استاندارد حفاظت از صاعقه
اصول کلی - نحوه طراحی سیستم حفاظت از صاعقه
مفاهیم کلیدی را که در طراحی سیستم حفاظت از صاعقه استفاده کرده ایم را معرفی می کند.
منابع خسارت شناسایی شده است:
S1 صاعقه به سازه
S2 صاعقه به زمین نزدیک سازه
S3 صاعقه به تاسیسات برقی
S4 صاعقه به نزدیک تاسیسات متصل به ساختار
انواع آسیب های ناشی از برخورد صاعقه
1 آسیب به زندگی از طریق ولتاژ استپ و لمس
2 آسیب فیزیکی مانند آتش سوزی، انفجار و غیره
3 بروز خرابی/عیب عملکرد سیستم های الکترونیکی از پالس الکترومغناطیسی رعد و برق
انواع تلفات ناشی از آسیب صاعقه
1 از دست دادن جان انسان
2 از دست دادن خدمات به مردم
3 از دست دادن میراث فرهنگی
4 از دست دادن ارزش اقتصادی، یعنی از دست دادن نتیجه خروجی و تاثیر مالی
یک سطح حفاظت از صاعقه (LPL) تعریف شده است
BS:EN 62305-1 یک سطح حفاظت از صاعقه (LPL) را برای ساختمان/سازه به همراه حداکثر جریان صاعقه مرتبط با آن LPL تعریف می کند. این LPL کلید استفاده صحیح از حفاظت رعد و برق است. این از طریق قسمت های 3 و 4 استاندارد در نظر گرفته شده است.
|
سطح حفاظتی صاعقه گیر LPL |
ماکسیمم حریان KA شکل موج 10/350 µs |
کلاس از سیستم حفاظتی صاعقه گیر LPS |
ماکسیمم جریان عبوری از بخش فلزی سازی |
ماکسیمم جریان هر فاز و نول 3 فاز (L1 L2 L3 N E) 4 هادی+ سیستم ارت |
|---|---|---|---|---|
| l | 200 | 1 | 100 | 25 |
| ll | 150 | ll | 75 | 18.75 |
| lll & lV | 100 | lll & lV | 50 | 12.5 |
تقسیم فعلی
BS:EN 62305 قسمت 1 مفهوم "تقسیم فعلی" را معرفی می کند. فرض بر این است که حداکثر جریان ناشی از برخورد صاعقه 200 کیلو آمپر خواهد بود و این جریان به طور مساوی (50٪) از طریق سیستم حفاظتی سازه ای در برابر صاعقه (100 کیلو آمپر) و 50٪ از طریق هر سرویس فلزی متصل مانند کابل های برق، لوله ها و غیره جریان می یابد. اگر فقط یک سرویس فلزی متصل باشد، مثلاً یک کابل برق، آنگاه 100 کیلو آمپر از آن کابل و در مورد دو سرویس فلزی، 50 کیلو آمپر در هر سرویس و غیره جریان می‌یابد. (همانطور که در شکل 2 نشان داده شده است، جریانی که روی کابل برق جریان می‌یابد بر تعداد هسته‌ها تقسیم می‌شود.)
مناطق حفاظت از صاعقه
قسمت 1 همچنین مفهوم مناطق حفاظت از صاعقه (LPZ) را معرفی می کند. اینها به این دلیل مهم هستند که به تعیین «نوع» صحیح دستگاه حفاظت از نوسانات که باید در یک منطقه خاص استفاده شود، کمک می‌کنند. SPD جریان صاعقه در مرز مناطق 0 و 1 استفاده می شود، در حالی که برقگیرهای اضافه ولتاژ در مرز مناطق 1 و 2 و همچنین در مرز مناطق 2 و 3 استفاده می شود.
مدیریت ریسک (قسمت دوم)
BS:EN 62305-2 نحوه ارزیابی خطر رعد و برق را در رابطه با تلفات جانی، از دست دادن خدمات حیاتی، ضرر اقتصادی، از دست دادن میراث و آسیب فیزیکی تجویز می کند. این ارزیابی برای کاربرد صحیح BS:EN 62305-3 و BS:EN 62305-4 و بنابراین نوع محصول و سیستمی که قرار است نصب شود، حیاتی است. رویه مدیریت ریسک در نظر گرفتن تعدادی از خطرات مرتبط با خسارات احتمالی ناشی از صدمات ناشی از صاعقه را تنظیم می کند. این را با داده های مربوط به «فعالیت رعد و برق محلی» ترکیب می‌کند.
نکاتی که در این ارزیابی باید مورد توجه قرار گیرد:
در مواردی که حفاظت سازه ای در برابر صاعقه مورد نیاز است، دستگاه های حفاظت از نوسانات نوع 1 (SPDs) همیشه برای خدمات الکتریکی فلزی (برق، داده و غیره) مورد نیاز هستند. اینها باید بخشی جدایی ناپذیر از هر سیستم حفاظتی سازه ای در برابر صاعقه باشد. در مواردی که حفاظت در برابر صاعقه سازه مورد نیاز نیست، اما خطر آسیب غیرمستقیم به سرویس های تاسیساتی که وارد سازه می شوند وجود دارد، SPD های نوع 1 در مورد اتصالات سقفی و SPD نوع 2 برای اتصالات کابل زیرزمینی مورد نیاز است.
آسیب فیزیکی به سازه ها و خطر زندگی
در صورت ارزیابی ریسک مبنی بر اینکه حفاظت سازه ای در برابر صاعقه مورد نیاز است، BS:EN 62305-3 یک کلاس حفاظت از صاعقه (LPS) را به LPL اختصاص می دهد و به روشی تجویزی، با برنامه از اصول طراحی مختلف برای ایجاد یک سیستم حفاظتی سازه ای صاعقه. طراح تعدادی معیار انتخاب مواد و مفاهیم طراحی را در دسترس دارد، بنابراین او را قادر می‌سازد تا بر مشکلات حفاظتی و همچنین رفع خوردگی از طریق انتخاب مواد مناسب غلبه کند.
| CLASS OF LPLs | LPL |
| l | l |
| ll | ll |
| lll | lll |
| lV | lV |
عناصر کلیدی:
سیستم پایان هوا
استفاده از سیستم مش، زاویه محافظ، روش کروی نورد یا ترکیبی از اینها
فاصله های جدایی
برای جلوگیری از جرقه یا جرقه زدن از سیستم رسانای صاعقه به قطعات فلزی رسانای ساختمان/سازه
مسیریابی رسانا های پایین پیوند هم پتانسیل
برای جلوگیری از صاعقه - استفاده از اتصال فیزیکی، استفاده از دستگاه های حفاظت از نوسانات (SPD) یا جداسازی شکاف جرقه (ISG).
ارتینگ
تا جریان صاعقه را به طور ایمن به زمین بریزید.
سیستم های الکتریکی و الکترونیکی در سازه ها
BS:EN 62305-4 قوانینی را برای استفاده از دستگاه های حفاظت از نوسانات (SPDs) برای محافظت از محتویات ساختمان در برابر اثرات ثانویه صاعقه، و در برابر سوئیچینگ های گذرا تولید شده در داخل تعیین می کند.
اگر ارزیابی ریسک حکم می‌کند که یک سیستم حفاظتی سازه‌ای در برابر صاعقه (LPS) مورد نیاز است، طراح سیستم باید همیشه دستگاه‌های حفاظت از نوسانات اتصال همسان پتانسیل (SPD) را متناسب کند.
اگر ارزیابی حکم می‌کند که نیازی به LPS نیست، اما خطر غیرمستقیم وجود دارد که خدمات الکتریکی وارد شده به سازه تحت تأثیر قرار گیرد، طراح باید همیشه SPD را متناسب کند.
یک سیستم حفاظت از صاعقه که از "محافظت سازه ای در برابر صاعقه/ زمین" استفاده می کند، به تنهایی از سیستم های الکترونیکی محافظت نمی کند.
حفاظت مؤثر فقط از طریق استفاده از «SPDs هماهنگ شده» به دست می آید
نوع 1: برقگیرهای جریان صاعقه (تست شده با شکل موج 10/350 میکرو ثانیه)
نوع 2: برقگیر (تست شده با شکل موج 8/20µs)
نوع 3: برقگیر، حفاظت خوب (تست شده با شکل موج 8/20µs)
BS:EN 62305-4 از یک اصل استفاده از مناطق حفاظت روشنایی (LPZ) برای کاهش تدریجی اضافه ولتاژ گذرا بالقوه 6000 ولت به ولتاژ ایمن کمتر از ولتاژ مقاومت تجهیزات محافظت شده استفاده می کند. . SPD ها در مرزهای این مناطق قرار دارند.
