BS EN IEC 62305 Lynbeskyttelsesstandard

BS EN / IEC 62305-standarden for lynbeskyttelse ble opprinnelig publisert i september 2006 for å erstatte den forrige standarden, BS 6651: 1999. For en endelig periode kjørte BS EN / IEC 62305 og BS 6651 parallelt, men per august 2008 er BS 6651 trukket tilbake, og nå er BS EN / IEC 63205 den anerkjente standarden for lynbeskyttelse.

BS EN / IEC 62305-standarden gjenspeiler en økt vitenskapelig forståelse av lyn og dets effekter de siste tjue årene, og tar oversikt over den økende innvirkningen teknologien og elektroniske systemer har på våre daglige aktiviteter. Mer komplisert og krevende enn forgjengeren, inkluderer BS EN / IEC 62305 fire forskjellige deler - generelle prinsipper, risikostyring, fysisk skade på strukturer og livsfare og elektronisk systembeskyttelse.

Disse delene av standarden er introdusert her. I 2010 gjennomgikk disse delene periodisk teknisk gjennomgang, med oppdaterte del 1, 3 og 4 utgitt i 2011. Oppdatert del 2 er for tiden under diskusjon og forventes å bli publisert i slutten av 2012.

Nøkkelen til BS EN / IEC 62305 er at alle hensyn for lynbeskyttelse er drevet av en omfattende og kompleks risikovurdering, og at denne vurderingen ikke bare tar hensyn til strukturen som skal beskyttes, men også tjenestene som strukturen er koblet til. I det vesentlige kan strukturell lynbeskyttelse ikke lenger betraktes isolert, beskyttelse mot forbigående overspenninger eller elektriske overspenninger er integrert i BS EN / IEC 62305.

Struktur av BS EN / IEC 62305

BS EN / IEC 62305-serien består av fire deler, som alle må tas i betraktning. Disse fire delene er beskrevet nedenfor:

Del 1: Generelle prinsipper

BS EN / IEC 62305-1 (del 1) er en introduksjon til de andre delene av standarden og beskriver i hovedsak hvordan man designer et lynbeskyttelsessystem (LPS) i samsvar med de medfølgende delene av standarden.

Del 2: Risikostyring

BS EN / IEC 62305-2 (del 2) risikostyringsmetode, konsentrerer seg ikke så mye om den rent fysiske skaden på en struktur forårsaket av lynutslipp, men mer om risikoen for tap av menneskeliv, tap av service til offentlig, tap av kulturarv og økonomisk tap.

Del 3: Fysisk skade på konstruksjoner og livsfare

BS EN / IEC 62305-3 (del 3) er direkte knyttet til hoveddelen av BS 6651. Den skiller seg så mye fra BS 6651 at denne nye delen har fire klasser eller beskyttelsesnivåer av LPS, i motsetning til de grunnleggende to (vanlig og høyrisiko) nivåer i BS 6651.

Del 4: Elektriske og elektroniske systemer

innen konstruksjoner dekker BS EN / IEC 62305-4 (del 4) beskyttelsen av elektriske og elektroniske systemer som er plassert i strukturer. Det legemliggjør det vedlegg C i BS 6651 formidlet, men med en ny sonal tilnærming referert til som Lynbeskyttelsessoner (LPZer). Den gir informasjon for design, installasjon, vedlikehold og testing av et Lightning Electromagnetic Impulse (LEMP) -beskyttelsessystem (nå referert til som Surge Protection Measures - SPM) for elektriske / elektroniske systemer i en struktur.

Følgende tabell gir en bred oversikt over nøkkelavvikene mellom den forrige standarden, BS 6651, og BS EN / IEC 62305.

Skader og tap

BS EN / IEC 62305 identifiserer fire hovedkilder til skade:

S1 Blinker til strukturen

S2 Blinker nær strukturen

S3 Blinker til en tjeneste

S4 Blinker nær en tjeneste

Hver skadekilde kan resultere i en eller flere av tre typer skader:

D1 Skader på levende vesener på grunn av trinn- og berøringsspenninger

D2 Fysisk skade (brann, eksplosjon, mekanisk ødeleggelse, kjemisk frigjøring) på grunn av lynstrømeffekter inkludert gnistdannelse

D3 Svikt i interne systemer på grunn av Lightning Electromagnetic Impulse (LEMP)

Følgende typer tap kan skyldes skade på grunn av lyn:

L1 Tap av menneskeliv

L2 Tap av service til publikum

L3 Tap av kulturarv

L4 Tap av økonomisk verdi

Forholdet mellom alle de ovennevnte parametrene er oppsummert i tabell 5.

Figur 12 på side 271 viser hvilke typer skader og tap som skyldes lyn.

For en mer detaljert forklaring av de generelle prinsippene som inngår i del 1 av BS EN 62305-standarden, se vår fulle referanseguide 'En guide til BS EN 62305'. Selv om den er fokusert på BS EN-standarden, kan denne veiledningen gi støtteinformasjon av interesse for konsulenter som designer til IEC-ekvivalenten. Se side 283 for mer informasjon om denne guiden.

Ordningens utformingskriterier

Den ideelle lynbeskyttelsen for en struktur og dens tilknyttede tjenester vil være å legge strukturen i et jordet og perfekt ledende metallisk skjold (eske), og i tillegg gi tilstrekkelig binding av alle tilkoblede tjenester ved inngangspunktet i skjoldet.

Dette vil i hovedsak forhindre at strømmen og det induserte elektromagnetiske feltet trenger inn i strukturen. I praksis er det imidlertid ikke mulig eller faktisk kostnadseffektivt å gå så langt.

Denne standarden angir således et definert sett med lynstrømparametere der beskyttelsestiltak, vedtatt i samsvar med anbefalingene, vil redusere eventuelle skader og følgetap som et resultat av et lynnedslag. Denne reduksjonen i skade og følgetap er gyldig forutsatt at lynnedslagsparametrene faller innenfor definerte grenser, etablert som Lightning Protection Levels (LPL).

Lynbeskyttelsesnivåer (LPL)

Fire beskyttelsesnivåer er bestemt basert på parametere innhentet fra tidligere publiserte tekniske papirer. Hvert nivå har et fast sett med maksimale og minimale lynstrømparametere. Disse parametrene er vist i tabell 6. Maksimumsverdiene har blitt brukt i utformingen av produkter som lynbeskyttelseskomponenter og overspenningsvern (SPD). Minimumsverdiene for lynstrøm har blitt brukt for å utlede den rullende kuleradien for hvert nivå.

Lynbeskyttelsessoner (LPZ)

Konseptet med lynbeskyttelsessoner (LPZ) ble introdusert i BS EN / IEC 62305, spesielt for å hjelpe til med å bestemme beskyttelsestiltakene som kreves for å etablere beskyttelsestiltak for å motvirke Lightning Electromagnetic Impulse (LEMP) i en struktur.

Det generelle prinsippet er at utstyret som krever beskyttelse, skal være plassert i en LPZ hvis elektromagnetiske egenskaper er kompatible med utstyrets belastnings- eller immunitetsevne.

Konseptet henvender seg til eksterne soner, med risiko for direkte lynslag (LPZ 0_A), eller fare for at delvis lynnedstrøm oppstår (LPZ 0_B), og beskyttelsesnivåer innenfor interne soner (LPZ 1 og LPZ 2).

Generelt jo høyere antall soner (LPZ 2; LPZ 3 osv.), Desto lavere forventes de elektromagnetiske effektene. Vanligvis bør følsomt elektronisk utstyr være plassert i LPZer med høyere nummer og være beskyttet mot LEMP av relevante overspenningsverntiltak ('SPM' som definert i BS EN 62305: 2011).

SPM ble tidligere referert til som et LEMP Protection Measures System (LPMS) i BS EN / IEC 62305: 2006.

Figur 13 fremhever LPZ-konseptet slik det er brukt på strukturen og SPM. Konseptet er utvidet i BS EN / IEC 62305-3 og BS EN / IEC 62305-4.

Valg av den mest passende SPM gjøres ved bruk av risikovurderingen i samsvar med BS EN / IEC 62305-2.

BS EN / IEC 62305-2 Risikostyring

BS EN / IEC 62305-2 er nøkkelen til riktig implementering av BS EN / IEC 62305-3 og BS EN / IEC 62305-4. Vurdering og styring av risiko er nå betydelig mer inngående og omfattende enn tilnærmingen til BS 6651.

BS EN / IEC 62305-2 omhandler spesifikt en risikovurdering, hvis resultater definerer nivået på Lightning Protection System (LPS) som kreves. Mens BS 6651 viet 9 sider (inkludert figurer) til risikovurderingen, inneholder BS EN / IEC 62305-2 for tiden over 150 sider.

Den første fasen av risikovurderingen er å identifisere hvilken av de fire typer tap (som identifisert i BS EN / IEC 62305-1) strukturen og dens innhold kan påløpe. Det endelige målet med risikovurderingen er å kvantifisere og om nødvendig redusere relevante primære risikoer, dvs.

R₁ fare for tap av menneskeliv

R₂ fare for tap av tjenester til publikum

R₃ fare for tap av kulturarv

R₄ risiko for tap av økonomisk verdi

For hver av de tre første primære risikoene er en tålelig risiko (R_T) er satt. Disse dataene kan hentes i tabell 7 i IEC 62305-2 eller tabell NK.1 i det nasjonale vedlegget til BS EN 62305-2.

Hver primære risiko (R_n) bestemmes gjennom en lang serie beregninger som definert i standarden. Hvis den faktiske risikoen (R_n) er mindre enn eller lik den tålelige risikoen (R_T), da er det ikke behov for beskyttelsestiltak. Hvis den faktiske risikoen (R_n) er større enn den tilsvarende tålelige risikoen (R_T), må beskyttelsestiltak iverksettes. Ovennevnte prosess gjentas (ved bruk av nye verdier som er relatert til de valgte beskyttelsestiltakene) til R_n er mindre enn eller lik den tilsvarende R_T. Det er denne iterative prosessen som vist i figur 14 som bestemmer valget eller faktisk Lightning Protection Level (LPL) for Lightning Protection System (LPS) og Surges Protective Measures (SPM) for å motvirke Lightning Electromagnetic impuls (LEMP).

BS EN / IEC 62305-3 Fysisk skade på konstruksjoner og livsfare

Denne delen av pakken med standarder omhandler beskyttelsestiltak i og rundt en struktur, og er som sådan direkte knyttet til hoveddelen av BS 6651.

Hoveddelen av denne delen av standarden gir veiledning om utformingen av et eksternt lynbeskyttelsessystem (LPS), interne LPS og vedlikeholds- og inspeksjonsprogrammer.

Lynbeskyttelsessystem (LPS)

BS EN / IEC 62305-1 har definert fire lynbeskyttelsesnivåer (LPLs) basert på sannsynlige minimums- og maksimale lynstrømmer. Disse LPL-ene tilsvarer klasser av Lightning Protection System (LPS).

Korrelasjonen mellom de fire nivåene av LPL og LPS er identifisert i tabell 7. I hovedsak er det jo høyere LPL som kreves, jo større LPL.

Klassen av LPS som skal installeres styres av resultatet av beregningen av risikovurderingen fremhevet i BS EN / IEC 62305-2.

Eksterne LPS-designhensyn

Lynbeskyttelsesdesigneren må først ta i betraktning de termiske og eksplosive effektene forårsaket av et lynnedslag og konsekvensene for strukturen som blir vurdert. Avhengig av konsekvensene kan designeren velge en av følgende typer eksterne LPS:

- Isolert

- Ikke-isolert

En isolert LPS velges vanligvis når strukturen er konstruert av brennbare materialer eller gir en eksplosjonsfare.

Omvendt kan et ikke-isolert system monteres der ingen slik fare eksisterer.

En ekstern LPS består av:

- Luftavslutningssystem

- Ned ledersystem

- Jordavslutningssystem

Disse individuelle elementene i en LPS bør kobles sammen ved hjelp av passende lynbeskyttelseskomponenter (LPC) som samsvarer (i tilfelle BS EN 62305) med BS EN 50164-serien (merk at denne BS EN-serien skal erstattes av BS EN / IEC 62561-serien). Dette vil sikre at i tilfelle lynstrømutslipp til strukturen, vil riktig design og valg av komponenter minimere potensiell skade.

Luftavslutningssystem

Rollen til et lufttermineringssystem er å fange lynutladningsstrømmen og spre den ufarlig til jorden via nedlederen og jordavslutningssystemet. Derfor er det svært viktig å bruke et riktig utformet lufttermineringssystem.

BS EN / IEC 62305-3 anbefaler følgende, i en hvilken som helst kombinasjon, for utformingen av lufttermineringen:

- Luftstenger (eller endestykker) enten de er frittstående mastere eller er koblet til ledere for å danne et maske på taket

Ledningsnett (eller hengende) ledere, enten de støttes av frittstående master eller er koblet til ledere for å danne et maske på taket

- Meshed ledningsnettverk som kan ligge i direkte kontakt med taket eller henges opp over det (i tilfelle det er av største betydning at taket ikke utsettes for direkte lynutslipp)

Standarden gjør det ganske klart at alle typer lufttermineringssystemer som brukes skal oppfylle posisjoneringskravene som er nedfelt i standarddelen. Det fremhever at komponentene for luftterminering skal installeres på hjørner, eksponerte punkter og kanter av strukturen. De tre grunnleggende metodene som anbefales for å bestemme plasseringen til lufttermineringssystemene er:

- Rolling sfære metoden

- Den beskyttende vinkelmetoden

- Maskemetoden

Disse metodene er beskrevet på de neste sidene.

Rolling sfære metoden

Den rullende sfæremetoden er et enkelt middel for å identifisere områder av en struktur som trenger beskyttelse, idet det tas hensyn til muligheten for sidestikk på strukturen. Det grunnleggende konseptet med å påføre rullesfæren på en struktur er illustrert i figur 15.

Rullkule-metoden ble brukt i BS 6651, den eneste forskjellen er at det i BS EN / IEC 62305 er forskjellige radier av rullesfæren som tilsvarer den aktuelle LPS-klassen (se tabell 8).

Denne metoden er egnet for å definere soner for beskyttelse for alle typer strukturer, spesielt de med kompleks geometri.

Den beskyttende vinkelmetoden

Den beskyttende vinkelmetoden er en matematisk forenkling av rullende sfæremetoden. Beskyttelsesvinkelen (a) er vinkelen som er opprettet mellom spissen (A) på den vertikale stangen og en linje projisert ned til overflaten som stangen sitter på (se figur 16).

Den beskyttende vinkelen som en luftstang gir, er tydeligvis et tredimensjonalt konsept der stangen tildeles en beskyttelseskegle ved å feie linjen AC i beskyttelsesvinkelen hele 360 ​​° rundt luftstangen.

Beskyttelsesvinkelen er forskjellig fra den varierende høyden på luftstangen og LPS-klassen. Den beskyttende vinkelen som en luftstang gir, er bestemt fra tabell 2 i BS EN / IEC 62305-3 (se figur 17).

Å variere beskyttelsesvinkelen er en endring i den enkle 45º-beskyttelsessonen som i de fleste tilfeller er gitt i BS 6651. Videre bruker den nye standarden høyden på luftavslutningssystemet over referanseplanet, enten det er bakken eller taknivået (Se Figur 18).

Mesh-metoden

Dette er metoden som oftest ble brukt i henhold til anbefalingene til BS 6651. Igjen, innenfor BS EN / IEC 62305 er fire forskjellige lufttermineringsmasker definert og tilsvarer den relevante LPS-klassen (se tabell 9).

Denne metoden er egnet der glatte overflater krever beskyttelse hvis følgende betingelser er oppfylt:

- Luftavslutningsledere må plasseres ved takkanter, på takoverheng og på takryggene med en stigning på mer enn 1 av 10 (5.7º)

- Ingen metallinstallasjoner stikker ut over lufttermineringssystemet

Moderne forskning på lyn påført skade har vist at kantene og hjørnene på taket er mest utsatt for skade.

Så på alle konstruksjoner, spesielt med flate tak, bør kantledere installeres så nær takets ytterkanter som praktisk mulig.

Som i BS 6651 tillater gjeldende standard bruk av ledere (enten de er tilfeldige metallverk eller dedikerte LP-ledere) under taket. Vertikale luftstenger (endestykker) eller slagplater skal monteres over taket og kobles til ledersystemet under. Luftstengene skal ikke være mer enn 10 m fra hverandre, og hvis slagplater brukes som et alternativ, bør disse plasseres strategisk over takområdet ikke mer enn 5 m fra hverandre.

Ikke-konvensjonelle lufttermineringssystemer

Mye teknisk (og kommersiell) debatt har raste gjennom årene om gyldigheten av påstandene fra talsmenn for slike systemer.

Dette emnet ble diskutert grundig i de tekniske arbeidsgruppene som utarbeidet BS EN / IEC 62305. Resultatet ble å forbli med informasjonen som ligger i denne standarden.

BS EN / IEC 62305 sier utvetydig at volumet eller sonen av beskyttelse som lufttermineringssystemet gir (f.eks. Luftstang) bare skal bestemmes av den reelle fysiske dimensjonen til luftterminasjonssystemet.

Denne uttalelsen forsterkes i 2011-versjonen av BS EN 62305, ved å bli innlemmet i standarddelen, i stedet for å inngå i et vedlegg (vedlegg A til BS EN / IEC 62305-3: 2006).

Vanligvis hvis luftstangen er 5 m høy, vil det eneste kravet til beskyttelsessonen som denne luftstangen gir, være basert på 5 m og den aktuelle klassen av LPS og ikke noen forbedret dimensjon som hevdes av noen ikke-konvensjonelle luftstenger.

Det er ingen andre standarder tenkt å kjøre parallelt med denne standarden BS EN / IEC 62305.

Naturlige komponenter

Når metalltak blir betraktet som en naturlig lufttermineringsordning, ga BS 6651 veiledning om minimum tykkelse og materialtype som ble vurdert.

BS EN / IEC 62305-3 gir lignende veiledning samt tilleggsinformasjon hvis taket må betraktes som punkteringssikkert fra lynutslipp (se tabell 10).

Det skal alltid være minimum to nedledere fordelt rundt omkretsen av strukturen. Nedledere bør der det er mulig installeres i hvert eksponert hjørne av strukturen, ettersom forskning har vist at disse bærer hoveddelen av lynstrømmen.

Naturlige komponenter

BS EN / IEC 62305, som BS 6651, oppfordrer til bruk av tilfeldige metalldeler på eller i strukturen som skal innlemmes i LPS.

Der BS 6651 oppmuntret til elektrisk kontinuitet ved bruk av armeringsjern i betongkonstruksjoner, gjør også BS EN / IEC 62305-3 det. I tillegg står det at armeringsjern er sveiset, festet med passende tilkoblingskomponenter eller overlappet minst 20 ganger armeringsjernets diameter. Dette er for å sikre at de armeringsjernene som sannsynligvis vil ha lynstrømmer, har sikre forbindelser fra en lengde til en annen.

Når det kreves innvendige armeringsjern å være koblet til eksterne nedledere eller jordingsnett, er en av arrangementene vist i figur 20 egnet. Hvis forbindelsen fra bindelederen til armeringsjernet skal være innkapslet i betong, anbefaler standarden at det brukes to klemmer, en koblet til en armeringsjernlengde og den andre til en annen armeringsjernlengde. Leddene skal deretter innkapsles av en fuktighetshemmende forbindelse som Denso tape.

Hvis armeringsjernene (eller strukturelle stålrammer) skal brukes som dunledere, bør den elektriske kontinuiteten fastslås fra luftavslutningssystemet til jordingssystemet. For nybyggkonstruksjoner kan dette bestemmes på det tidlige byggetrinnet ved å bruke dedikerte armeringsjern eller alternativt å kjøre en dedikert kobberleder fra toppen av konstruksjonen til fundamentet før betongen helles. Denne dedikerte kobberlederen skal være bundet til de tilstøtende / tilstøtende armeringsjernene med jevne mellomrom.

Hvis det er tvil om ruten og kontinuiteten til armeringsjernene i eksisterende strukturer, bør et eksternt nedledersystem installeres. Disse bør ideelt sett være bundet i det forsterkende nettverket til strukturene på toppen og bunnen av strukturen.

Jordavslutningssystem

Jordavslutningssystemet er viktig for spredning av lynstrøm trygt og effektivt i bakken.

I tråd med BS 6651, anbefaler den nye standarden et enkelt integrert jordavslutningssystem for en struktur, som kombinerer lynbeskyttelse, kraft- og telekommunikasjonssystemer. Enighet fra driftsmyndigheten eller eieren av de aktuelle systemene bør innhentes før enhver binding finner sted.

En god jordforbindelse skal ha følgende egenskaper:

- Lav elektrisk motstand mellom elektroden og jorden. Jo lavere jordelektrodemotstanden er, desto mer sannsynlig vil lynstrømmen velge å strømme nedover den banen, fremfor alle andre, slik at strømmen kan føres trygt til og spres i jorden.

- God korrosjonsbestandighet. Valget av materiale til jordelektroden og dens tilkoblinger er av avgjørende betydning. Det vil bli begravet i jord i mange år, så det må være helt pålitelig

Standarden tar til orde for et krav til motstand med lav jording og påpeker at det kan oppnås med et samlet jordavslutningssystem på 10 ohm eller mindre.

Tre grunnleggende jordelektrodearrangementer brukes.

- Type A-ordning

- Type B-ordning

- Fundament jordelektroder

Type A-ordning

Denne består av horisontale eller vertikale jordelektroder, koblet til hver nedleder festet på utsiden av strukturen. Dette er i hovedsak jordingssystemet som brukes i BS 6651, hvor hver nedleder har en jordelektrode (stang) koblet til seg.

Type B-ordning

Dette arrangementet er i det vesentlige en fullstendig tilkoblet ringjordelektrode som er plassert rundt periferien av strukturen og er i kontakt med den omkringliggende jorda i minst 80% av den totale lengden (dvs. 20% av den totale lengden kan være plassert i f.eks. kjelleren av strukturen og ikke i direkte kontakt med jorden).

Fundament jordelektroder

Dette er egentlig en type B-jording. Den består av ledere som er installert i betongfundamentet til strukturen. Hvis det kreves ytterligere lengder av elektroder, må de oppfylle de samme kriteriene som for type B-arrangement. Fundamentjordelektroder kan brukes til å forsterke stålforsterkende fundamentmesh.

Separasjonsavstand (isolasjonsavstand) til den eksterne LPS

En separasjonsavstand (dvs. den elektriske isolasjonen) mellom den ytre LPS og de strukturelle metalldelene er egentlig nødvendig. Dette vil minimere enhver sjanse for at delvis lynstrøm innføres internt i strukturen.

Dette kan oppnås ved å plassere lynledere tilstrekkelig langt borte fra ledende deler som har ruter som fører inn i strukturen. Så hvis lynutslippet treffer lynlederen, kan den ikke `` bygge bro over gapet '' og blinke over til det tilstøtende metallverket.

BS EN / IEC 62305 anbefaler et enkelt integrert jordavslutningssystem for en struktur, som kombinerer lynbeskyttelses-, kraft- og telekommunikasjonssystemer.

Interne hensyn til LPS-design

Den grunnleggende rollen til den interne LPS er å sikre at farlig gnistdannelse unngås i strukturen som skal beskyttes. Dette kan, etter en lynutladning, skyldes lynstrømmen som strømmer i den eksterne LPS eller andre ledende deler av strukturen og prøver å blinke eller gnistre over til interne metallinstallasjoner.

Ved å utføre egnede potensialutjevningstiltak eller sikre at det er tilstrekkelig elektrisk isolasjonsavstand mellom metalldelene, kan det unngås farlig gnistdannelse mellom forskjellige metalldeler.

Lyn-potensialbinding

Potensialutjevning er rett og slett den elektriske sammenkoblingen av alle passende metallinstallasjoner / deler, slik at i tilfelle lynstrømmer strømmer, er ingen metalldeler med et annet spenningspotensial i forhold til hverandre. Hvis metalldelene i det vesentlige har samme potensial, oppheves risikoen for gnistdannelse eller overslag.

Denne elektriske sammenkoblingen kan oppnås ved naturlig / tilfeldig liming eller ved å bruke spesifikke bindeledere som er dimensjonert i henhold til tabell 8 og 9 i BS EN / IEC 62305-3.

Liming kan også oppnås ved bruk av overspenningsbeskyttende innretninger (SPD) der den direkte forbindelsen med limingsledere ikke er egnet.

Figur 21 (som er basert på BS EN / IEC 62305-3 figE.43) viser et typisk eksempel på et potensial for potensialutjevning. Gass-, vann- og sentralvarmesystemet er alle bundet direkte til den potensialutjevnende limstangen som er plassert inne, men nær en yttervegg nær bakkenivå. Strømkabelen er bundet via en passende SPD, oppstrøms fra den elektriske måleren, til potensialpotensialstangen. Denne limingsstangen skal være plassert nær hovedfordelingsbrettet (MDB) og også tett koblet til jordavslutningssystemet med kortlengde ledere. I større eller utvidede strukturer kan det være behov for flere bindingsstenger, men de bør alle være sammenkoblet med hverandre.

Skjermen på en hvilken som helst antennekabel sammen med en hvilken som helst skjermet strømforsyning til elektroniske apparater som føres inn i strukturen, bør også limes i potensialet.

Ytterligere veiledning relatert til potensialutjevning, maskerte sammenkoblingsjordesystemer og valg av SPD finner du i LSP-guideboken.

BS EN / IEC 62305-4 Elektriske og elektroniske systemer innen strukturer

Elektroniske systemer gjennomsyrer nå nesten alle aspekter av våre liv, fra arbeidsmiljøet, gjennom å fylle bilen med bensin og til og med handle på det lokale supermarkedet. Som samfunn er vi nå sterkt avhengige av kontinuerlig og effektiv drift av slike systemer. Bruken av datamaskiner, elektroniske prosesskontroller og telekommunikasjon har eksplodert i løpet av de siste to tiårene. Ikke bare eksisterer det flere systemer, den fysiske størrelsen på elektronikken som er involvert har redusert betraktelig (mindre størrelse betyr mindre energi som kreves for å skade kretsene).

BS EN / IEC 62305 aksepterer at vi nå lever i den elektroniske tidsalder, noe som gjør LEMP (Lightning Electromagnetic Impulse) beskyttelse for elektroniske og elektriske systemer integrert i standarden gjennom del 4. LEMP er begrepet gitt til de generelle elektromagnetiske effektene av lyn, inkludert gjennomførte overspenninger (forbigående overspenninger og strømmer) og utstrålte elektromagnetiske felteffekter.

LEMP-skade er så utbredt at den identifiseres som en av de spesifikke typene (D3) som skal beskyttes mot, og at LEMP-skade kan oppstå fra alle streikpunkter til strukturen eller tilknyttede tjenester - direkte eller indirekte - for ytterligere referanse til typene av skader forårsaket av lyn, se tabell 5. Denne utvidede tilnærmingen tar også hensyn til faren for brann eller eksplosjon knyttet til tjenester tilknyttet strukturen, f.eks. strøm, telekommunikasjon og andre metalliske ledninger.

Lyn er ikke den eneste trusselen ...

Forbigående overspenninger forårsaket av elektriske koblingshendelser er svært vanlige og kan være en kilde til betydelig forstyrrelse. Strøm som strømmer gjennom en leder skaper et magnetfelt der energi lagres. Når strømmen blir avbrutt eller slått av, frigjøres plutselig energien i magnetfeltet. I et forsøk på å spre seg selv blir det en transient med høy spenning.

Jo mer lagret energi, jo større blir den resulterende forbigående. Høyere strømmer og lengre lederlengder bidrar begge til mer lagret energi og frigjøres!

Dette er grunnen til at induktive belastninger som motorer, transformatorer og elektriske stasjoner alle er vanlige årsaker til å bytte transienter.

Betydningen av BS EN / IEC 62305-4

Tidligere forbigående overspenning eller overspenningsvern ble inkludert som et rådgivende vedlegg i BS 6651-standarden, med en egen risikovurdering. Som et resultat ble beskyttelse ofte montert etter at utstyrsskade ble påført, ofte gjennom plikten til forsikringsselskaper. Imidlertid dikterer den enkelte risikovurderingen i BS EN / IEC 62305 om strukturell og / eller LEMP-beskyttelse er nødvendig, og derfor kan strukturell lynbeskyttelse ikke nå betraktes isolert fra forbigående overspenningsbeskyttelse - kjent som Surge Protective Devices (SPDs) innenfor denne nye standarden. Dette i seg selv er et betydelig avvik fra BS 6651.

I henhold til BS EN / IEC 62305-3 kan et LPS-system ikke lenger monteres uten lynstrøm eller potensialpotensialkobling av SPD-er til innkommende metalltjenester som har "levende kjerner" - for eksempel strøm- og telekabler - som ikke kan bindes direkte til jorden. Slike SPD-er kreves for å beskytte mot risikoen for tap av menneskeliv ved å forhindre farlig gnistdannelse som kan medføre brann eller fare for elektrisk støt.

Lynstrøm eller potensial med potensialutjevning brukes også på luftledninger som mater strukturen som er utsatt for en direkte streik. Imidlertid gir bruken av disse SPD-ene alene ingen effektiv beskyttelse mot svikt i sensitive elektriske eller elektroniske systemer, for å sitere BS EN / IEC 62305 del 4, som er spesielt dedikert til beskyttelse av elektriske og elektroniske systemer i strukturer.

Lynstrøm-SPD-er utgjør en del av et koordinert sett med SPD-er som inkluderer overspennings-SPD-er - som er nødvendig totalt for effektivt å beskytte sensitive elektriske og elektroniske systemer fra både lyn- og byttetransienter.

Lynbeskyttelsessoner (LPZ)

Mens BS 6651 anerkjente et begrep med sonering i vedlegg C (plasseringskategorier A, B og C), definerer BS EN / IEC 62305-4 begrepet lynbeskyttelsessoner (LPZs). Figur 22 illustrerer det grunnleggende LPZ-konseptet definert av beskyttelsestiltak mot LEMP som beskrevet i del 4.

Innenfor en struktur er en serie LPZ-er opprettet for å ha, eller identifiseres som allerede, suksessivt mindre eksponering for lynets effekter.

Suksessive soner bruker en kombinasjon av liming, skjerming og koordinerte SPD for å oppnå en betydelig reduksjon i LEMP-alvorlighetsgraden, fra utførte overspenningsstrømmer og forbigående overspenninger, så vel som utstrålte magnetfelteffekter. Designere koordinerer disse nivåene slik at det mer følsomme utstyret er plassert i de mer beskyttede sonene.

LPZ-ene kan deles i to kategorier - 2 eksterne soner (LPZ 0_A, LPZ 0_B) og vanligvis 2 interne soner (LPZ 1, 2), selv om ytterligere soner kan innføres for ytterligere reduksjon av det elektromagnetiske feltet og lynstrøm om nødvendig.

Eksterne soner

LPZ 0_A er området som er utsatt for direkte lynslag, og derfor kan det hende at den må føre opp til full lynstrøm.

Dette er vanligvis takområdet til en struktur. Det fulle elektromagnetiske feltet forekommer her.

LPZ 0_B er området ikke utsatt for direkte lynslag og er vanligvis sideveggene til en struktur.

Imidlertid forekommer det fulle elektromagnetiske feltet fremdeles her, og det kan forekomme delvise lynstrømmer og svitsjstrømmer her.

Interne soner

LPZ 1 er det indre området som er utsatt for delvise strømmer. De gjennomførte lynstrømmene og / eller svitsjene reduseres sammenlignet med de eksterne sonene LPZ 0_A, LPZ 0_B.

Dette er vanligvis området der tjenestene kommer inn i strukturen eller der hovedstrømbryteren er plassert.

LPZ 2 er et indre område som er plassert ytterligere inne i strukturen der restene av lynimpulsstrømmer og / eller svitsjbølger reduseres sammenlignet med LPZ 1.

Dette er vanligvis et skjermet rom eller, for strøm, i området for underfordelingskort. Beskyttelsesnivåer innenfor en sone må koordineres med immunitetsegenskapene til utstyret som skal beskyttes, dvs. jo mer følsomt utstyr, jo mer beskyttet er det nødvendig med sone.

Det eksisterende stoffet og oppsettet til en bygning kan gjøre soner lett synlige, eller LPZ-teknikker må kanskje brukes for å lage de nødvendige sonene.

Overspenningsverntiltak (SPM)

Noen områder av en struktur, for eksempel et skjermet rom, er naturlig bedre beskyttet mot lyn enn andre, og det er mulig å utvide de mer beskyttede sonene ved nøye utforming av LPS, jordbinding av metalltjenester som vann og gass og kabling teknikker. Imidlertid er det riktig installasjon av koordinerte Surge Protective Devices (SPDs) som beskytter utstyr mot skader, samt sørger for kontinuitet i driften - kritisk for å eliminere nedetid. Disse tiltakene blir totalt referert til som Surge Protection Measures (SPM) (tidligere LEMP Protection Measures System (LPMS)).

Når du bruker liming, skjerming og SPD, må teknisk fortreffelighet balanseres med økonomisk nødvendighet. For nybygg kan bindings- og siktetiltak utformes integrert for å inngå i hele SPM. Imidlertid, for en eksisterende struktur, vil ettermontering av et sett med koordinerte SPD sannsynligvis være den enkleste og mest kostnadseffektive løsningen.

Klikk på redigeringsknappen for å endre denne teksten. Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Ut elit tellus, luctus nec ullamcorper mattis, pulvinar dapibus leo.

Koordinerte SPD-er

BS EN / IEC 62305-4 understreker bruken av koordinerte SPD for beskyttelse av utstyr i deres miljø. Dette betyr ganske enkelt en serie SPD-er hvis lokasjoner og LEMP-håndteringsattributter er koordinert på en slik måte at de beskytter utstyret i omgivelsene ved å redusere LEMP-effektene til usikkert nivå. Så det kan være en kraftig lynstrøm SPD ved serviceinngangen for å håndtere størstedelen av overspenningsenergien (delvis lynstrøm fra en LPS og / eller luftledninger) med den respektive forbigående overspenning styrt til sikre nivåer av koordinerte pluss nedstrøms overspenning SPD for å beskytte terminalutstyr inkludert potensiell skade ved å bytte kilder, f.eks. store induktive motorer. Passende SPD-er bør monteres der tjenester krysser fra en LPZ til en annen.

Koordinerte SPD-er må effektivt fungere sammen som et kaskadesystem for å beskytte utstyr i omgivelsene. For eksempel bør lynstrøm-SPD ved serviceinngangen håndtere det meste av overspenningsenergi, og tilstrekkelig avlaste de nedstrøms overspennings-SPD-ene for å kontrollere overspenningen.

Passende SPD-er bør monteres der tjenester krysser fra en LPZ til en annen

Dårlig koordinering kan bety at de overspente SPD-ene er utsatt for for mye bølgeenergi som setter både seg selv og potensielt utstyr i fare for skade.

Videre må spenningsbeskyttelsesnivåer eller gjennomspenninger fra installerte SPD-er koordineres med den isolerende motstandsspenningen til delene av installasjonen og motstandsspenningen til elektronisk utstyr.

Forbedrede SPD-er

Selv om det ikke er ønskelig med direkte skade på utstyret, kan behovet for å minimere nedetid som følge av tap av drift eller funksjonsfeil på utstyret også være kritisk. Dette er spesielt viktig for næringer som betjener publikum, det være seg sykehus, finansinstitusjoner, produksjonsanlegg eller kommersielle virksomheter, der manglende evne til å yte tjenester på grunn av tap av utstyr vil føre til betydelig helse og sikkerhet og / eller økonomisk konsekvenser.

Standard SPD-er kan bare beskytte mot overspenninger i vanlig modus (mellom strømførende ledere og jord), og gir effektiv beskyttelse mot direkte skade, men ikke mot nedetid på grunn av systemforstyrrelse.

BS EN 62305 vurderer derfor bruken av forbedrede SPD (SPD *) som ytterligere reduserer risikoen for skade og funksjonsfeil på kritisk utstyr der kontinuerlig drift er nødvendig. Installatører må derfor være mye mer oppmerksomme på applikasjons- og installasjonskravene til SPD enn det de kanskje tidligere har vært.

Superior eller forbedrede SPD-er gir lavere (bedre) gjennomspenningsbeskyttelse mot overspenninger i både vanlig modus og differensialmodus (mellom strømførende ledere) og gir derfor også ytterligere beskyttelse over tiltak og skjerming.

Slike forbedrede SPD-er kan til og med tilby opptil strømnettet Type 1 + 2 + 3 eller data / telecom Test Cat D + C + B-beskyttelse innen en enhet. Ettersom terminalutstyr, for eksempel datamaskiner, har en tendens til å være mer sårbar for spenninger i differensialmodus, kan denne ekstra beskyttelsen være en viktig faktor.

Videre tillater kapasiteten til å beskytte mot vanlige og differensielle moduser at utstyr forblir i fortsatt drift under spenningsaktivitet - noe som gir betydelig fordel for kommersielle, industrielle og offentlige serviceorganisasjoner.

Alle LSP SPD-er tilbyr forbedret SPD-ytelse med bransjeledende lave gjennomspenninger

(spenningsbeskyttelsesnivå, U_p), da dette er det beste valget for å oppnå kostnadseffektiv, vedlikeholdsfri gjentatt beskyttelse i tillegg til å forhindre kostbar nedetid på systemet. Lav spenningsbeskyttelse i alle vanlige moduser og differensialmodus betyr at færre enheter kreves for å gi beskyttelse, noe som sparer enhetskostnader og installasjonskostnader, samt installasjonstid.

Alle LSP SPD-er tilbyr forbedret SPD-ytelse med bransjeledende lav gjennomgangsspenning

konklusjonen

Lyn utgjør en klar trussel mot en struktur, men en økende trussel mot systemene i strukturen på grunn av økt bruk og avhengighet av elektrisk og elektronisk utstyr. BS EN / IEC 62305-serien av standarder anerkjenner dette tydelig. Strukturell lynbeskyttelse kan ikke lenger være isolert fra forbigående overspenning eller overspenningsbeskyttelse av utstyr. Bruken av forbedrede SPD-er gir et praktisk kostnadseffektivt beskyttelsesmiddel som muliggjør kontinuerlig drift av kritiske systemer under LEMP-aktivitet.