perbahasan teknikal (dan komersial) telah berlangsung selama bertahun-tahun mengenai kesahihan tuntutan yang dibuat oleh penyokong sistem tersebut.

Topik ini telah dibincangkan secara meluas dalam kumpulan kerja teknikal yang menyusun BS EN / IEC 62305. Hasilnya adalah untuk tetap menggunakan maklumat yang terdapat dalam standard ini.

BS EN / IEC 62305 menyatakan dengan tegas bahawa jumlah atau zon perlindungan yang diberikan oleh sistem penamatan udara (misalnya batang udara) hanya akan ditentukan oleh dimensi fizikal sebenar sistem penamatan udara.

Pernyataan ini diperkuat dalam versi 2011 EN EN 62305, dengan dimasukkan dalam badan piawai, dan bukan merupakan bagian dari Lampiran (Lampiran A BS EN / IEC 62305-3: 2006).

Biasanya jika rod udara setinggi 5 m maka satu-satunya tuntutan untuk zon perlindungan yang diberikan oleh rod udara ini adalah berdasarkan 5 m dan kelas LPS yang relevan dan bukan dimensi yang ditingkatkan yang dituntut oleh beberapa batang udara yang tidak konvensional.

Tidak ada standard lain yang dianggap berjalan selari dengan standard BS EN / IEC 62305 ini.

Komponen semula jadi

Apabila atap logam dianggap sebagai pengaturan penamatan udara semula jadi, maka BS 6651 memberikan panduan mengenai ketebalan minimum dan jenis bahan yang dipertimbangkan.

BS EN / IEC 62305-3 memberikan panduan yang serupa serta maklumat tambahan jika bumbung harus dianggap sebagai bukti tusukan dari pelepasan kilat (lihat Jadual 10).

Selalu ada minimum dua konduktor bawah yang diedarkan di sekitar perimeter struktur. Konduktor ke bawah mesti dipasang di setiap sudut struktur yang terdedah kerana penyelidikan menunjukkan ini membawa bahagian utama arus kilat.

Komponen semula jadi

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

Di mana BS 6651 mendorong kesinambungan elektrik ketika menggunakan batang penguat yang terletak di struktur konkrit, begitu juga BS EN / IEC 62305-3. Selain itu, ia menyatakan bahawa bar penguat dikimpal, dijepit dengan komponen sambungan yang sesuai atau bertindih minimum 20 kali diameter palang. Ini untuk memastikan bahawa bar penguat yang mungkin membawa arus kilat mempunyai sambungan yang selamat dari satu panjang ke yang berikutnya.

Apabila bar pengukuhan dalaman diperlukan untuk disambungkan ke konduktor bawah luaran atau rangkaian pembumian, salah satu susunan yang ditunjukkan dalam Rajah 20 sesuai. Sekiranya sambungan dari konduktor ikatan ke palang harus dibungkus dalam konkrit maka piawaian mengesyorkan agar dua pengapit digunakan, satu yang dihubungkan ke satu panjang rebar dan yang lain dengan panjang rebar yang berbeza. Sambungan kemudian harus dibungkus oleh sebatian penghambat kelembapan seperti pita Denso.

Sekiranya batang penguat (atau kerangka keluli struktur) digunakan sebagai konduktor bawah, maka kesinambungan elektrik harus dipastikan dari sistem penamatan udara ke sistem pembumian. Untuk struktur binaan baru ini dapat diputuskan pada peringkat pembinaan awal dengan menggunakan bar penguat khusus atau sebagai alternatif untuk menjalankan konduktor tembaga khusus dari bahagian atas struktur ke landasan sebelum penuangan konkrit. Konduktor tembaga khusus ini harus diikat pada batang pengukuh yang bersebelahan / bersebelahan secara berkala.

Sekiranya terdapat keraguan mengenai laluan dan kesinambungan bar penguat dalam struktur yang ada, maka sistem konduktor bawah luaran harus dipasang. Ini idealnya harus disambungkan ke rangkaian pengukuhan struktur di bahagian atas dan bawah struktur.

Sistem penamatan bumi

Sistem penamatan bumi sangat penting untuk penyebaran arus kilat dengan selamat dan berkesan ke dalam tanah.

Sejajar dengan BS 6651, standard baru ini mengesyorkan sistem penamatan bumi bersepadu tunggal untuk struktur, yang menggabungkan sistem perlindungan kilat, kuasa dan telekomunikasi. Persetujuan pihak berkuasa operasi atau pemilik sistem yang berkaitan harus diperoleh sebelum sebarang ikatan berlaku.

Sambungan bumi yang baik harus mempunyai ciri-ciri berikut:

- Rintangan elektrik rendah antara elektrod dan bumi. Semakin rendah rintangan elektrod bumi, semakin besar kemungkinan arus kilat akan memilih untuk mengalir ke jalan yang lebih baik daripada yang lain, yang membolehkan arus dapat dikendalikan dengan selamat ke dan hilang di bumi

- Ketahanan kakisan yang baik. Pemilihan bahan untuk elektrod bumi dan sambungannya sangat penting. Ia akan dikuburkan di tanah selama bertahun-tahun sehingga harus bergantung sepenuhnya

Piawaian ini menyokong keperluan rintangan pembumian yang rendah dan menunjukkan bahawa ia dapat dicapai dengan sistem penamatan bumi keseluruhan 10 ohm atau kurang.

Tiga susunan elektrod bumi asas digunakan.

- Susunan Jenis A.

- Susunan Jenis B

- Elektrod bumi asas

Susunan Jenis A.

Ini terdiri daripada elektrod bumi mendatar atau menegak, disambungkan ke setiap konduktor bawah yang terpaku di bahagian luar struktur. Ini pada dasarnya adalah sistem pembumian yang digunakan di BS 6651, di mana setiap konduktor bawah mempunyai elektrod bumi (rod) yang terhubung dengannya.

Susunan Jenis B

Susunan ini pada dasarnya adalah elektrod bumi cincin yang bersambung sepenuhnya yang terletak di sekitar pinggir struktur dan bersentuhan dengan tanah di sekitarnya untuk minimum 80% dari panjang keseluruhannya (iaitu 20% dari keseluruhan panjangnya dapat ditempatkan di katakanlah ruang bawah tanah struktur dan tidak bersentuhan langsung dengan bumi).

Elektrod bumi asas

Ini pada dasarnya adalah susunan pembumian jenis B. Ia terdiri daripada konduktor yang dipasang di landasan konkrit struktur. Sekiranya diperlukan panjang elektrod tambahan, mereka perlu memenuhi kriteria yang sama dengan kriteria untuk susunan jenis B. Elektrod landasan bumi dapat digunakan untuk menambah mesh asas penguat keluli.

Pemisahan (pengasingan) jarak LPS luaran

Jarak pemisahan (iaitu penebat elektrik) antara LPS luaran dan bahagian logam struktur pada dasarnya diperlukan. Ini akan meminimumkan kemungkinan arus kilat separa diperkenalkan secara dalaman dalam struktur.

Ini dapat dicapai dengan meletakkan konduktor kilat yang cukup jauh dari bahagian konduktif yang mempunyai laluan yang menuju ke struktur. Oleh itu, jika pelepasan kilat menyerang konduktor kilat, ia tidak dapat "merapatkan jurang" dan menyala ke logam yang berdekatan.

BS EN / IEC 62305 mengesyorkan sistem penamatan bumi bersepadu tunggal untuk struktur, menggabungkan perlindungan kilat, kuasa, dan sistem telekomunikasi.

Pertimbangan reka bentuk LPS dalaman

Peranan asas LPS dalaman adalah memastikan penghindaran percikan berbahaya berlaku di dalam struktur yang akan dilindungi. Ini mungkin berlaku, berikutan pelepasan kilat, oleh arus kilat yang mengalir di LPS luaran atau bahagian konduktif struktur yang lain dan berusaha untuk menyala atau memancarkan ke pemasangan logam dalaman.

Melaksanakan langkah-langkah ikatan peralatan yang sesuai atau memastikan jarak penebat elektrik yang mencukupi antara bahagian logam dapat mengelakkan percikan berbahaya antara bahagian logam yang berbeza.

Ikatan elektrotensial kilat

Ikatan Equipotential hanyalah penyambungan elektrik semua pemasangan / bahagian logam yang sesuai, sehingga sekiranya arus kilat mengalir, tidak ada bahagian logam yang berpotensi voltan yang berlainan antara satu sama lain. Sekiranya bahagian logam pada dasarnya berpotensi sama, maka risiko pencucuhan atau kilas balik akan dibatalkan.

Sambungan elektrik ini dapat dicapai dengan ikatan semula jadi / kebetulan atau dengan menggunakan konduktor ikatan khusus yang berukuran mengikut Jadual 8 dan 9 BS EN / IEC 62305-3.

Ikatan juga dapat dicapai dengan menggunakan alat pelindung lonjakan (SPD) di mana hubungan langsung dengan konduktor ikatan tidak sesuai.

Rajah 21 (yang berdasarkan BS EN / IEC 62305-3 gambarE.43) menunjukkan contoh tipikal dari susunan ikatan ekuototensial. Sistem pemanas gas, air, dan pusat semuanya disambungkan terus ke bar ikatan equipotential yang terletak di dalam tetapi dekat dengan dinding luar berhampiran permukaan tanah Kabel kuasa diikat melalui SPD yang sesuai, ke hulu dari meter elektrik, ke bar ikatan peralatan. Jalur ikatan ini harus terletak berdekatan dengan papan pengedaran utama (MDB) dan juga dihubungkan rapat ke sistem penamatan bumi dengan konduktor panjang pendek. Dalam struktur yang lebih besar atau luas beberapa bar ikatan mungkin diperlukan tetapi semuanya harus saling berkaitan antara satu sama lain.

Skrin kabel antena apa pun bersama dengan bekalan kuasa terlindung ke peralatan elektronik yang disalurkan ke struktur juga harus dilekatkan pada bar peralatan.

Petunjuk lebih lanjut yang berkaitan dengan ikatan equipotential, sistem pembumian interkoneksi jala, dan pemilihan SPD dapat ditemukan di buku panduan LSP.

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

Sistem elektronik kini merangkumi hampir semua aspek kehidupan kita, dari persekitaran kerja, dengan mengisi kereta dengan petrol dan juga membeli-belah di pasar raya tempatan. Sebagai sebuah masyarakat, kita sekarang sangat bergantung pada sistem yang berterusan dan efisien. Penggunaan komputer, kawalan proses elektronik, dan telekomunikasi telah meletup selama dua dekad terakhir. Tidak hanya terdapat lebih banyak sistem yang ada, ukuran fizikal elektronik yang terlibat telah berkurang dengan sangat besar (ukuran yang lebih kecil bermaksud lebih sedikit tenaga yang diperlukan untuk merosakkan litar).

BS EN / IEC 62305 menerima bahawa kita sekarang hidup di era elektronik, menjadikan perlindungan LEMP (Lightning Electromagnetic Impulse) untuk sistem elektronik dan elektrik yang tidak terpisahkan dengan standard hingga bahagian 4. LEMP adalah istilah yang diberikan kepada keseluruhan kesan elektromagnetik kilat, termasuk lonjakan yang dilakukan (voltan dan arus sementara) dan kesan medan elektromagnetik terpancar.

Kerosakan LEMP begitu berleluasa sehingga diidentifikasi sebagai salah satu jenis tertentu (D3) yang harus dilindungi dan kerosakan LEMP dapat terjadi dari semua titik pemogokan ke struktur atau perkhidmatan yang disambungkan - langsung atau tidak langsung - untuk rujukan lebih lanjut mengenai jenis kerosakan yang disebabkan oleh kilat lihat Jadual 5. Pendekatan yang diperluas ini juga mengambil kira bahaya kebakaran atau letupan yang berkaitan dengan perkhidmatan yang berkaitan dengan struktur, misalnya kuasa, telekomunikasi, dan garis logam lain.

Kilat bukan satu-satunya ancaman ...

Lebihan voltan sementara yang disebabkan oleh kejadian pensuisan elektrik sangat biasa dan boleh menjadi sumber gangguan yang besar. Arus yang mengalir melalui konduktor menghasilkan medan magnet di mana tenaga disimpan. Apabila arus terganggu atau dimatikan, tenaga di medan magnet tiba-tiba dilepaskan. Dalam usaha untuk menghilangkan dirinya menjadi voltan tinggi sementara.

Semakin banyak tenaga yang tersimpan, semakin besar sementara yang terhasil. Arus yang lebih tinggi dan panjang konduktor kedua-duanya menyumbang kepada lebih banyak tenaga yang disimpan dan juga dibebaskan!

Inilah sebabnya mengapa beban induktif seperti motor, transformer, dan pemacu elektrik adalah penyebab biasa menukar peralihan.

Kepentingan BS EN / IEC 62305-4

Sebelumnya tegangan sementara atau perlindungan lonjakan dimasukkan sebagai lampiran penasihat dalam standard BS 6651, dengan penilaian risiko yang berasingan. Akibatnya, perlindungan sering dipasang setelah kerusakan peralatan diderita, sering melalui kewajiban kepada perusahaan insurans. Walau bagaimanapun, penilaian risiko tunggal dalam BS EN / IEC 62305 menentukan sama ada perlindungan struktur dan / atau LEMP diperlukan maka perlindungan kilat struktur tidak dapat dipertimbangkan secara terpisah dari perlindungan voltan sementara - yang dikenali sebagai Surge Protective Devices (SPD) dalam standard baru ini. Ini dengan sendirinya merupakan penyimpangan ketara dari BS 6651.

Sesungguhnya, seperti di BS EN / IEC 62305-3, sistem LPS tidak lagi dapat dipasang tanpa arus kilat atau SPD ikatan peralatan yang kuat ke perkhidmatan logam masuk yang mempunyai "teras hidup" - seperti kabel kuasa dan kabel telekomunikasi - yang tidak dapat terikat secara langsung ke bumi. SPD semacam itu diperlukan untuk melindungi terhadap risiko kehilangan nyawa manusia dengan mencegah percikan berbahaya yang dapat menimbulkan bahaya kebakaran atau kejutan elektrik.

SPD ikatan kilat atau arus elektrik juga digunakan pada talian perkhidmatan overhead yang memberi makan struktur yang berisiko terkena serangan langsung. Namun, penggunaan SPD ini saja "tidak memberikan perlindungan yang efektif terhadap kegagalan sistem elektrik atau elektronik yang sensitif", untuk memetik BS EN / IEC 62305 bahagian 4, yang secara khusus didedikasikan untuk perlindungan sistem elektrik dan elektronik dalam struktur.

SPD arus kilat membentuk satu bahagian dari sekumpulan SPD yang terkoordinasi yang merangkumi SPD voltan berlebihan - yang diperlukan secara total untuk melindungi sistem elektrik dan elektronik sensitif dari kedua-dua peralihan kilat dan beralih.

Zon Perlindungan Kilat (LPZ)

Walaupun BS 6651 mengenali konsep zonasi dalam Lampiran C (Kategori Lokasi A, B, dan C), BS EN / IEC 62305-4 mendefinisikan konsep Zon Perlindungan Kilat (LPZ). Gambar 22 menggambarkan konsep asas LPZ yang ditakrifkan oleh langkah perlindungan terhadap LEMP seperti yang diperincikan dalam bahagian 4.

Dalam struktur, serangkaian LPZ diciptakan untuk memiliki, atau dikenalpasti sudah, berturut-turut kurang terdedah kepada kesan kilat.

Zon berturut-turut menggunakan gabungan SPD ikatan, pelindung dan terkoordinasi untuk mencapai pengurangan keterukan LEMP yang ketara, dari arus lonjakan yang dilakukan dan voltan sementara, serta kesan medan magnet terpancar. Pereka menyelaraskan tahap ini supaya peralatan yang lebih sensitif berada di kawasan yang lebih dilindungi.

LPZ boleh dibahagikan kepada dua kategori - 2 zon luaran (LPZ 0_A, LPZ 0_B) dan biasanya 2 zon dalaman (LPZ 1, 2) walaupun zon lebih jauh dapat diperkenalkan untuk pengurangan selanjutnya medan elektromagnetik dan arus kilat jika diperlukan.

Zon luaran

LPZ 0_A adalah kawasan yang terkena pukulan kilat langsung dan oleh itu mungkin terpaksa membawa arus kilat sepenuhnya.

Ini biasanya kawasan bumbung struktur. Medan elektromagnetik penuh berlaku di sini.

LPZ 0_B adalah kawasan yang tidak mengalami serangan kilat langsung dan biasanya dinding sisi struktur.

Walau bagaimanapun, medan elektromagnetik penuh masih berlaku di sini dan arus sepantas kilat dan lonjakan pensuisan boleh berlaku di sini.

Zon dalaman

LPZ 1 adalah kawasan dalaman yang mengalami arus sepantas kilat. Arus kilat yang dilakukan dan / atau lonjakan suis dikurangkan berbanding dengan zon luaran LPZ 0_A, LPZ 0_B.

Ini biasanya merupakan kawasan di mana perkhidmatan memasuki struktur atau di mana papan suis kuasa utama berada.

LPZ 2 adalah kawasan dalaman yang terletak lebih jauh di dalam struktur di mana sisa-sisa arus impuls kilat dan / atau lonjakan suis dikurangkan berbanding dengan LPZ 1.

Ini biasanya bilik yang disaring atau, untuk kuasa utama, di kawasan papan sub-pengedaran. Tahap perlindungan dalam zon mesti dikoordinasikan dengan ciri-ciri kekebalan peralatan yang harus dilindungi, iaitu, semakin sensitif peralatan, semakin dilindungi zona yang diperlukan.

Fabrik dan susun atur bangunan yang ada mungkin menjadikan zon mudah kelihatan, atau teknik LPZ mungkin harus diterapkan untuk membuat zon yang diperlukan.

Langkah Perlindungan Lonjakan (SPM)

Beberapa kawasan struktur, seperti ruang yang disaring, secara semula jadi lebih baik dilindungi daripada kilat daripada yang lain dan mungkin untuk memperluas zona yang lebih dilindungi dengan reka bentuk LPS yang teliti, ikatan bumi dari perkhidmatan logam seperti air dan gas, dan pemasangan kabel teknik. Walau bagaimanapun, ia adalah pemasangan Surge Protective Devices (SPD) yang terkoordinasi yang betul yang melindungi peralatan daripada kerosakan serta memastikan kesinambungan operasinya - penting untuk menghilangkan waktu henti. Langkah-langkah ini secara keseluruhan disebut sebagai Surge Protection Measures (SPM) (sebelumnya LEMP Protection Measures System (LPMS)).

Semasa menerapkan ikatan, pelindung, dan SPD, keunggulan teknikal harus seimbang dengan keperluan ekonomi. Untuk binaan baru, langkah-langkah ikatan dan penyaringan dapat dirancang secara bersepadu untuk menjadi sebahagian daripada SPM yang lengkap. Walau bagaimanapun, untuk struktur yang ada, pemasangan semula satu set SPD terkoordinasi mungkin merupakan penyelesaian termudah dan paling menjimatkan.

Klik butang edit untuk menukar teks ini. Lorem ipsum dolor duduk amet, consectetur adipiscing elit. Ut elit Tellus, luctus nec ullamcorper mattis, pulvinar dapibus leo.

SPD yang diselaraskan

BS EN / IEC 62305-4 menekankan penggunaan SPD terkoordinasi untuk melindungi peralatan di persekitaran mereka. Ini hanya bermaksud satu siri SPD yang lokasinya dan atribut pengendalian LEMP diselaraskan sedemikian rupa untuk melindungi peralatan di persekitarannya dengan mengurangkan kesan LEMP ke tahap yang selamat. Oleh itu, mungkin terdapat SPD arus kilat tugas berat di pintu masuk perkhidmatan untuk menangani sebahagian besar tenaga lonjakan (separa arus kilat dari LPS dan / atau garis overhead) dengan voltan voltan sementara masing-masing dikawal ke tahap selamat dengan SPD overvoltage terkoordinasi dan hilir untuk melindungi peralatan terminal termasuk kemungkinan kerosakan dengan menukar sumber, contohnya motor induktif yang besar. SPD yang sesuai harus dipasang di mana sahaja perkhidmatan melintas dari satu LPZ ke LPZ yang lain.

SPD yang diselaraskan harus beroperasi dengan berkesan sebagai sistem lata untuk melindungi peralatan di persekitaran mereka. Sebagai contoh, SPD arus kilat di pintu masuk perkhidmatan harus menangani sebahagian besar tenaga lonjakan, dengan cukup melegakan SPD overvoltage hilir untuk mengawal voltan berlebihan.

SPD yang sesuai harus dipasang di mana sahaja perkhidmatan melintas dari satu LPZ ke LPZ yang lain

Koordinasi yang lemah boleh bermakna bahawa SPD overvoltage dikenakan terlalu banyak tenaga yang meletakkan dirinya sendiri dan peralatan yang berpotensi berisiko mengalami kerosakan.

Selanjutnya, tahap perlindungan voltan atau voltan letupan SPD yang dipasang mesti diselaraskan dengan voltan tahan penebat bahagian-bahagian pemasangan dan kekebalan tahan voltan peralatan elektronik.

SPD yang dipertingkatkan

Walaupun kerosakan sepenuhnya pada peralatan tidak diinginkan, keperluan untuk meminimumkan waktu henti akibat kehilangan operasi atau kerosakan fungsi peralatan juga sangat penting. Hal ini sangat penting bagi industri yang melayani masyarakat, baik itu rumah sakit, institusi keuangan, kilang pembuatan atau perniagaan komersial, di mana ketidakmampuan untuk memberikan perkhidmatan mereka kerana kehilangan peralatan akan mengakibatkan kesihatan dan keselamatan dan / atau kewangan yang signifikan akibatnya.

SPD standard hanya dapat melindungi dari lonjakan mod biasa (antara konduktor hidup dan bumi), memberikan perlindungan yang efektif terhadap kerosakan secara langsung tetapi tidak terhadap waktu henti akibat gangguan sistem.

Oleh itu, BS EN 62305 mempertimbangkan penggunaan SPD yang dipertingkatkan (SPD *) yang dapat mengurangkan risiko kerosakan dan kerosakan fungsi peralatan kritikal di mana operasi berterusan diperlukan. Oleh itu, pemasang perlu lebih mengetahui keperluan aplikasi dan pemasangan SPD daripada yang mungkin sebelumnya.

SPD yang unggul atau dipertingkatkan memberikan perlindungan voltan letupan yang lebih rendah (lebih baik) terhadap lonjakan dalam mod biasa dan mod pembezaan (antara konduktor langsung) dan oleh itu juga memberikan perlindungan tambahan terhadap langkah-langkah ikatan dan pelindung.

SPD yang disempurnakan seperti itu bahkan boleh menawarkan perlindungan utama Jenis 1 + 2 + 3 atau perlindungan data / telekomunikasi Cat D + C + B dalam satu unit. Oleh kerana peralatan terminal, misalnya komputer, cenderung lebih rentan terhadap lonjakan mod pembezaan, perlindungan tambahan ini dapat menjadi pertimbangan penting.

Lebih jauh lagi, keupayaan untuk melindungi daripada lonjakan mod biasa dan perbezaan membolehkan peralatan tetap dalam operasi berterusan semasa aktiviti lonjakan - yang memberikan banyak faedah kepada organisasi komersial, industri dan perkhidmatan awam.

Semua SPD LSP menawarkan peningkatan prestasi SPD dengan voltan letupan rendah yang terkemuka di industri

(tahap perlindungan voltan, U_p), kerana ini adalah pilihan terbaik untuk mendapatkan perlindungan berulang yang bebas kos dan bebas penyelenggaraan di samping mencegah gangguan sistem yang mahal. Perlindungan voltan let-through rendah dalam semua mod biasa dan perbezaan bermaksud lebih sedikit unit diperlukan untuk memberikan perlindungan, yang dapat menjimatkan kos unit dan pemasangan, serta masa pemasangan.

Semua SPD LSP menawarkan peningkatan prestasi SPD dengan voltan letupan rendah yang terkemuka di industri

Kesimpulan

Kilat menimbulkan ancaman yang jelas terhadap struktur tetapi ancaman yang semakin meningkat terhadap sistem di dalam struktur tersebut disebabkan peningkatan penggunaan dan pergantungan peralatan elektrik dan elektronik. Piawaian siri BS EN / IEC 62305 dengan jelas mengakui perkara ini. Perlindungan kilat struktur tidak lagi dapat diasingkan dari voltan sementara atau perlindungan lonjakan peralatan. Penggunaan SPD yang disempurnakan menyediakan kaedah perlindungan kos efektif yang memungkinkan operasi berterusan sistem kritikal semasa aktiviti LEMP.