Notranja zaščita pred strelo in prenapetostne naprave: kakšna je razlika?

1. Razmerje med notranjo zaščito pred strelo in Zaščita pred prenapetostjo

Notranja zaščita pred strelo (notranja LPS):

To je del sistema strelovodne zaščite. Vključuje izenačitev potencialov za strelo in/ali električno izolacijo od zunanjega sistema strelovodne zaščite.

Prenapetostna zaščita (SPM):

To so ukrepi, ki se izvajajo za zaščito notranjih sistemov pred elektromagnetnimi impulzi strele (LEMP). SPM je prav tako del celotnega sistema zaščite pred strelo.

Glede na sliko 1 v standardu GB/T 21714.1 celovita zaščita pred strelo vključuje tako sistem za zaščito pred strelo (LPS) kot tudi ukrepe za zaščito pred prenapetostjo (SPM). Zaščita pred prenapetostjo (SPM) je zajeta v standardu GB/T 21714.4, medtem ko je notranja zaščita pred strelo del LPS (ki vključuje zunanje in notranje dele) in je opisana v standardu GB/T 21714.3.

Slika 1 – Razmerje med deli standarda GB/T 21714

2. Izvor notranje strelovodne zaščite in Zaščita pred prenapetostjo

2.1 IEC 1024-1:1990

V standardu IEC 1024-1:1990 »Zaščita objektov pred strelo – 1. del: Splošna načela« je v oddelku 1.2.7 notranja zaščita pred strelo opredeljena kot vsi dodatni ukrepi, ki presegajo zunanji sistem zaščite pred strelo. Ti ukrepi pomagajo zmanjšati elektromagnetne učinke tokov strele znotraj zaščitenega prostora. Torej v skladu z IEC 1024-1:1990 notranja zaščita pred strelo vključuje vse razen zunanje zaščite pred strelo, ki zajema tudi zaščito pred elektromagnetnimi impulzi (LEMP).

2.2 IEC 62305-1:2006

Do izdaje standarda IEC 62305-1:2006 »Zaščita pred strelo – 1. del: Splošna načela« (1. izdaja) so definicije postale natančnejše:

3.42 Notranji sistem za zaščito pred strelo (LPS): Del LPS, ki ga sestavljajo izenačitev potencialov in/ali električna izolacija od zunanjega LPS. 3.49 Sistem zaščitnih ukrepov LEMP (LPMS): Celovit sistem ukrepov za zaščito notranjih sistemov pred elektromagnetnimi impulzi strele (LEMP).

Serija standardov IEC 62305-1 do 4:2006 je nadomestila prejšnje standarde in združila več dokumentov IEC TC81. Staro definicijo notranjega LPS iz standarda IEC 1024 je razdelila na dva dela: notranji LPS in LPMS (za zaščito pred prenapetostjo). V standardu IEC 62305-1:2024 je bil LPMS uradno preimenovan v ukrepe za zaščito pred prenapetostjo (SPM).

3 notranji ukrepi za zaščito pred strelo

Notranja zaščita pred strelo je bistvenega pomena za pravilno delovanje sistema zaščite pred strelo. Če notranja zaščita ni vzpostavljena, lahko tokovi strele, ki tečejo skozi zunanji sistem zaščite pred strelo (LPS) ali druge prevodne dele stavbe, povzročijo nevarne iskre. Te iskre lahko povzročijo požare, telesne poškodbe ali poškodbe infrastrukture. Poleg razlik v ločilnih razdaljah je notranja zaščita enaka na vseh ravneh zaščite pred strelo. Iskre se lahko pojavijo med zunanjim sistemom zaščite pred strelo in naslednjimi komponentami: kovinske inštalacije, notranji sistemi stavbe, zunanji prevodni deli ali cevovodi, priključeni na zaščiteno stavbo.

V skladu s standardi se iskre, ki nastanejo v potencialno eksplozivnih območjih konstrukcije, vedno štejejo za nevarne. Za preprečevanje nastajanja isker je treba uporabiti eno od naslednjih metod: izenačitev potencialov ali električno izolacijo med kovinskimi deli.

Ukrepi za izenačitev potencialov (glej sliko 2) vključujejo naslednje:

Vezni vodniki, ki se uporabljajo, kadar naravne povezave ne zagotavljajo električne neprekinjenosti, npr. z neposredno povezavo z vodovodnimi ali ogrevalnimi cevmi;

Naprave za zaščito pred prenapetostjo (SPD), ki se uporabljajo, kadar neposredna vezava ni mogoča, npr. za nizkonapetostne vode; in

Izolirana iskrišča (ISG) se uporabljajo, kadar povezovalni vodniki niso dovoljeni, npr. za cevi za katodno zaščito ali plinovode.

Slika 2

Izenačitev potencialov za zaščita pred strelo ima naslednje značilnosti, ki temeljijo na različnih vrstah zunanjih LPS:

Izolirani LPS: Lepljenje se izvaja samo na tleh;

Priloženi LPS: Lepljenje je treba izvesti na:

(1) Klet ali pritličje in;

(2) Vsako mesto, kjer ni dosežena zahtevana izolacija ali ločilna razdalja.

Električno izolirani LPS: Poleg vezave na nivoju tal se lahko vezava izvede tudi na lovilcih zraka ali odvodnikih.

4 ukrepi za zaščito pred prenapetostjo

Osnovni SPM vključuje naslednje komponente:

(1) Ozemljitveno in povezovalno omrežje

Ozemljitveni sistem varno prevaja in odvaja tok strele v zemljo.

Vezna mreža zmanjšuje potencialne razlike in učinke magnetnega polja.

(2) Elektromagnetna zaščita in pravilno ožičenje

Prostorska zaščita zmanjšuje magnetna polja znotraj LPZ, ki jih povzročajo neposredni udari strele ali udari strele v bližini stavbe, in pomaga zmanjšati notranje prenapetosti.

Zaščita notranjih kablov z zaščitenimi kabli ali kanali zmanjšuje inducirane prenapetosti.

Pravilna notranja postavitev ožičenja pomaga zmanjšati indukcijske zanke in notranje prenapetosti. Zaščita zunanjih vodov na vstopni točki stavbe prav tako zmanjša prenapetosti, ki se prenašajo v notranje sisteme.

(3) Koordiniran sistem SPD

Koordiniran sistem SPD omejuje vpliv zunanjih in notranjih prenapetosti.

(4) Izolacijski vmesniki

Izolacijski vmesniki zmanjšujejo vpliv prenapetosti, ki se prenašajo po vodnikih, na vode, ki vstopajo v območje LPZ.

Ozemljitev in izenačitev potencialov morata biti vedno zagotovljeni, zlasti na vstopnih točkah v stavbe – bodisi z neposredno povezavo bodisi s priključitvijo vsake prevodne napeljave na SPD kot del izenačitve potencialov.

(5) Uporaba sistemov za opozarjanje na nevihte (TWS)

Klavzula 7.1 standarda IEC 62305-1:2024 določa, da lahko aktiviranje TWS v skladu s standardom IEC 62793 služi kot zaščitni ukrep z odklopom zunanjih storitev, kar pomaga zmanjšati pogostost poškodb električnih in elektronskih sistemov.

5 Zaključek

Notranji sistemski ukrepi so namenjeni preprečevanju nevarnega iskrenja, vključno z izenačitvijo potencialov strele s prvostopenjsko zaščitno napravo (SPD). Prenapetostna zaščita obravnava predvsem prenapetosti, ki vplivajo na notranje sisteme, in SPD-ji, ki se uporabljajo v ta namen, morajo biti usklajeni s prvostopenjsko zaščitno napravo (SPD), vendar ne vključujejo prve stopnje. SPD sam.