BS EN IEC 62305 Norma na ochranu pred bleskom

Norma BS EN / IEC 62305 na ochranu pred bleskom bola pôvodne publikovaná v septembri 2006 a nahrádza predchádzajúcu normu BS 6651: 1999. Pre konečné obdobie, BS EN / IEC 62305 a BS 6651 prebiehali paralelne, ale od augusta 2008 bola BS 6651 zrušená a teraz je BS EN / IEC 63205 uznávanou normou na ochranu pred bleskom.

Norma BS EN / IEC 62305 odráža zvýšené vedecké poznanie blesku a jeho účinkov za posledných dvadsať rokov a hodnotí rastúci vplyv technológií a elektronických systémov na naše každodenné činnosti. BS EN / IEC 62305, ktorý je zložitejší a náročnejší ako jeho predchodca, obsahuje štyri odlišné časti - všeobecné zásady, riadenie rizík, fyzické poškodenie štruktúr a ohrozenie života a ochrana elektronických systémov.

Tieto časti normy sú tu predstavené. V roku 2010 tieto časti prešli pravidelným technickým preskúmaním. Aktualizované časti 1, 3 a 4 boli vydané v roku 2011. Aktualizovaná časť 2 je v súčasnosti predmetom diskusií a očakáva sa jej zverejnenie koncom roku 2012.

Kľúčom k norme BS EN / IEC 62305 je, že všetky úvahy o ochrane pred bleskom vychádzajú z komplexného a komplexného posúdenia rizika a že toto hodnotenie nezohľadňuje iba chránenú štruktúru, ale aj služby, ku ktorým je táto štruktúra pripojená. V zásade už nemožno považovať štrukturálnu ochranu pred bleskom izolovane, ochrana pred prechodným prepätím alebo elektrickým prepätím je neoddeliteľnou súčasťou normy BS EN / IEC 62305.

Štruktúra BS EN / IEC 62305

Séria BS EN / IEC 62305 sa skladá zo štyroch častí, ktoré je potrebné zohľadniť. Tieto štyri časti sú načrtnuté nižšie:

Časť 1: Všeobecné zásady

BS EN / IEC 62305-1 (časť 1) je úvodom k ďalším častiam normy a v podstate popisuje, ako navrhnúť systém ochrany pred bleskom (LPS) v súlade s priloženými časťami normy.

Časť 2: Riadenie rizík

BS EN / IEC 62305-2 (časť 2) prístupu k riadeniu rizika sa nesústredí toľko na čisto fyzické poškodenie konštrukcie spôsobené bleskom, ale skôr na riziko strát na ľudských životoch, straty služby stratu kultúrneho dedičstva a hospodárske straty.

Časť 3: Fyzické poškodenie štruktúr a ohrozenie života

BS EN / IEC 62305-3 (časť 3) sa priamo týka hlavnej časti BS 6651. Od BS 6651 sa líši tým, že táto nová časť má štyri triedy alebo úrovne ochrany LPS, na rozdiel od základných dvoch (obyčajných a vysoko rizikové) v BS 6651.

Časť 4: Elektrické a elektronické systémy

v rámci štruktúr sa BS EN / IEC 62305-4 (časť 4) vzťahuje na ochranu elektrických a elektronických systémov umiestnených v štruktúrach. Stelesňuje to, čo vyjadrila príloha C k norme BS 6651, ale s novým zonálnym prístupom označovaným ako zóny ochrany pred bleskom (LPZ). Poskytuje informácie o návrhu, inštalácii, údržbe a testovaní ochranného systému Lightning Electromagnetic Impulse (LEMP) (teraz označovaného ako Surge Protection Measures - SPM) pre elektrické / elektronické systémy v konštrukcii.

V nasledujúcej tabuľke je uvedený prehľad hlavných rozdielov medzi predchádzajúcou normou BS 6651 a BS EN / IEC 62305.

Poškodenie a strata

BS EN / IEC 62305 identifikuje štyri hlavné zdroje poškodenia:

S1 Bliká do štruktúry

S2 Bliká blízko konštrukcie

S3 Bliká na službu

S4 Bliká v blízkosti servisu

Každý zdroj poškodenia môže mať za následok jeden alebo viac z troch typov poškodenia:

D1 Zranenie živých bytostí v dôsledku krokových a dotykových napätí

D2 Fyzické poškodenie (požiar, výbuch, mechanické zničenie, chemické uvoľnenie) v dôsledku účinkov bleskového prúdu vrátane iskrenia

D3 Porucha vnútorných systémov v dôsledku bleskového elektromagnetického impulzu (LEMP)

Nasledujúce typy strát môžu byť výsledkom poškodenia bleskom:

L1 Straty ľudského života

L2 Strata služby verejnosti

L3 Strata kultúrneho dedičstva

L4 Strata ekonomickej hodnoty

Vzťahy všetkých vyššie uvedených parametrov sú zhrnuté v tabuľke 5.

Obrázok 12 na strane 271 zobrazuje typy poškodenia a straty spôsobené bleskom.

Podrobnejšie vysvetlenie všeobecných zásad, ktoré sú súčasťou 1 normy BS EN 62305, nájdete v našej úplnej referenčnej príručke „Sprievodca BS EN 62305“. Aj keď je táto príručka zameraná na normu BS EN, môže poskytnúť podporné informácie, ktoré by mohli zaujímať konzultantov navrhujúcich podľa ekvivalentu IEC. Viac podrobností o tejto príručke nájdete na strane 283.

Kritériá návrhu schémy

Ideálnou ochranou pred bleskom pre konštrukciu a jej súvisiace služby by bolo uzatvorenie konštrukcie do uzemneného a dokonale vodivého kovového štítu (skrinky) a okrem toho zabezpečenie adekvátneho spojenia všetkých pripojených služieb vo vstupnom bode do štítu.

To by v podstate zabránilo prenikaniu bleskového prúdu a indukovaného elektromagnetického poľa do štruktúry. V praxi však nie je možné alebo skutočne nákladovo efektívne ísť do takej dĺžky.

Táto norma tak stanovuje definovaný súbor parametrov bleskového prúdu, kde ochranné opatrenia prijaté v súlade s jej odporúčaniami znížia akékoľvek škody a následné straty v dôsledku úderu blesku. Toto zníženie poškodenia a následnej straty je platné za predpokladu, že parametre úderu blesku spadajú do definovaných limitov stanovených ako úrovne ochrany pred bleskom (LPL).

Úrovne ochrany pred bleskom (LPL)

Štyri úrovne ochrany boli určené na základe parametrov získaných z predtým publikovaných technických článkov. Každá úroveň má pevnú sadu maximálnych a minimálnych parametrov bleskového prúdu. Tieto parametre sú uvedené v tabuľke 6. Maximálne hodnoty sa použili pri navrhovaní výrobkov, ako sú komponenty na ochranu pred bleskom a prepäťové ochranné zariadenia (SPD). Na odvodenie polomeru valiacej sa gule pre každú úroveň sa použili minimálne hodnoty bleskového prúdu.

Zóny ochrany pred bleskom (LPZ)

Koncept zón ochrany pred bleskom (LPZ) bol zavedený v norme BS EN / IEC 62305 najmä na pomoc pri určovaní ochranných opatrení potrebných na stanovenie ochranných opatrení na potlačenie bleskových elektromagnetických impulzov (LEMP) v konštrukcii.

Všeobecnou zásadou je, že zariadenie vyžadujúce ochranu by malo byť umiestnené v LPZ, ktorého elektromagnetické vlastnosti sú kompatibilné s odolnosťou voči namáhaniu zariadenia alebo odolnosťou.

Koncept je určený pre vonkajšie zóny s rizikom priameho úderu blesku (LPZ 0_A) alebo riziko vzniku čiastočného bleskového prúdu (LPZ 0_B) a úrovne ochrany vo vnútorných zónach (LPZ 1 a LPZ 2).

Všeobecne platí, že čím je počet zón vyšší (LPZ 2; LPZ 3 atď.), Tým sú očakávané elektromagnetické účinky nižšie. Akékoľvek citlivé elektronické zariadenie by malo byť zvyčajne umiestnené v LPZ s vyšším počtom a malo by byť chránené proti LEMP príslušnými opatreniami na ochranu proti prepätiu („SPM“, ako je definované v BS EN 62305: 2011).

SPM bol predtým v norme BS EN / IEC 62305: 2006 označovaný ako LEMP Protection Measures System (LPMS).

Obrázok 13 zdôrazňuje koncept LPZ aplikovaný na štruktúru a na SPM. Koncept je rozšírený v BS EN / IEC 62305-3 a BS EN / IEC 62305-4.

Výber najvhodnejšieho SPM sa vykonáva pomocou posúdenia rizika v súlade s BS EN / IEC 62305-2.

BS EN / IEC 62305-2 Riadenie rizík

BS EN / IEC 62305-2 je kľúčom k správnej implementácii BS EN / IEC 62305-3 a BS EN / IEC 62305-4. Hodnotenie a riadenie rizika sú teraz podstatne hlbšie a rozsiahlejšie ako v prístupe BS 6651.

BS EN / IEC 62305-2 sa osobitne zaoberá vypracovaním posúdenia rizika, ktorého výsledky definujú požadovanú úroveň systému ochrany pred bleskom (LPS). Zatiaľ čo BS 6651 venovala téme hodnotenia rizika 9 strán (vrátane obrázkov), BS EN / IEC 62305-2 v súčasnosti obsahuje viac ako 150 strán.

Prvou etapou posúdenia rizika je zistiť, ktoré zo štyroch typov strát (ako sú určené v norme BS EN / IEC 62305-1) môžu vzniknúť štruktúre a jej obsahu. Konečným cieľom posúdenia rizika je kvantifikovať a v prípade potreby znížiť príslušné primárne riziká, tj:

R₁ riziko strát na ľudských životoch

R₂ riziko straty služby verejnosti

R₃ riziko straty kultúrneho dedičstva

R₄ riziko straty ekonomickej hodnoty

Pre každé z prvých troch primárnych rizík je prípustné riziko (R_T) je nastavený. Tieto údaje možno získať z tabuľky 7 normy IEC 62305-2 alebo tabuľky NK.1 národnej prílohy BS EN 62305-2.

Každé primárne riziko (R_n) sa určuje prostredníctvom dlhej série výpočtov, ako sú definované v norme. Ak skutočné riziko (R_n) je menšie alebo rovnaké ako prípustné riziko (R_T), potom nie sú potrebné žiadne ochranné opatrenia. Ak skutočné riziko (R_n) je väčšie ako zodpovedajúce prípustné riziko (R_T), potom je potrebné zahájiť ochranné opatrenia. Vyššie uvedený proces sa opakuje (s použitím nových hodnôt, ktoré sa týkajú zvolených ochranných opatrení) až do R_n je menšie alebo rovnaké ako jeho zodpovedajúce R_T. Je to tento iteračný proces, ako je znázornený na obrázku 14, ktorý rozhoduje o výbere alebo skutočne úrovni ochrany pred bleskom (LPL) systému ochrany pred bleskom (LPS) a ochranných ochranných opatreniach (SPM) na potlačenie elektromagnetického impulzu blesku (LEMP).

BS EN / IEC 62305-3 Fyzické poškodenie štruktúr a ohrozenie života

Táto časť súboru noriem sa zaoberá ochrannými opatreniami v štruktúre a okolo nej a ako taká sa priamo týka hlavnej časti normy BS 6651.

Hlavná časť tejto časti normy poskytuje usmernenie k návrhu externého systému ochrany pred bleskom (LPS), interného LPS a programov údržby a kontroly.

Systém ochrany pred bleskom (LPS)

BS EN / IEC 62305-1 definuje štyri úrovne ochrany pred bleskom (LPL) na základe pravdepodobných minimálnych a maximálnych bleskových prúdov. Tieto LPL sa rovnajú priamo triedam systému ochrany pred bleskom (LPS).

Korelácia medzi štyrmi úrovňami LPL a LPS je uvedená v tabuľke 7. V podstate platí, že čím je LPL vyššia, tým je požadovaná vyššia trieda LPS.

Trieda LPS, ktorá sa má inštalovať, sa riadi výsledkom výpočtu hodnotenia rizika zvýrazneného v BS EN / IEC 62305-2.

Úvahy o návrhu externého LPS

Projektant ochrany pred bleskom musí najskôr zohľadniť tepelné a výbušné účinky spôsobené v mieste úderu blesku a následky pre uvažovanú stavbu. V závislosti na dôsledkoch môže projektant zvoliť jeden z nasledujúcich typov externých LPS:

- Izolovaný

- Neizolované

Izolovaný LPS sa zvyčajne vyberá, ak je konštrukcia vyrobená z horľavých materiálov alebo predstavuje riziko výbuchu.

Naopak, môže byť použitý neizolovaný systém, ak také nebezpečenstvo neexistuje.

Externý LPS pozostáva z:

- Systém ukončovania vzduchu

- Systém spodných vodičov

- Zemný ukončovací systém

Tieto jednotlivé prvky LPS by mali byť navzájom spojené pomocou vhodných komponentov ochrany pred bleskom (LPC) vyhovujúcich (v prípade BS EN 62305) radu BS EN 50164 (všimnite si, že tento rad BS EN má byť nahradený BS EN / IEC Séria 62561). To zabezpečí, že v prípade výboja bleskového prúdu do konštrukcie bude správny návrh a výber komponentov minimalizovať prípadné škody.

Systém ukončovania vzduchu

Úlohou systému zakončenia vzduchu je zachytiť prúd výboja blesku a neškodne ho rozptýliť na zem prostredníctvom spodného vodiča a systému zakončenia zeme. Preto je životne dôležité používať správne navrhnutý jímací systém.

BS EN / IEC 62305-3 pri navrhovaní vzduchovej koncovky navrhuje:

- Vzduchové tyče (alebo koncovky), či už sú to voľne stojace štóty alebo spojené s vodičmi, aby vytvorili na streche sieťku

- Prívodné (alebo zavesené) vodiče, či už sú podopreté samostatne stojacimi stožiarmi, alebo spojené s vodičmi na vytvorenie sieťky na streche

- Sieťovaná sieť vodičov, ktorá môže ležať v priamom kontakte so strechou alebo môže byť nad ňou zavesená (v prípade, že má mimoriadny význam, aby strecha nebola vystavená priamemu výboju blesku)

Norma objasňuje, že všetky použité typy ukončovacích systémov musia spĺňať požiadavky na umiestnenie stanovené v tele normy. Zdôrazňuje, že komponenty vzduchového vedenia by sa mali inštalovať v rohoch, exponovaných bodoch a okrajoch konštrukcie. Tri základné metódy odporúčané na určenie polohy jímacích systémov sú:

- Metóda valiacej sa gule

- Metóda ochranného uhla

- Sieťová metóda

Tieto metódy sú podrobne opísané na nasledujúcich stranách.

Metóda valiacej sa gule

Metóda valiacej sa gule je jednoduchým prostriedkom na identifikáciu oblastí konštrukcie, ktoré potrebujú ochranu, s prihliadnutím na možnosť bočných nárazov do konštrukcie. Základný koncept aplikácie rolovacej gule na konštrukciu je znázornený na obrázku 15. Obr.

Metóda valiacej sa gule bola použitá v BS 6651, jediný rozdiel je v tom, že v BS EN / IEC 62305 existujú rôzne polomery valivej gule, ktoré zodpovedajú príslušnej triede LPS (pozri tabuľku 8).

Táto metóda je vhodná na definovanie ochranných pásiem pre všetky typy štruktúr, najmä pre tie so zložitou geometriou.

Metóda ochranného uhla

Metóda ochranného uhla je matematickým zjednodušením metódy valiacej sa gule. Ochranný uhol (a) je uhol vytvorený medzi hrotom (A) vertikálnej tyče a čiarou vedenou nadol k povrchu, na ktorom tyč sedí (pozri obrázok 16).

Ochranný uhol poskytnutý vzduchovou tyčou je zjavne trojrozmerný koncept, keď sa tyči pridelí ochranný kužeľ zametaním línie AC v uhle ochrany o celých 360 ° okolo vzduchovej tyče.

Ochranný uhol sa líši s meniacou sa výškou vzduchovej tyče a triedou LPS. Ochranný uhol poskytovaný vzduchovou tyčou je určený z tabuľky 2 normy BS EN / IEC 62305-3 (pozri obrázok 17).

Meniaci sa ochranný uhol predstavuje zmenu k jednoduchej 45 ° zóne ochrany, ktorá sa vo väčšine prípadov poskytuje v norme BS 6651. Okrem toho nová norma využíva výšku systému ukončovania vzduchu nad referenčnou rovinou, či už ide o úroveň zeme alebo strechy (pozri Obrázok 18).

Sieťová metóda

Toto je metóda, ktorá sa najčastejšie používa podľa odporúčaní BS 6651. V rámci BS EN / IEC 62305 sú opäť definované štyri rôzne veľkosti ukončovacích ôk, ktoré zodpovedajú príslušnej triede LPS (pozri tabuľku 9).

Táto metóda je vhodná tam, kde rovné povrchy vyžadujú ochranu, ak sú splnené nasledujúce podmienky:

- Vodiče ukončenia vedenia musia byť umiestnené na okrajoch strechy, na jej previsoch a na hrebeňoch strechy so sklonom presahujúcim 1 z 10 (5.7 °)

- Nad systémom ukončenia vzduchu nevyčnieva žiadna kovová inštalácia

Moderný výskum poškodenia bleskom ukázal, že okraje a rohy striech sú najviac náchylné na poškodenie.

Takže na všetkých konštrukciách, najmä s plochými strechami, by sa obvodové vodiče mali inštalovať čo najbližšie k vonkajším okrajom strechy.

Rovnako ako v BS 6651, aj v súčasnosti platná norma umožňuje použitie vodičov (či už náhodných kovových konštrukcií alebo vodičov určených pre LP) pod strechou. Vertikálne vzduchové tyče (cípy) alebo úderové dosky by sa mali namontovať nad strechu a pripojiť k vodivému systému pod nimi. Vzduchové tyče by mali byť od seba vzdialené najviac 10 m. Ak sa ako alternatíva použijú úderové plechy, mali by byť strategicky umiestnené nad strešnou plochou vo vzdialenosti najviac 5 m.

Netradičné jímacie systémy

V priebehu rokov zúrila veľa technických (a komerčných) diskusií o platnosti tvrdení zástancov takýchto systémov.

Táto téma bola predmetom rozsiahlych diskusií v rámci technických pracovných skupín, ktoré zostavili normu BS EN / IEC 62305. Výsledkom bolo, aby zostali informácie obsiahnuté v tejto norme.

BS EN / IEC 62305 jednoznačne uvádza, že objem alebo zóna ochrany, ktorá poskytuje systém zakončenia vzduchu (napr. Vzduchová tyč), bude určená iba skutočným fyzickým rozmerom systému ukončenia.

Toto vyhlásenie je posilnené vo verzii BS EN 2011 z roku 62305 tým, že je začlenené do tela normy a nie súčasťou prílohy (príloha A k norme BS EN / IEC 62305-3: 2006).

Typicky, ak je vzduchová tyč vysoká 5 m, potom jediný nárok na ochranné pásmo, ktoré táto vzduchová tyč poskytuje, by bol založený na 5 m a príslušnej triede LPS, a nie na žiadnom vylepšenom rozmere, ktorý požadujú niektoré nekonvenčné vzduchové tyče.

Neexistuje žiadny ďalší štandard, o ktorom sa uvažuje, že bude bežať paralelne s touto normou BS EN / IEC 62305.

Prírodné zložky

Ak sa kovové strechy považujú za prirodzené usporiadanie vetrania, potom norma BS 6651 poskytla pokyny týkajúce sa minimálnej hrúbky a typu uvažovaného materiálu.

BS EN / IEC 62305-3 poskytuje podobné pokyny a ďalšie informácie, ak je potrebné strechu považovať za odolnú proti prepichnutiu výbojom blesku (pozri tabuľku 10).

Po obvode konštrukcie by mali byť vždy minimálne dva zvodové vodiče. V každom odkrytom rohu konštrukcie by mali byť všade, kde je to možné, inštalované spodné vodiče, pretože ich výskum ukázal, že prenášajú hlavnú časť bleskového prúdu.

Prírodné zložky

BS EN / IEC 62305, rovnako ako BS 6651, podporuje použitie náhodných kovových častí na alebo v konštrukcii, ktoré majú byť začlenené do LPS.

Tam, kde BS 6651 podporovala elektrickú kontinuitu pri použití výstužných tyčí umiestnených v betónových konštrukciách, tak to robí aj BS EN / IEC 62305-3. Ďalej sa v ňom uvádza, že výstužné tyče sú zvárané, upnuté vhodnými spojovacími komponentmi alebo prekrývajú minimálne 20-násobok priemeru výstuže. To má zabezpečiť, aby tie výstužné tyče, ktoré pravdepodobne budú prenášať bleskové prúdy, mali bezpečné spojenie z jednej dĺžky na druhú.

Ak sa vyžaduje pripojenie vnútorných výstužných tyčí k vonkajším zvodovým vodičom alebo uzemňovacej sieti, je vhodné jedno z usporiadaní znázornených na obrázku 20. Ak má byť spojenie medzi spojovacím vodičom a výstužou zaliate v betóne, potom norma odporúča, aby sa použili dve svorky, jedna spojená s jednou dĺžkou výstuže a druhá s inou dĺžkou výstuže. Spoje by potom mali byť obalené zlúčeninou tlmiacou vlhkosť, ako je napríklad páska Denso.

Ak sa majú výstužné tyče (alebo rámy z oceľovej konštrukcie) použiť ako spodné vodiče, potom by sa mala zabezpečiť elektrická kontinuita od systému ukončovania vzduchu k uzemňovaciemu systému. Pre novostavby sa o tom môže rozhodnúť v počiatočnej fáze výstavby pomocou vyhradených výstužných tyčí alebo alternatívne pred natekaním betónu viesť špeciálny medený vodič z hornej časti konštrukcie k základu. Tento vyhradený medený vodič by mal byť pravidelne pripojený k susedným / susedným výstužným tyčiam.

Ak existujú pochybnosti o trase a kontinuite výstužných tyčí v existujúcich konštrukciách, potom by sa mal nainštalovať externý zvodový systém. Tieto by mali byť v ideálnom prípade spojené do výstužnej siete štruktúr v hornej a dolnej časti konštrukcie.

Zemný ukončovací systém

Systém zakončenia zeme je nevyhnutný pre bezpečný a efektívny rozptyl bleskového prúdu do zeme.

V súlade s BS 6651 nový štandard odporúča jediný integrovaný uzemňovací systém pre štruktúru, kombinujúci ochranu pred bleskom, napájanie a telekomunikačné systémy. Pred akýmkoľvek spojením by sa mal získať súhlas prevádzkového orgánu alebo vlastníka príslušných systémov.

Dobré uzemnenie by malo mať nasledujúce vlastnosti:

- Nízky elektrický odpor medzi elektródou a zemou. Čím je odpor zemnej elektródy nižší, tým je pravdepodobnejšie, že bleskový prúd bude prúdiť po tejto ceste prednostne pred akýmkoľvek iným, čo umožní, aby bol prúd bezpečne vedený a rozptýlený v zemi.

- Dobrá odolnosť proti korózii. Výber materiálu pre uzemňovaciu elektródu a jej spojenia má zásadný význam. Bude pochovaný v pôde mnoho rokov, takže musí byť úplne spoľahlivý

Norma presadzuje požiadavku na nízky odpor uzemnenia a poukazuje na to, že je možné ju dosiahnuť s celkovým uzemňovacím systémom 10 ohmov alebo menej.

Používajú sa tri základné usporiadania uzemňovacích elektród.

- Usporiadanie typu A.

- Usporiadanie typu B.

- základové zemné elektródy

Usporiadanie typu A.

Skladá sa z vodorovných alebo zvislých uzemňovacích elektród pripojených ku každému spodnému vodiču pripevnenému na vonkajšej strane konštrukcie. Jedná sa v podstate o uzemňovací systém používaný v BS 6651, kde každý zvodový vodič má k sebe pripojenú uzemňovaciu elektródu (tyč).

Usporiadanie typu B.

Toto usporiadanie je v podstate úplne pripojená prstencová uzemňovacia elektróda, ktorá je umiestnená po obvode konštrukcie a je v kontakte s okolitou pôdou po dobu minimálne 80% jej celkovej dĺžky (tj. 20% jej celkovej dĺžky môže byť umiestnených napríklad v suterén konštrukcie a nie je v priamom kontakte so zemou).

Základové zemné elektródy

Jedná sa v podstate o uzemňovacie usporiadanie typu B. Skladá sa z vodičov, ktoré sú inštalované v betónovom základe konštrukcie. Ak sú potrebné ďalšie dĺžky elektród, musia spĺňať rovnaké kritériá ako kritériá pre usporiadanie typu B. Na rozšírenie oceľovej výstužnej základovej siete je možné použiť základové zemné elektródy.

Separačná (izolačná) vzdialenosť externého LPS

V zásade je potrebná rozstupová vzdialenosť (tj. Elektrická izolácia) medzi vonkajším LPS a kovovými konštrukčnými časťami. Takto sa minimalizuje akákoľvek šanca na čiastočný bleskový prúd zavedený vnútorne do konštrukcie.

To sa dá dosiahnuť umiestnením bleskozvodov dostatočne ďaleko od akýchkoľvek vodivých častí, ktoré majú trasy vedúce do konštrukcie. Takže ak výboj blesku zasiahne bleskozvod, nemôže „preklenúť medzeru“ a prebliknúť k susednému kovovému dielu.

BS EN / IEC 62305 odporúča jediný integrovaný uzemňovací systém pre štruktúru, ktorý kombinuje systémy ochrany pred bleskom, napájanie a telekomunikačné systémy.

Úvahy o vnútornom návrhu LPS

Základnou úlohou vnútorného LPS je zabezpečiť zabránenie vzniku nebezpečného iskrenia v chránenej konštrukcii. Môže to byť spôsobené bleskovým prúdom prúdiacim vo vonkajšom LPS alebo v iných vodivých častiach konštrukcie a po bleskovom výboji a pokusu o blesk alebo iskrenie na vnútorné kovové inštalácie.

Vykonaním vhodných opatrení na vyrovnanie potenciálov alebo zaistením dostatočnej vzdialenosti elektrickej izolácie medzi kovovými časťami sa môžete vyhnúť nebezpečnému iskreniu medzi rôznymi kovovými časťami.

Bleskové vyrovnanie potenciálov

Vyrovnanie potenciálov je jednoducho elektrické prepojenie všetkých vhodných kovových inštalácií / častí, takže v prípade prúdenia bleskových prúdov nemá žiadna kovová časť navzájom odlišný napäťový potenciál. Ak sú kovové časti v zásade na rovnakom potenciáli, riziko iskrenia alebo preskočenia sa ruší.

Toto elektrické prepojenie je možné dosiahnuť prirodzeným / náhodným spojením alebo použitím špecifických spojovacích vodičov dimenzovaných podľa tabuliek 8 a 9 normy BS EN / IEC 62305-3.

Spojenie je možné vykonať aj použitím prepäťových ochranných zariadení (SPD), kde nie je vhodné priame spojenie so spojovacími vodičmi.

Obrázok 21 (ktorý je založený na norme BS EN / IEC 62305-3 obr. 43) ukazuje typický príklad usporiadania vyrovnania potenciálov. Plyn, voda a ústredné kúrenie sú všetky pripojené priamo k tyči vyrovnania potenciálov umiestnenej vo vnútri, ale blízko vonkajšej steny blízko úrovne terénu. Napájací kábel je pripojený cez vhodný SPD pred elektromerom k lište vyrovnania potenciálov. Táto spojovacia lišta by mala byť umiestnená v blízkosti hlavnej rozvodnej dosky (MDB) a tiež úzko spojená s uzemňovacím systémom s krátkymi vodičmi. Vo väčších alebo predĺžených štruktúrach môže byť potrebných niekoľko spojovacích tyčí, ale všetky by mali byť navzájom prepojené.

Na ekvipotenciálnej lište by mala byť tiež pripojená obrazovka ľubovoľného anténneho kábla spolu s akýmkoľvek tieneným napájaním elektronických zariadení vedených do konštrukcie.

Ďalšie pokyny týkajúce sa vyrovnania potenciálov, prepojených uzemňovacích systémov so sieťou a výberu SPD nájdete v príručke LSP.

BS EN / IEC 62305-4 Elektrické a elektronické systémy v rámci štruktúr

Elektronické systémy dnes prechádzajú takmer každým aspektom nášho života, od pracovného prostredia, cez plnenie automobilov benzínom až po nakupovanie v miestnom supermarkete. Ako spoločnosť sme teraz veľmi závislí od nepretržitého a efektívneho fungovania týchto systémov. Používanie počítačov, elektronických riadiacich procesov a telekomunikácií explodovalo počas posledných dvoch desaťročí. Nielenže existuje viac systémov, ale aj fyzická veľkosť zapojenej elektroniky sa podstatne znížila (menšia veľkosť znamená menej energie potrebnej na poškodenie obvodov).

BS EN / IEC 62305 akceptuje, že teraz žijeme v elektronickom veku, vďaka čomu je ochrana elektronických a elektrických systémov LEMP (Lightning Electromagnetic Impulse) neoddeliteľnou súčasťou štandardu prostredníctvom časti 4. LEMP je termín označovaný ako všeobecné elektromagnetické účinky blesku vrátane uskutočňované prepätia (prechodné prepätia a prúdy) a účinky vyžarovaného elektromagnetického poľa.

Poškodenie LEMP je také rozšírené, že je identifikované ako jeden zo špecifických typov (D3), proti ktorým sa má chrániť, a že k poškodeniu LEMP môže dôjsť zo všetkých bodov zásahu do štruktúry alebo pripojených služieb - priamych alebo nepriamych - pre ďalšie odkazy na typy škôd spôsobených bleskom, viď tabuľka 5. Tento rozšírený prístup tiež zohľadňuje nebezpečenstvo požiaru alebo výbuchu spojené so službami spojenými so stavbou, napr. s elektrickou energiou, telekomunikačnými prostriedkami a inými kovovými vedeniami.

Blesk nie je jedinou hrozbou ...

Prechodné prepätia spôsobené udalosťami elektrického spínania sú veľmi časté a môžu byť zdrojom značného rušenia. Prúd pretekajúci vodičom vytvára magnetické pole, v ktorom sa ukladá energia. Pri prerušení alebo vypnutí prúdu sa energia v magnetickom poli náhle uvoľní. Pri pokuse o rozptýlenie sa stáva prechodom vysokého napätia.

Čím viac akumulovanej energie, tým väčší je výsledný prechodný jav. Vyššie prúdy a dlhšie dĺžky vodiča prispievajú k väčšiemu ukladaniu a uvoľňovaniu energie!

To je dôvod, prečo sú indukčné záťaže, ako sú motory, transformátory a elektrické pohony, bežnou príčinou prepínania prechodných javov.

Dôležitosť BS EN / IEC 62305-4

Predtým bola prechodná ochrana proti prepätiu alebo prepätiu zahrnutá ako poradná príloha do normy BS 6651 so samostatným hodnotením rizika. Výsledkom bolo, že ochrana bola zabezpečená často po poškodení zariadenia, často prostredníctvom povinnosti platiť poisťovacie spoločnosti. Jedno hodnotenie rizika v BS EN / IEC 62305 však určuje, či je požadovaná štrukturálna ochrana a / alebo ochrana LEMP, a preto teraz nemožno uvažovať o štrukturálnej ochrane pred bleskom izolovane od prechodovej prepäťovej ochrany - v rámci tejto novej normy známe ako prepäťové ochranné zariadenia (SPD). Toto je samo o sebe významná odchýlka od odchýlky od BS 6651.

Podľa BS ​​EN / IEC 62305-3 systém LPS už nie je možné namontovať bez bleskového prúdu alebo SPP s vyrovnaním potenciálu na prichádzajúce kovové služby, ktoré majú „živé jadrá“ - ako sú silové a telekomunikačné káble - ktoré nemôžu byť priamo spojené na zem. Takéto JPD sú povinné na ochranu pred rizikom strát na ľudských životoch zabránením nebezpečného iskrenia, ktoré by mohlo predstavovať nebezpečenstvo požiaru alebo úrazu elektrickým prúdom.

Bleskozvodné alebo ekvipotenciálne väzobné SPD sa používajú aj na nadzemných vedení, ktoré napájajú konštrukciu a ktoré sú ohrozené priamym úderom. Samotné použitie týchto SPD však „neposkytuje žiadnu účinnú ochranu pred zlyhaním citlivých elektrických alebo elektronických systémov“, citovať BS EN / IEC 62305 časť 4, ktorá sa osobitne venuje ochrane elektrických a elektronických systémov v konštrukciách.

Bleskové prúdové SPD tvoria jednu časť koordinovanej sady SPD, ktorá obsahuje prepäťové SPD - ktoré sú celkovo potrebné na účinnú ochranu citlivých elektrických a elektronických systémov pred bleskovými aj spínacími prechodnými javmi.

Zóny ochrany pred bleskom (LPZ)

Zatiaľ čo BS 6651 uznáva koncept zónovania v prílohe C (kategórie umiestnenia A, B a C), BS EN / IEC 62305-4 definuje koncept zón ochrany pred bleskom (LPZ). Obrázok 22 ilustruje základnú koncepciu LPZ definovanú ochrannými opatreniami proti LEMP, ktorá je podrobne uvedená v časti 4.

V rámci štruktúry je vytvorená séria LPZ, ktoré majú alebo sú identifikované ako také, ktoré už majú menšie vystavenie účinkom blesku.

Postupné zóny používajú kombináciu väzby, tienenia a koordinovaných SPD na dosiahnutie významného zníženia závažnosti LEMP z vedených nárazových prúdov a prechodných prepätí, ako aj z účinkov vyžarovaného magnetického poľa. Dizajnéri tieto úrovne koordinujú tak, aby bolo citlivejšie zariadenie umiestnené v chránenejších zónach.

LPZ možno rozdeliť do dvoch kategórií - 2 vonkajšie zóny (LPZ 0_A, LPZ 0_B) a zvyčajne 2 vnútorné zóny (LPZ 1, 2), aj keď je možné zaviesť ďalšie zóny na ďalšie zníženie elektromagnetického poľa a bleskového prúdu, ak je to potrebné.

Vonkajšie zóny

LPZ 0_A je oblasťou, ktorá podlieha priamym úderom blesku, a preto bude pravdepodobne musieť byť schopná prenášať plný bleskový prúd.

To je zvyčajne strešná plocha konštrukcie. Vyskytuje sa tu úplné elektromagnetické pole.

LPZ 0_B je oblasť nepodliehajúca priamym úderom blesku a zvyčajne ide o bočné steny konštrukcie.

Tu sa však stále vyskytuje úplné elektromagnetické pole a môžu sa tu vyskytovať vedené čiastočné bleskové prúdy a prepínacie rázy.

Vnútorné zóny

LPZ 1 je vnútorná oblasť, ktorá je vystavená čiastočným bleskovým prúdom. Vedené bleskové prúdy a / alebo spínacie rázy sú v porovnaní s vonkajšími zónami LPZ 0 znížené_A, LPZ 0_B.

Toto je zvyčajne oblasť, kde služby vstupujú do štruktúry alebo kde sa nachádza hlavný rozvádzač napájania.

LPZ 2 je vnútorná oblasť, ktorá je ďalej umiestnená vo vnútri konštrukcie, kde sú v porovnaní s LPZ 1 znížené zvyšky bleskových impulzných prúdov a / alebo spínacích rázov.

Obvykle je to tienená miestnosť alebo z dôvodu napájania z elektrickej siete v oblasti podružného rozvádzača. Úrovne ochrany v zóne musia byť koordinované s charakteristikami imunity chráneného zariadenia, tj. Čím je zariadenie citlivejšie, tým je požadovaná zóna chránenejšia.

Existujúca štruktúra a usporiadanie budovy môžu vytvárať ľahko viditeľné zóny alebo na vytvorenie potrebných zón bude možno potrebné použiť techniky LPZ.

Opatrenia prepäťovej ochrany (SPM)

Niektoré oblasti konštrukcie, napríklad tienená miestnosť, sú prirodzene lepšie chránené pred bleskom ako iné a je možné rozšíriť chránenejšie zóny dôkladným návrhom LPS, uzemnením kovových služieb, ako je voda a plyn, a kabelážou. techniky. Je to však správna inštalácia koordinovaných prepäťových ochranných zariadení (SPD), ktoré chránia zariadenie pred poškodením a zaisťujú kontinuitu jeho činnosti - rozhodujúce pre elimináciu prestojov. Tieto opatrenia sa celkovo označujú ako opatrenia na ochranu proti prepätiu (SPM) (predtým LEMP Protection Measures System (LPMS)).

Pri aplikácii lepenia, tienenia a SPD musí byť technická dokonalosť vyvážená s ekonomickou nevyhnutnosťou. Pre nové verzie môžu byť väzobné a skríningové opatrenia integrálne navrhnuté tak, aby tvorili súčasť úplného SPM. Pre existujúcu štruktúru je však pravdepodobne dovybavenie súboru koordinovaných SPD najjednoduchším a nákladovo najefektívnejším riešením.

Kliknutím na tlačidlo Upraviť zmeníte tento text. Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Ut elit tellus, luctus nec ullamcorper mattis, pulvinar dapibus leo.

Koordinované JPD

BS EN / IEC 62305-4 zdôrazňuje použitie koordinovaných SPD na ochranu zariadení v ich prostredí. To jednoducho znamená sériu SPD, ktorých umiestnenie a atribúty spracovania LEMP sú koordinované takým spôsobom, aby chránili zariadenie v ich prostredí znížením účinkov LEMP na bezpečnú úroveň. Takže môže byť na vstupe do servisu vysokovýkonný bleskový prúd SPD, ktorý zvládne väčšinu nárazovej energie (čiastočný bleskový prúd z LPS a / alebo nadzemného vedenia) s príslušným prechodným prepätím riadeným na bezpečnú úroveň koordinovanými plus následnými prepäťovými SPD na ochranu koncových zariadení vrátane možného poškodenia spínanými zdrojmi, napr. veľkými indukčnými motormi. Vždy, keď služby prechádzajú z jedného LPZ na druhý, mali by byť namontované príslušné SPD.

Koordinované SPD musia účinne spolupracovať ako kaskádový systém na ochranu zariadení v ich prostredí. Napríklad bleskový prúd SPD na vstupe do služby by mal zvládnuť väčšinu nárazovej energie a dostatočne odľahčiť prepäťové prepäťové ochrany SPD na riadenie prepätia.

Vždy, keď služby prechádzajú z jedného LPZ na druhý, mali by byť namontované príslušné SPD

Zlá koordinácia by mohla znamenať, že prepäťové SPD sú vystavené príliš veľkej nárazovej energii, ktorá predstavuje riziko pre seba aj potenciálne zariadenie.

Ďalej musia byť úrovne ochrany napätia alebo prepúšťacie napätia inštalovaných SPD koordinované s izolačným výdržným napätím častí inštalácie a odolnosťou proti výdrži napätia elektronických zariadení.

Vylepšené SPD

Aj keď priame poškodenie zariadenia nie je žiaduce, môže byť tiež kritická potreba minimalizovať prestoje v dôsledku straty funkcie alebo nesprávnej činnosti zariadenia. To je obzvlášť dôležité pre priemyselné odvetvia, ktoré slúžia verejnosti, či už sú to nemocnice, finančné inštitúcie, výrobné závody alebo komerčné podniky, kde by neschopnosť poskytovať svoje služby v dôsledku straty funkcie zariadenia mala za následok významné zdravie a bezpečnosť a / alebo finančné straty. následky.

Štandardné SPD môžu chrániť iba pred prepätiami v bežnom režime (medzi živými vodičmi a zemou), ktoré poskytujú účinnú ochranu pred priamym poškodením, ale nie pred výpadkami v dôsledku prerušenia systému.

BS EN 62305 preto zvažuje použitie vylepšených SPD (SPD *), ktoré ďalej znižujú riziko poškodenia a nesprávnej činnosti kritických zariadení, kde je vyžadovaná nepretržitá prevádzka. Inštalatéri preto budú musieť byť oveľa viac informovaní o požiadavkách na inštaláciu a inštaláciu SPD, ako by mohli byť doteraz.

Vynikajúce alebo vylepšené SPD poskytujú nižšiu (lepšiu) prepúšťaciu ochranu proti prepätiu v bežnom režime aj v diferenciálnom režime (medzi živými vodičmi), a preto poskytujú aj ďalšiu ochranu pred opatreniami spojenia a tienenia.

Takéto vylepšené SPD môžu dokonca ponúknuť až sieťovú ochranu typu 1 + 2 + 3 alebo dátovú / telekomunikačnú ochranu Cat D + C + B v rámci jednej jednotky. Pretože koncové zariadenia, napr. Počítače, majú tendenciu byť zraniteľnejšie voči rázovým rozdielom v diferenciálnom režime, môže byť táto dodatočná ochrana zásadným faktorom.

Okrem toho kapacita na ochranu pred prepätím v bežnom a diferenčnom režime umožňuje zariadeniu zostať v nepretržitej prevádzke počas prepäťovej činnosti - čo ponúka značný úžitok rovnako pre komerčné, priemyselné a verejné organizácie.

Všetky LSP SPD ponúkajú vylepšený výkon SPD s nízkym prepúšťacím napätím v priemysle

(úroveň ochrany napätia, U_p), pretože to je najlepšia voľba na dosiahnutie nákladovo efektívnej a bezúdržbovej opakovanej ochrany a na zabránenie nákladným odstávkam systému. Ochrana s nízkym prepúšťacím napätím vo všetkých bežných a diferenciálnych režimoch znamená, že na zabezpečenie ochrany je potrebných menej jednotiek, čo šetrí náklady na jednotku a inštaláciu, ako aj čas potrebný na inštaláciu.

Všetky LSP SPD ponúkajú vylepšený výkon SPD s najvyšším priepustným napätím v priemysle

záver

Blesk predstavuje jasnú hrozbu pre štruktúru, ale rastúcu hrozbu pre systémy v rámci štruktúry z dôvodu zvýšeného používania a závislosti od elektrických a elektronických zariadení. Séria noriem BS EN / IEC 62305 to jasne potvrdzuje. Konštrukčná ochrana pred bleskom už nemôže byť izolovaná od prechodného prepätia alebo prepäťovej ochrany zariadení. Použitie vylepšených SPD poskytuje praktický nákladovo efektívny prostriedok ochrany umožňujúci nepretržitú prevádzku kritických systémov počas činnosti LEMP.