BS EN IEC 62305 Standard zaščite pred strelo

Standard BS EN / IEC 62305 za zaščito pred strelo je bil prvotno objavljen septembra 2006, da bi nadomestil prejšnji standard BS 6651: 1999. Za končno obdobje, BS EN / IEC 62305 in BS 6651 sta potekali vzporedno, od avgusta 2008 pa je bil BS 6651 umaknjen in je zdaj BS EN / IEC 63205 priznani standard za zaščito pred strelo.

Standard BS EN / IEC 62305 odraža večje znanstveno razumevanje strele in njenih učinkov v zadnjih dvajsetih letih ter opisuje naraščajoči vpliv tehnologije in elektronskih sistemov na naše vsakodnevne dejavnosti. BS EN / IEC 62305 je bolj zapleten in zahteven od predhodnika, vključuje štiri ločene dele - splošna načela, obvladovanje tveganj, fizične poškodbe konstrukcij in življenjsko nevarnost ter zaščito elektronskih sistemov.

Ti deli standarda so predstavljeni tukaj. Leta 2010 so bili ti deli podvrženi rednemu tehničnemu pregledu, posodobljeni deli 1, 3 in 4 so bili izdani leta 2011. Posodobljeni del 2 je trenutno v obravnavi in ​​bo predvidoma objavljen konec leta 2012.

Ključno za BS EN / IEC 62305 je, da vse vidike zaščite pred strelo vodi celovita in zapletena ocena tveganja in da ta ocena ne upošteva le konstrukcije, ki jo je treba zaščititi, temveč tudi storitve, na katere je konstrukcija povezana. V bistvu strukturne zaščite pred strelo ni več mogoče obravnavati ločeno, zaščita pred prehodnimi prenapetostmi ali električnimi prenapetostmi je sestavni del BS EN / IEC 62305.

Struktura BS EN / IEC 62305

Serija BS EN / IEC 62305 je sestavljena iz štirih delov, ki jih je treba upoštevati. Ti štirje deli so opisani spodaj:

1. del: Splošna načela

BS EN / IEC 62305-1 (1. del) je uvod v druge dele standarda in v bistvu opisuje, kako oblikovati sistem za zaščito pred strelo (LPS) v skladu s pripadajočimi deli standarda.

2. del: Obvladovanje tveganja

BS EN / IEC 62305-2 (2. del) pristop k obvladovanju tveganj se ne osredotoča toliko na povsem fizične poškodbe konstrukcije, ki jih povzroči izpust strele, temveč bolj na tveganje za izgubo človeškega življenja in izgubo storitve kulturne dediščine in gospodarske izgube.

3. del: Fizične poškodbe konstrukcij in življenjska nevarnost

BS EN / IEC 62305-3 (del 3) se neposredno nanaša na večji del BS 6651. Od BS 6651 se razlikuje v tem, da ima ta novi del štiri razrede ali stopnje zaščite LPS, v nasprotju z osnovnima dvema (običajna in visoko tveganje) v BS 6651.

4. del: Električni in elektronski sistemi

znotraj struktur BS EN / IEC 62305-4 (del 4) zajema zaščito električnih in elektronskih sistemov, nameščenih znotraj struktur. Vključuje tisto, kar je sporočila Priloga C v BS 6651, vendar z novim območnim pristopom, imenovanim Cone Lightning Protection Cones (LPZ). Ponuja informacije o načrtovanju, namestitvi, vzdrževanju in preskušanju zaščitnega sistema pred strelo z elektromagnetnim impulzom (LEMP) (zdaj imenovan Prenapetostni zaščitni ukrepi - SPM) za električne / elektronske sisteme v strukturi.

Naslednja tabela daje splošen pregled ključnih razlik med prejšnjim standardom BS 6651 in BS EN / IEC 62305.

Škoda in izguba

BS EN / IEC 62305 opredeljuje štiri glavne vire škode:

S1 Utripa v strukturi

S2 Utripa blizu strukture

S3 Utripa do storitve

S4 Utripa blizu storitve

Vsak vir škode lahko povzroči eno ali več od treh vrst škode:

D1 Poškodba živih bitij zaradi napetosti koraka in dotika

D2 Fizične poškodbe (požar, eksplozija, mehansko uničenje, sproščanje kemikalij) zaradi udarcev strele, vključno z iskrenjem

D3 Okvara notranjih sistemov zaradi elektromagnetnega impulza strele (LEMP)

Zaradi škode zaradi strele lahko nastanejo naslednje vrste izgub:

L1 Izguba človeškega življenja

L2 Izguba storitve za javnost

L3 Izguba kulturne dediščine

L4 Izguba ekonomske vrednosti

Razmerja vseh zgornjih parametrov so povzeta v tabeli 5.

Slika 12 na strani 271 prikazuje vrste poškodb in izgub zaradi strele.

Za podrobnejšo razlago splošnih načel, ki tvorijo 1. del standarda BS EN 62305, si oglejte naš popoln referenčni vodnik „Vodnik po BS EN 62305.“ Čeprav je osredotočen na standard BS EN, lahko vsebuje podporne informacije, ki zanimajo svetovalce, ki načrtujejo enakovrednost IEC. Za več podrobnosti o tem priročniku glejte stran 283.

Merila za zasnovo sheme

Idealna zaščita pred strelo za konstrukcijo in z njo povezane storitve bi bila, da bi konstrukcijo zaprli v ozemljen in popolnoma prevoden kovinski ščit (škatlo), poleg tega pa zagotovili ustrezno vezavo vseh povezanih storitev na vstopni točki v ščit.

To bi v bistvu preprečilo prodiranje toka strele in induciranega elektromagnetnega polja v strukturo. Vendar v praksi ni mogoče ali dejansko stroškovno učinkovito iti tako dolgo.

Ta standard tako določa določen nabor parametrov toka strele, kjer bodo zaščitni ukrepi, sprejeti v skladu z njegovimi priporočili, zmanjšali škodo in posledično izgubo zaradi udara strele. To zmanjšanje škode in posledične izgube velja, če parametri udara strele spadajo v določene meje, določene kot ravni zaščite pred strelo (LPL).

Stopnje zaščite pred strelo (LPL)

Na podlagi parametrov, pridobljenih iz predhodno objavljenih tehničnih dokumentov, so bile določene štiri stopnje zaščite. Vsak nivo ima določen nabor maksimalnih in najmanjših parametrov toka strele. Ti parametri so prikazani v tabeli 6. Največje vrednosti so bile uporabljene pri načrtovanju izdelkov, kot so komponente za zaščito pred strelo in naprave za zaščito pred prenapetostjo (SPD). Najmanjše vrednosti toka strele so bile uporabljene za določanje polmera valjarne krogle za vsako stopnjo.

Cone za zaščito pred strelo (LPZ)

Koncept območij zaščite pred strelo (LPZ) je bil uveden v BS EN / IEC 62305, zlasti za pomoč pri določanju zaščitnih ukrepov, potrebnih za vzpostavitev zaščitnih ukrepov za preprečevanje elektromagnetnega impulza strele (LEMP) v strukturi.

Splošno načelo je, da mora biti oprema, ki zahteva zaščito, nameščena v LPZ, katerega elektromagnetne značilnosti so združljive z vzdržljivostjo opreme ali njeno odpornostjo.

Koncept skrbi za zunanja območja z nevarnostjo neposrednega udara strele (LPZ 0_A) ali nevarnost delnega udara strele (LPZ 0_B) in ravni zaščite znotraj notranjih con (LPZ 1 in LPZ 2).

Na splošno je večje število območij (LPZ 2; LPZ 3 itd.) Nižji pričakovani elektromagnetni učinki. Običajno mora biti vsaka občutljiva elektronska oprema v LPZ z večjim številom in zaščitena pred LEMP z ustreznimi prenapetostnimi ukrepi („SPM“, kot je opredeljeno v BS EN 62305: 2011).

SPM je bil v BS EN / IEC 62305: 2006 prej imenovan sistem zaščitnih ukrepov LEMP (LPMS).

Slika 13 prikazuje koncept LPZ, ki se uporablja za strukturo in SPM. Koncept je razširjen v BS EN / IEC 62305-3 in BS EN / IEC 62305-4.

Izbira najprimernejšega SPM se izvede z uporabo ocene tveganja v skladu z BS EN / IEC 62305-2.

BS EN / IEC 62305-2 Obvladovanje tveganja

BS EN / IEC 62305-2 je ključnega pomena za pravilno izvajanje BS EN / IEC 62305-3 in BS EN / IEC 62305-4. Ocena in obvladovanje tveganja sta zdaj bistveno bolj poglobljen in obsežen kot pristop BS 6651.

BS EN / IEC 62305-2 se posebej ukvarja z izdelavo ocene tveganja, katere rezultati določajo zahtevano raven sistema za zaščito pred strelo (LPS). Medtem ko je BS 6651 predmetu ocene tveganja namenil 9 strani (vključno s številkami), BS EN / IEC 62305-2 trenutno vsebuje več kot 150 strani.

Prva stopnja ocene tveganja je ugotoviti, katero od štirih vrst izgub (kot je opredeljeno v BS EN / IEC 62305-1) lahko povzroči struktura in njena vsebina. Končni cilj ocene tveganja je količinsko opredeliti in po potrebi zmanjšati ustrezna primarna tveganja, tj.

R₁ tveganje izgube človeškega življenja

R₂ tveganje izgube storitve za javnost

R₃ tveganje izgube kulturne dediščine

R₄ tveganje izgube ekonomske vrednosti

Za vsako od prvih treh glavnih tveganj je sprejemljivo tveganje (R_T) je nastavljen. Ti podatki so na voljo v tabeli 7 standarda IEC 62305-2 ali tabeli NK.1 nacionalne priloge BS EN 62305-2.

Vsako primarno tveganje (R_n) se določi z dolgim ​​nizom izračunov, kot je opredeljeno v standardu. Če dejansko tveganje (R_n) je manjše ali enako dopustnemu tveganju (R_T), potem zaščitni ukrepi niso potrebni. Če dejansko tveganje (R_n) večje od ustreznega dopustnega tveganja (R_T), potem je treba uvesti zaščitne ukrepe. Zgornji postopek se ponavlja (z uporabo novih vrednosti, ki se nanašajo na izbrane zaščitne ukrepe) do R_n je manjši ali enak ustreznemu R_T. Ta ponavljajoči se postopek, kot je prikazan na sliki 14, odloča o izbiri ali dejansko stopnji zaščite pred strelo (LPL) sistema za zaščito pred strelo (LPS) in zaščitnimi ukrepi pred prenapetostmi (SPM) za preprečevanje elektromagnetnega impulza strele (LEMP).

BS EN / IEC 62305-3 Fizične poškodbe konstrukcij in življenjska nevarnost

Ta del svežnja standardov obravnava zaščitne ukrepe v strukturi in okoli nje ter se kot tak neposredno nanaša na večji del BS 6651.

Glavni del tega dela standarda daje smernice o zasnovi zunanjega sistema za zaščito pred strelo (LPS), notranjem LPS ter programih vzdrževanja in pregledov.

Sistem za zaščito pred strelo (LPS)

BS EN / IEC 62305-1 je opredelil štiri ravni zaščite pred strelo (LPL) na podlagi verjetnih najmanjših in največjih tokov strele. Ti LPL so enakovredni neposredno razredom sistema zaščite pred strelo (LPS).

Povezava med štirimi ravnmi LPL in LPS je določena v tabeli 7. V bistvu, večja kot je LPL, višji razred LPS je potreben.

Razred LPS, ki ga je treba namestiti, ureja rezultat izračuna ocene tveganja, označen v BS EN / IEC 62305-2.

Zunanji premisleki o zasnovi LPS

Oblikovalec zaščite pred strelo mora na začetku upoštevati toplotne in eksplozivne učinke, ki nastanejo na mestu udara strele, in posledice za obravnavano konstrukcijo. Glede na posledice lahko oblikovalec izbere eno od naslednjih vrst zunanjih LPS:

- Izolirano

- Neizolirano

Izolirani LPS se običajno izbere, kadar je konstrukcija zgrajena iz gorljivih materialov ali predstavlja nevarnost eksplozije.

Nasprotno pa se lahko vgradi neizoliran sistem, kadar takšna nevarnost ne obstaja.

Zunanji LPS je sestavljen iz:

- Sistem zaključevanja zraka

- Spodnji vodniški sistem

- Zemeljski zaključni sistem

Te posamezne elemente LPS je treba povezati skupaj z ustreznimi komponentami za zaščito pred strelo (LPC), ki ustrezajo (v primeru BS EN 62305) seriji BS EN 50164 (upoštevajte, da mora biti ta serija BS EN nadomeščena z BS EN / IEC 62561 serija). To bo zagotovilo, da bo v primeru razelektritve toka strele na konstrukcijo pravilna zasnova in izbira komponent zmanjšala morebitno škodo.

Sistem zaključevanja zraka

Vloga sistema za zaključevanje zraka je ujeti tok razelektritve strele in ga neškodljivo odvajati na zemljo prek navzdol vodnika in ozemljitvenega sistema. Zato je zelo pomembno, da uporabljamo pravilno zasnovan sistem zaključevanja zraka.

BS EN / IEC 62305-3 v kateri koli kombinaciji za zasnovo zračnega zaključka zagovarja naslednje:

- zračne palice (ali zaključne plošče), ne glede na to, ali so samostoječi drogovi ali povezane s prevodniki, da tvorijo mrežo na strehi

- Nosilni (ali viseči) vodniki, ne glede na to, ali so podprti s samostoječimi jambori ali povezani s vodniki, da tvorijo mrežo na strehi

- mrežasto mrežo vodnikov, ki lahko leži v neposrednem stiku s streho ali je obešena nad njo (v primeru, da je izjemnega pomena, da streha ni izpostavljena neposrednemu strelovodu)

Standard jasno kaže, da morajo vse vrste prezračevalnih sistemov, ki se uporabljajo, izpolnjevati zahteve glede položaja, določene v telesu standarda. Poudarja, da je treba komponente za dovajanje zraka namestiti na vogale, izpostavljene točke in robove konstrukcije. Tri osnovne metode, ki se priporočajo za določanje položaja prezračevalnih sistemov, so:

- Metoda valjanja krogel

- Metoda zaščitnega kota

- Metoda mrežnega očesa

Te metode so podrobno opisane na naslednjih straneh.

Metoda valjanja krogel

Metoda valjanja krogel je preprosto sredstvo za prepoznavanje področij konstrukcije, ki jo je treba zaščititi, ob upoštevanju možnosti bočnih udarcev na konstrukcijo. Osnovni koncept uporabe valjarne krogle na konstrukcijo je prikazan na sliki 15.

Metoda valjarne krogle je bila uporabljena v BS 6651, edina razlika je v tem, da v BS EN / IEC 62305 obstajajo različni polmeri valjarne krogle, ki ustrezajo ustreznemu razredu LPS (glej tabelo 8).

Ta metoda je primerna za določanje zaščitnih con za vse vrste konstrukcij, zlasti tistih s kompleksno geometrijo.

Metoda zaščitnega kota

Metoda zaščitnega kota je matematična poenostavitev metode valjanja krogel. Zaščitni kot (a) je kot, ustvarjen med konico (A) navpične palice in črto, projicirano navzdol do površine, na kateri sedi palica (glej sliko 16).

Zaščitni kot, ki ga zagotavlja zračna palica, je očitno tridimenzionalen koncept, pri katerem ima palica zaščitni stožec tako, da premico AC pod kotom zaščite pomakne za 360 ° okoli zračne palice.

Zaščitni kot se razlikuje glede na različno višino zračne palice in razred LPS. Zaščitni kot, ki ga zagotavlja zračna palica, je določen iz tabele 2 BS EN / IEC 62305-3 (glej sliko 17).

Spreminjanje zaščitnega kota je sprememba preprostega 45-stopinjskega zaščitnega območja, ki ga v večini primerov ponuja BS 6651. Poleg tega novi standard uporablja višino sistema za dovajanje zraka nad referenčno ravnino, ne glede na to, ali gre za tla ali nivo strehe (glej Slika 18).

Metoda mrežnega očesa

To je metoda, ki je bila najpogosteje uporabljena v skladu s priporočili standarda BS 6651. V skladu z BS EN / IEC 62305 so določene štiri različne velikosti mrežnega očesa, ki ustrezajo ustreznemu razredu LPS (glej tabelo 9).

Ta metoda je primerna, kadar navadne površine zahtevajo zaščito, če so izpolnjeni naslednji pogoji:

- Vodniki za zaključevanje zraka morajo biti nameščeni na robovih strehe, na strešnih previsih in na slemenih strehe z naklonom več kot 1 od 10 (5.7 °)

- Nobena kovinska instalacija ne štrli nad prezračevalnim sistemom

Sodobne raziskave strele so pokazale, da so robovi in ​​vogali streh najbolj dovzetni za poškodbe.

Torej je treba na vseh konstrukcijah, zlasti pri ravnih strehah, obodne vodnike namestiti čim bližje zunanjim robovom strehe, kolikor je to izvedljivo.

Tako kot v BS 6651, veljavni standard dovoljuje uporabo vodnikov (ne glede na to, ali gre za naključne kovinske ali namenske LP vodnike) pod streho. Navpične zračne palice (zaključne plošče) ali udarne plošče morajo biti nameščene nad streho in priključene na vodniški sistem spodaj. Zračne palice naj bodo med seboj oddaljene največ 10 m in če se kot alternativa uporabijo udarne plošče, jih je treba strateško postaviti nad območje strehe, ki ni na razdalji več kot 5 m.

Nekonvencionalni prezračevalni sistemi

V teh letih je divjalo veliko tehničnih (in komercialnih) razprav glede veljavnosti trditev zagovornikov takšnih sistemov.

O tej temi so veliko razpravljali v tehničnih delovnih skupinah, ki so sestavile BS EN / IEC 62305. Rezultat je bil, da ostanejo pri informacijah v tem standardu.

BS EN / IEC 62305 nedvoumno navaja, da se prostornina ali območje zaščite, ki jo zagotavlja sistem za dovajanje zraka (npr. Zračna palica), določa le glede na dejansko fizično dimenzijo sistema za dovajanje zraka.

Ta izjava je okrepljena v različici BS EN 2011 iz leta 62305 z vključitvijo v telo standarda, namesto da bi bila del priloge (Priloga A k BS EN / IEC 62305-3: 2006).

Običajno, če je zračna palica visoka 5 m, potem bi edini zahtevek za zaščitno območje, ki ga zagotavlja ta zračna palica, temeljil na 5 m in ustreznem razredu LPS in ne na kateri koli izboljšani dimenziji, ki jo zahtevajo nekatere nekonvencionalne zračne palice.

Noben drug standard naj ne bi deloval vzporedno s tem standardom BS EN / IEC 62305.

Naravne sestavine

Ko se kovinske strehe štejejo za naravno ureditev zračnih zaključkov, je BS 6651 dal napotke glede najmanjše debeline in vrste obravnavanega materiala.

BS EN / IEC 62305-3 daje podobne smernice in dodatne informacije, če je treba streho šteti za odpornost pred udarci strele (glej tabelo 10).

Po obodu konstrukcije morata biti vedno razporejena najmanj dva vodnika navzdol. Na vsakem izpostavljenem vogalu konstrukcije je treba, kadar je le mogoče, namestiti vodnike navzdol, saj so raziskave pokazale, da nosijo večji del toka strele.

Naravne sestavine

BS EN / IEC 62305, tako kot BS 6651, spodbuja uporabo naključnih kovinskih delov na ali znotraj konstrukcije, ki jih je treba vključiti v LPS.

Kjer BS 6651 spodbuja električno kontinuiteto pri uporabi ojačitvenih palic, ki se nahajajo v betonskih konstrukcijah, prav tako BS EN / IEC 62305-3. Poleg tega navaja, da so armaturne palice varjene, vpete z ustreznimi priključnimi komponentami ali prekrivajo najmanj 20-krat večji od premera armature. S tem se zagotovi, da imajo armaturne palice, ki verjetno prenašajo strele, varne povezave od ene dolžine do druge.

Kadar je treba notranje ojačitvene palice priključiti na zunanje navzdol vodnike ali ozemljitveno omrežje, je primeren kateri koli od načinov, prikazanih na sliki 20. Če naj bo povezava od veznega vodnika do armaturnega obroča obložena z betonom, potem standard priporoča, da se uporabljata dve objemki, ena povezana na eno dolžino armaturne palice, druga pa na drugo dolžino armaturne plošče. Nato je treba spoje obložiti s spojino, ki zavira vlago, kot je trak Denso.

Če bodo ojačevalne palice (ali konstrukcijski jekleni okvirji) uporabljeni kot vodniki navzdol, je treba preveriti električno neprekinjenost od sistema za dovajanje zraka do ozemljitvenega sistema. Za novogradbene konstrukcije se je to mogoče odločiti v zgodnji fazi gradnje z uporabo namenskih armaturnih palic ali namesto tega voditi bakreni vodnik od vrha konstrukcije do temelja pred vlivanjem betona. Ta namenski bakreni vodnik je treba občasno pritrditi na sosednje / sosednje ojačitvene palice.

Če obstajajo dvomi glede poti in neprekinjenosti armaturnih palic znotraj obstoječih konstrukcij, je treba namestiti zunanji sistem navzdol. V idealnem primeru bi jih bilo treba povezati v ojačitveno mrežo struktur na vrhu in na dnu konstrukcije.

Zemeljski zaključni sistem

Ozemljitveni sistem je ključnega pomena za varno in učinkovito širjenje toka strele v tla.

V skladu z BS 6651 novi standard priporoča enotni integrirani ozemljitveni sistem za konstrukcijo, ki združuje zaščito pred strelo, elektriko in telekomunikacijske sisteme. Pred kakršnim koli povezovanjem je treba pridobiti soglasje obratovalnega organa ali lastnika ustreznih sistemov.

Dobra ozemljitvena povezava mora imeti naslednje značilnosti:

- Nizka električna upornost med elektrodo in zemljo. Nižja kot je odpornost zemeljske elektrode, bolj verjetno je, da se tok strele odloči, da teče po tej poti, prednostno pred katero koli drugo, kar omogoča varno vodenje in odvajanje toka v zemljo.

- dobra odpornost proti koroziji. Izbira materiala za zemeljsko elektrodo in njenih povezav je ključnega pomena. Dolga leta bo pokopan v zemlji, zato mora biti popolnoma zanesljiv

Standard zagovarja zahtevo po nizki ozemljitveni upornosti in poudarja, da jo je mogoče doseči s celotnim sistemom za ozemljitev 10 ohmov ali manj.

Uporabljajo se tri osnovne ureditve zemeljskih elektrod.

- dogovor tipa A

- ureditev tipa B.

- Temeljne zemeljske elektrode

Dogovor tipa A

Ta je sestavljena iz vodoravnih ali navpičnih ozemljitvenih elektrod, povezanih z vsakim navzdol vodnikom, pritrjenim na zunanji strani konstrukcije. To je v bistvu ozemljitveni sistem, ki se uporablja v BS 6651, kjer ima vsak odvodni vodnik ozemljitveno elektrodo (palico).

Ureditev tipa B.

Ta razporeditev je v bistvu popolnoma povezana obročna zemeljska elektroda, ki je nameščena okoli oboda konstrukcije in je v stiku z okoliško zemljo najmanj 80% celotne dolžine (tj. 20% njene celotne dolžine se lahko namesti v klet konstrukcije in ni v neposrednem stiku z zemljo).

Temeljne zemeljske elektrode

To je v bistvu ureditev ozemljitve tipa B. Vsebuje vodnike, ki so vgrajeni v betonski temelj konstrukcije. Če so potrebne dodatne dolžine elektrod, morajo izpolnjevati enaka merila kot za ureditev tipa B. Temeljne zemeljske elektrode lahko uporabimo za povečanje jeklene armaturne mreže.

Ločitvena (izolacijska) razdalja zunanjega LPS

V bistvu je potrebna ločitvena razdalja (tj. Električna izolacija) med zunanjim LPS in konstrukcijskimi kovinskimi deli. To bo minimiziralo kakršno koli možnost delnega vnosa toka strele v strukturo.

To lahko dosežemo z namestitvijo strelovodov dovolj daleč od prevodnih delov, ki vodijo v strukturo. Torej, če izpust strele udari v vodnik strele, ta ne more "premostiti reže" in utripati na sosednje kovinske izdelke.

BS EN / IEC 62305 priporoča enoten integriran ozemljitveni sistem za konstrukcijo, ki združuje zaščito pred strelo, močjo in telekomunikacijskimi sistemi.

Notranji premisleki o zasnovi LPS

Temeljna vloga notranjega LPS je zagotoviti, da se prepreči nevarno iskrenje v strukturi, ki jo je treba zaščititi. To je lahko posledica razelektritve strele zaradi toka strele, ki teče v zunanjem LPS ali drugih prevodnih delih konstrukcije in poskuša utripati ali iskrivati ​​na notranjih kovinskih instalacijah.

Z ustreznimi ukrepi za izenačitev potencialov ali zagotovitvijo zadostne razdalje električne izolacije med kovinskimi deli se lahko izognete nevarnemu iskrenju med različnimi kovinskimi deli.

Strelovodno izenačitev potenciala

Izenačitev potencialov je zgolj električna medsebojna povezava vseh ustreznih kovinskih instalacij / delov, tako da v primeru, da teče strela, noben kovinski del ni v drugačnem napetostnem potencialu. Če imajo kovinski deli v bistvu enak potencial, potem se nevarnost iskrenja ali bliskavice izniči.

To električno medsebojno povezavo je mogoče doseči z naravno / naključno vezavo ali z uporabo posebnih veznih vodnikov, ki so velikosti v skladu s tabelama 8 in 9 BS EN / IEC 62305-3.

Lepljenje je mogoče doseči tudi z uporabo prenapetostnih zaščitnih naprav (SPD), kjer neposredna povezava z veznimi vodniki ni primerna.

Slika 21 (ki temelji na BS EN / IEC 62305-3, sl. 43) prikazuje tipičen primer razporeditve enakovrednih potencialov. Plin, voda in sistem centralnega ogrevanja so povezani neposredno na palico za izenačitev potenciala, ki se nahaja znotraj, vendar blizu zunanje stene blizu nivoja tal. Napajalni kabel je prek ustreznega SPD pritrjen pred merilnikom električne napetosti na palico za izenačitev potenciala. Ta vezna letev mora biti nameščena blizu glavne razdelilne plošče (MDB) in tesno povezana s sistemom za ozemljitev s kratkimi vodniki. V večjih ali podaljšanih konstrukcijah bo morda potrebnih več veznih palic, vendar morajo biti vse med seboj povezane.

Zaslon katerega koli antenskega kabla, skupaj z zaščitenim napajalnikom do elektronskih naprav, ki so usmerjene v konstrukcijo, mora biti tudi pritrjen na palico za izenačitev potenciala.

Nadaljnja navodila v zvezi z izenačevanjem potencialov, ozemljitvenimi ozemljitvenimi sistemi in izbiro SPD najdete v priročniku LSP.

BS EN / IEC 62305-4 Električni in elektronski sistemi znotraj struktur

Elektronski sistemi zdaj prežemajo skoraj vse vidike našega življenja, od delovnega okolja do polnjenja avtomobila z bencinom in celo nakupovanja v lokalnem supermarketu. Kot družba smo zdaj močno odvisni od nenehnega in učinkovitega delovanja takšnih sistemov. Uporaba računalnikov, elektronskega nadzora postopkov in telekomunikacij je v zadnjih dveh desetletjih eksplodirala. Ne samo, da obstaja več sistemov, fizična velikost vpletene elektronike se je znatno zmanjšala (manjša velikost pomeni manj energije, potrebne za poškodbe vezij).

BS EN / IEC 62305 priznava, da zdaj živimo v elektronski dobi, tako da je LEMP (Lightning Electromagnetic Impulse) zaščita za elektronske in električne sisteme sestavni del standarda skozi 4. del. LEMP je izraz, ki se daje celotnim elektromagnetnim učinkom strele, vključno z prenapetosti (prehodne prenapetosti in tokovi) in učinki sevanega elektromagnetnega polja.

Škoda LEMP je tako razširjena, da je opredeljena kot ena od posebnih vrst (D3), ki jo je treba zaščititi, in da lahko škoda LEMP nastane z vseh stavkovnih točk na konstrukcijo ali povezanih storitev - neposrednih ali posrednih - za nadaljnje sklicevanje na vrste škode zaradi strele glej tabelo 5. Ta razširjeni pristop upošteva tudi nevarnost požara ali eksplozije, povezane s storitvami, povezanimi s konstrukcijo, npr. elektriko, telekomunikacije in druge kovinske vodnike.

Strela ni edina grožnja ...

Prehodne prenapetosti, ki jih povzročajo električni stikalni dogodki, so zelo pogoste in so lahko vir motenj. Tok, ki teče skozi vodnik, ustvarja magnetno polje, v katerem je shranjena energija. Ko se tok prekine ali izklopi, se energija v magnetnem polju nenadoma sprosti. V poskusu, da se razprši, postane visokonapetostni prehod.

Več kot je shranjene energije, večji je posledični prehod. Višji tokovi in ​​daljše dolžine vodnika prispevajo k večji količini shranjene in tudi sproščene energije!

Zato so induktivne obremenitve, kot so motorji, transformatorji in električni pogoni, najpogostejši vzroki za preklopne prehodne razmere.

Pomen BS EN / IEC 62305-4

Prehodna prenapetostna ali prenapetostna zaščita je bila vključena kot svetovalna priloga standarda BS 6651 z ločeno oceno tveganja. Posledično je bila zaščita pogosto nameščena po poškodbi opreme, pogosto zaradi obveznosti do zavarovalnic. Vendar enotna ocena tveganja v BS EN / IEC 62305 narekuje, ali je potrebna zaščita konstrukcije in / ali LEMP, zato strukturne zaščite pred strelo ni mogoče obravnavati ločeno od prehodne zaščite pred prenapetostjo - v tem novem standardu znane kot prenapetostne zaščitne naprave (SPD). To je samo po sebi bistveno odstopanje od BS 6651.

V skladu z BS EN / IEC 62305-3 sistema LPS ni mogoče več vgraditi brez strelovodnega toka ali SPD za izenačitev potenciala na dohodne kovinske storitve, ki imajo "živa jedra" - kot so napajalni in telekomunikacijski kabli -, ki jih ni mogoče neposredno povezati na zemljo. Takšne zaščitne naprave za zaščito pred škodljivci so zaščitene pred nevarnostjo izgube človeškega življenja s preprečevanjem nevarnih isker, ki bi lahko predstavljale požar ali električni udar.

SPD s tokom toka strele ali izenačitvijo potenciala se uporabljajo tudi na nadzemnih servisnih vodih, ki napajajo konstrukcijo, ki jo ogroža neposredni udar. Vendar uporaba teh SPD "ne zagotavlja učinkovite zaščite pred odpovedjo občutljivih električnih ali elektronskih sistemov", če citiram BS EN / IEC 62305, del 4, ki je posebej namenjen zaščiti električnih in elektronskih sistemov znotraj struktur.

SPD z bliskovnim tokom so del usklajenega sklopa SPD, ki vključujejo prenapetostne SPD - ki so v celoti potrebni za učinkovito zaščito občutljivih električnih in elektronskih sistemov pred prehodnimi bliski in strelami.

Območja za zaščito pred strelo (LPZ)

Medtem ko je BS 6651 v Prilogi C (koncepcije lokacij A, B in C) priznal koncept coniranja, BS EN / IEC 62305-4 opredeljuje koncept območij za zaščito pred strelo (LPZ). Slika 22 prikazuje osnovni koncept LPZ, opredeljen z zaščitnimi ukrepi pred LEMP, kot je podrobno opisan v 4. delu.

Znotraj strukture se ustvari vrsta LPZ-jev, ki imajo ali so že identificirani kot že zaporedoma manj izpostavljeni učinkom strele.

Zaporedna območja uporabljajo kombinacijo veznih, zaščitnih in koordiniranih SPD, da dosežejo znatno zmanjšanje resnosti LEMP zaradi prenapetostnih prenapetostnih tokov in prehodnih prenapetosti ter učinkov sevanega magnetnega polja. Oblikovalci usklajujejo te ravni, tako da je občutljivejša oprema nameščena na bolj zaščitenih območjih.

LPZ lahko razdelimo v dve kategoriji - 2 zunanji coni (LPZ 0_A, LPZ 0._B) in navadno 2 notranji coni (LPZ 1, 2), čeprav je mogoče po potrebi uvesti nadaljnja območja za nadaljnje zmanjšanje elektromagnetnega polja in toka strele.

Zunanja območja

LPZ 0._A je območje, ki je podvrženo neposrednim udarcem strele, zato bo morda treba prenesti do polnega toka strele.

To je običajno strešna površina konstrukcije. Tu se pojavi polno elektromagnetno polje.

LPZ 0._B je območje, ki ni izpostavljeno neposrednim udarcem strele in je običajno bočnice konstrukcije.

Vendar se tu še vedno pojavlja polno elektromagnetno polje in tukaj lahko nastopijo delni tokovi strele in preklopni prenapetosti.

Notranja območja

LPZ 1 je notranje območje, ki je izpostavljeno delnim tokovom strele. Prevedeni tokovi strele in / ali preklopni prenapetosti so zmanjšani v primerjavi z zunanjimi območji LPZ 0_A, LPZ 0._B.

To je običajno območje, kjer storitve vstopajo v strukturo ali kjer je glavna stikalna plošča.

LPZ 2 je notranje območje, ki se nadalje nahaja znotraj konstrukcije, kjer se v primerjavi z LPZ 1 zmanjšajo ostanki impulznih tokov strele in / ali preklopni prenapetosti.

Običajno je to zaslonjena soba ali za omrežje na območju razdelilne plošče. Stopnje zaščite znotraj območja morajo biti usklajene z odpornimi lastnostmi opreme, ki jo je treba zaščititi, tj. Bolj ko je oprema občutljiva, bolj je zaščitena cona.

Obstoječa tkanina in postavitev stavbe lahko naredijo zlahka očitna območja ali pa bo morda treba uporabiti LPZ tehnike za ustvarjanje zahtevanih con.

Ukrepi za zaščito pred prenapetostjo (SPM)

Nekatera področja konstrukcije, na primer zasitna soba, so naravno bolje zaščitena pred strelo kot druga, bolj zaščitena območja pa je mogoče razširiti s skrbnim načrtovanjem LPS, zemeljskim povezovanjem kovinskih storitev, kot sta voda in plin, ter kabliranjem tehnike. Vendar pa je pravilna namestitev usklajenih zaščitnih naprav proti prenapetosti (SPD), ki ščitijo opremo pred poškodbami in zagotavljajo njeno neprekinjeno delovanje, kar je ključnega pomena za odpravo izpadov. Ti ukrepi se v celoti imenujejo prenapetostni ukrepi (SPM) (prej sistem zaščitnih ukrepov LEMP (LPMS)).

Pri uporabi lepljivih, zaščitnih in zaščitnih elementov je treba tehnično odličnost uravnotežiti z ekonomsko nujnostjo. Za nove gradnje so lahko ukrepi za povezovanje in preglednost celostno zasnovani tako, da so del celotnega SPM. Vendar je za obstoječo strukturo verjetno najlažja in stroškovno najučinkovitejša posodobitev sklopa usklajenih SPD.

Kliknite gumb za urejanje, da spremenite to besedilo. Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Ut elit tellus, luctus nec ullamcorper mattis, pulvinar dapibus leo.

Usklajeni SPD

BS EN / IEC 62305-4 poudarja uporabo usklajenih SPD za zaščito opreme v njihovem okolju. To preprosto pomeni vrsto SPD-jev, katerih lokacije in lastnosti obdelave LEMP so usklajeni tako, da zaščitijo opremo v svojem okolju z zmanjšanjem učinkov LEMP na varno raven. Torej je lahko na vhodu v službo močan SPD močnostnega toka strele za obdelavo večine prenapetostne energije (delni tok strele iz LPS in / ali nadzemnih vodov) z ustreznimi prehodnimi prenapetostmi, ki jih nadzirajo varne ravni z usklajenimi plus prenapetostnimi SPD za zaščito terminalske opreme, vključno z morebitno škodo zaradi preklopa virov, npr. velikih induktivnih motorjev. Ustrezni SPD morajo biti nameščeni, kadar koli storitve prehajajo iz enega LPZ v drugega.

Usklajeni SPD morajo učinkovito delovati skupaj kot kaskadni sistem za zaščito opreme v njihovem okolju. Na primer, SPD strele na vhodu v službo mora ravnati z večino prenapetostne energije, ki zadostno razbremeni spodnje prenapetostne SPD za nadzor nadnapetosti.

Ustrezni SPD morajo biti nameščeni, kadar koli storitve prehajajo iz enega LPZ v drugega

Slaba koordinacija bi lahko pomenila, da so prenapetostni SPD izpostavljeni preveliki prenapetostni energiji, zaradi česar je lahko poškodovana tako sama kot tudi oprema.

Poleg tega morajo biti ravni zaščite pred napetostjo ali prepuščene napetosti nameščenih SPD usklajene z izolacijsko vzdržljivo napetostjo delov naprave in odpornostjo proti odpornosti elektronske opreme.

Izboljšani SPD

Čeprav popolna škoda na opremi ni zaželena, je nujna tudi potreba po čim manjšem času izpadov zaradi izgube delovanja ali okvare opreme. To je še posebej pomembno za panoge, ki služijo javnosti, pa naj gre za bolnišnice, finančne institucije, proizvodne obrate ali komercialna podjetja, kjer bi nezmožnost zagotavljanja njihovih storitev zaradi izgube delovanja opreme povzročila pomembne zdravstvene in varnostne in / ali finančne posledice. posledice.

Standardni SPD lahko ščitijo samo pred prenapetostmi v običajnem načinu (med vodniki pod napetostjo in zemljo), ki zagotavljajo učinkovito zaščito pred popolnimi poškodbami, ne pa tudi pred izpadi zaradi motenj v sistemu.

BS EN 62305 zato upošteva uporabo izboljšanih SPD (SPD *), ki dodatno zmanjšujejo tveganje za poškodbe in okvare kritične opreme, kadar je potrebno neprekinjeno delovanje. Monterji bodo zato morali biti veliko bolj seznanjeni z zahtevami glede uporabe in namestitve SPD-jev, kot so morda bili prej.

Vrhunski ali izboljšani SPD zagotavljajo nižjo (boljšo) zaščito pred prenapetostnimi napetostmi v običajnem in diferencialnem načinu (med vodniki pod napetostjo), zato zagotavljajo tudi dodatno zaščito pred veznimi in zaščitnimi ukrepi.

Takšni izboljšani SPD lahko v eni enoti nudijo celo do omrežja tipa 1 + 2 + 3 ali podatkovno / telekomunikacijsko zaščito Test Cat D + C + B. Ker je terminalna oprema, npr. Računalniki, bolj občutljiva na napetost v diferenčnem načinu, je ta dodatna zaščita lahko ključnega pomena.

Poleg tega zmogljivost za zaščito pred prenapetostmi v običajnem in diferenčnem načinu omogoča, da oprema še naprej deluje med prenapetostnimi dejavnostmi - kar ponuja precejšnje koristi trgovskim, industrijskim in javnim storitvam.

Vsi SPD LSP ponujajo izboljšano zmogljivost SPD z vodilnimi nizkimi prepustnimi napetostmi

(stopnja zaščite pred napetostjo, U_p), saj je to najboljša izbira za doseganje stroškovno učinkovite ponovne zaščite, ki ne zahteva vzdrževanja, poleg preprečevanja dragih izpadov sistema. Zaščita pred nizko napetostjo v vseh običajnih in diferencialnih načinih pomeni, da je za zaščito potrebno manj enot, kar prihrani pri stroških enote in namestitve ter času namestitve.

Vsi SPD LSP ponujajo izboljšano zmogljivost SPD z vodilno industrijsko nizko prepustno napetostjo

zaključek

Strele predstavljajo jasno grožnjo za konstrukcijo, vendar naraščajočo nevarnost za sisteme v strukturi zaradi povečane uporabe in odvisnosti električne in elektronske opreme. Serija standardov BS EN / IEC 62305 to jasno potrjuje. Strukturna zaščita pred strelo ne more biti več ločena od prehodne prenapetostne ali prenapetostne zaščite opreme. Uporaba izboljšanih SPD zagotavlja praktično stroškovno učinkovito zaščito, ki omogoča neprekinjeno delovanje kritičnih sistemov med aktivnostjo LEMP.