BS EN / IEC 62305'in yapısı

BS EN / IEC 62305 serisi, tümü dikkate alınması gereken dört bölümden oluşur. Bu dört bölüm aşağıda özetlenmiştir: Bölüm 1: Genel ilkeler BS EN / IEC 62305-1 (bölüm 1), standardın diğer bölümlerine bir giriş niteliğindedir ve temel olarak standardın beraberindeki bölümlere göre bir Yıldırım Koruma Sisteminin (LPS) nasıl tasarlanacağını açıklar. Bölüm 2: Risk yönetimi BS EN / IEC 62305-2 (bölüm 2) risk yönetimi yaklaşımı, bir yıldırım deşarjının neden olduğu bir yapının tamamen fiziksel hasarına değil, insan hayatının kaybı, hizmet kaybının riski üzerine yoğunlaşmamaktadır. halk, kültürel miras kaybı ve ekonomik kayıp. 3. Bölüm: Yapılarda fiziksel hasar ve hayati tehlike BS EN / IEC 62305-3 (bölüm 3) doğrudan BS 6651'in büyük bölümü ile ilgilidir. BS6651'den, bu yeni bölümün, temel ikisinin (normal) aksine dört LPS sınıfı veya koruma seviyesine sahip olmasıyla farklılık gösterir. ve yüksek riskli) BS 6651’de. Bölüm 4: Elektrik ve elektronik sistemler yapılarda, BS EN / IEC 62305-4 (bölüm 4) yapılarda bulunan elektrik ve elektronik sistemlerin korunmasını kapsar. BS 6651'deki Ek C'nin ne aktardığını, ancak Yıldırım Koruma Bölgeleri (LPZ'ler) olarak adlandırılan yeni bir bölgesel yaklaşımla somutlaştırır. Bir yapıdaki elektrik / elektronik sistemler için bir Yıldırım Elektromanyetik Darbe (LEMP) koruma sisteminin (şimdi Dalgalanma Koruma Önlemleri - SPM olarak adlandırılır) tasarımı, kurulumu, bakımı ve test edilmesi hakkında bilgi sağlar.

Aşağıdaki tabloda, önceki standart olan BS 6651 ve BS EN / IEC 62305 arasındaki ana farklar açıklanmaktadır.

Hasar ve kayıp

BS EN / IEC 62305, dört ana hasar kaynağını tanımlar: S1 yapıya yanıp söner S2 Yapının yakınında yanıp sönüyor S3 Bir hizmete yanıp söner S4 Bir servisin yakınında yanıp sönüyor Her bir hasar kaynağı üç veya üç tür hasarla sonuçlanabilir: D1 Basamak ve temas gerilimlerinden dolayı canlıların yaralanması D2 Kıvılcım dahil yıldırım akımı etkilerinden dolayı fiziksel hasar (yangın, patlama, mekanik imha, kimyasal salınım) D3 Yıldırım Elektromanyetik Darbesi (LEMP) Nedeniyle İç Sistemlerin Arızası Aşağıdaki kayıp türleri, yıldırım nedeniyle oluşan hasarlardan kaynaklanabilir: L1 İnsan hayatının kaybı L2 Kamuya hizmet kaybı L3 Kültürel miras kaybı L4 Ekonomik değer kaybı Yukarıdaki parametrelerin hepsinin ilişkileri Tablo 5'te özetlenmiştir. 271. sayfadaki Şekil 12, şimşekten kaynaklanan hasar ve zarar çeşitlerini gösterir. BS EN 62305 standardının 1. bölümünü oluşturan genel prensiplerin daha ayrıntılı bir açıklaması için, lütfen 'BS EN 62305'e İlişkin Rehber' referans kılavuzuna bakın. Her ne kadar BS EN standardına odaklanmış olsa da, bu rehber IEC eşdeğerini tasarlayan danışmanlara ilgi bilgisi sağlayabilir. Bu kılavuz hakkında daha fazla bilgi için lütfen 283. sayfaya bakınız.

Şema tasarım kriterleri

Bir yapı ve bağlı hizmetler için ideal yıldırım koruması, yapıyı topraklanmış ve mükemmel iletken bir metalik siperin (kutu) içine sarmak ve ek olarak siperdeki giriş noktasındaki herhangi bir bağlı hizmetin yeterli bir şekilde bağlanmasını sağlamak olacaktır. Bu, özünde, yıldırım akımının ve indüklenen elektromanyetik alanın yapıya girmesini önleyecektir. Bununla birlikte, pratikte, bu uzunluklara gitmek mümkün ya da gerçekten uygun maliyetli değildir. Bu standart böylece, yıldırım düşmesi sonucu ortaya çıkacak koruma önlemlerinin önerileri doğrultusunda kabul edilen zararları ve dolayısıyla kayıpları azaltacağı tanımlanmış bir yıldırım akımı parametreleri setini ortaya koymaktadır. Hasar ve sonuçta ortaya çıkan bu azalma, yıldırım çarpması parametrelerinin Yıldırım Koruma Seviyeleri (LPL) olarak belirlenen sınırlar dahilinde olması koşuluyla geçerlidir.

Yıldırımdan Korunma Seviyeleri (LPL)

Daha önce yayınlanmış teknik makalelerden elde edilen parametrelere dayanarak dört koruma seviyesi belirlenmiştir. Her seviye sabit bir maksimum ve minimum yıldırım akımı parametreleri setine sahiptir. Bu parametreler Tablo 6'da gösterilmektedir. Yıldırımdan korunma bileşenleri ve Aşırı Gerilim Koruyucu Cihazlar (SPD'ler) gibi ürünlerin tasarımında maksimum değerler kullanılmıştır. Asgari yıldırım akımı değerleri, her seviye için yuvarlanan küre yarıçapını türetmek için kullanılmıştır.

Yıldırımdan Korunma Bölgeleri (LPZ)

Yıldırımdan Korunma Bölgeleri (LPZ) konsepti, özellikle bir yapıdaki Yıldırım Elektromanyetik Darbesini (LEMP) karşı koymak için koruyucu tedbirler oluşturmak için gereken koruma önlemlerinin belirlenmesine yardımcı olmak üzere BS EN / IEC 62305'te tanıtılmıştır. Genel ilke, koruma gerektiren ekipmanın elektromanyetik özellikleri ekipmanın strese dayanma veya bağışıklık özelliğiyle uyumlu olan bir LPZ'ye yerleştirilmesi gerektiğidir. Konsept, doğrudan yıldırım çarpması riski (LPZ 0 _A ) veya kısmi yıldırım akımı oluşması riski (LPZ 0 _B ) ve iç bölgelerdeki koruma seviyeleri (LPZ 1 ve LPZ 2) ile birlikte dış bölgeler için geçerlidir. Genelde zon sayısı (LPZ 2; LPZ 3 vb.) Arttıkça beklenen elektromanyetik etkiler azalır. Tipik olarak, herhangi bir hassas elektronik ekipman daha yüksek numaralı LPZ'lerde bulunmalı ve ilgili Aşırı Gerilim Koruma Önlemleri ile LEMP'ye karşı korunmalıdır (BS EN 62305: 2011'de tanımlandığı gibi 'SPM'). SPM daha önce BS EN / IEC 62305: 2006'da bir LEMP Koruma Ölçüm Sistemi (LPMS) olarak adlandırılmıştı. Şekil 13, yapıya ve SPM'ye uygulanan LPZ kavramını vurgulamaktadır. Konsept, BS EN / IEC 62305-3 ve BS EN / IEC 62305-4'te genişletilmiştir. En uygun SPM'nin seçimi BS EN / IEC 62305-2 uyarınca risk değerlendirmesi kullanılarak yapılır.

BS EN / IEC 62305-2 Risk yönetimi

BS EN / IEC 62305-2, BS EN / IEC 62305-3 ve BS EN / IEC 62305-4'ün doğru uygulanmasının anahtarıdır. Risk değerlendirmesi ve yönetimi şimdi BS 6651'in yaklaşımından çok daha derin ve kapsamlı. BS EN / IEC 62305-2 spesifik olarak sonuçları gerekli Yıldırım Koruma Sistemi (LPS) seviyesini tanımlayan bir risk değerlendirmesi yapmakla ilgilenir. BS 6651, risk değerlendirmesi konusuna 9 sayfa (rakamlar dahil) ayırırken, BS EN / IEC 62305-2 şu anda 150 sayfadan fazla içermektedir. Risk değerlendirmesinin ilk aşaması, yapının ve içeriğinin hangi dört zarar türünden (BS EN / IEC 62305-1'de tanımlandığı şekilde) oluşabileceğini belirlemektir. Risk değerlendirmesinin nihai amacı, ilgili birincil riskleri ölçmek ve gerekirse azaltmaktır; R ₁ insan hayatını kaybetme riski R ₂ halka hizmet kaybı riski R ₃ kültürel mirasın kaybı riski R ₄ ekonomik değerin kayıp riski İlk üç birincil riskin her biri için, tolere edilebilir bir risk ( R _T ) belirlenir. Bu veriler IEC 62305-2'deki Tablo 7'de veya BS EN 62305-2 Ulusal Ekinin Tablo NK.1'inde bulunabilir. Her bir birinci ve ikinci risk ( R, _n, standart içinde tanımlandığı gibi) otomatik bir uzun dizi belirlenir. Gerçek riski (varsa R ' _{, n} ) olarak tolere risk (daha az veya eşit olan R _{, T} ), daha sonra herhangi bir koruma önlemleri gereklidir. Gerçek riski (varsa R ' _{, n} ) karşılık gelen tolere riski (daha büyük olan R _{, T} ), daha sonra koruma önlemleri teşvik edilmelidir. Yukarıdaki işlem kadar (seçilen koruma önlemleri ile ilgili yeni değerler kullanılarak) tekrarlanır R _{, n} olduğu ya da daha karşılık gelen eşit daha az R _T. Yıldırım Elektromanyetik darbesine (LEMP) karşı koymak için Yıldırım Koruma Sisteminin (LPS) ve Yıldırımdan Korunma Önlemlerinin (SPM) seçimine veya gerçekte Koruyucu Kararlara (SPP) karar vermesi, Şekil 14'te gösterilen bu yinelemeli işlemdir.

BS EN / IEC 62305-3 Yapılardaki fiziksel hasar ve hayati tehlike

Standartlar grubunun bu kısmı, bir yapının içindeki ve etrafındaki koruma önlemleriyle ilgilidir ve bu nedenle doğrudan BS 6651'in büyük bölümü ile ilgilidir. Standardın bu bölümünün ana gövdesi harici Yıldırım Koruma Sisteminin (LPS) tasarımı, dahili LPS ve bakım ve denetim programları hakkında rehberlik eder.

Yıldırımdan Korunma Sistemi (LPS)

BS EN / IEC 62305-1, olası minimum ve maksimum yıldırım akımlarına bağlı olarak dört Yıldırım Koruma Seviyesi (LPL) tanımlamıştır. Bu LPL'ler doğrudan Yıldırım Koruma Sistemi (LPS) sınıflarına eşittir. Dört LPL seviyesi ve LPS arasındaki korelasyon, Tablo 7'de tanımlanmıştır. Temel olarak, LPL ne kadar büyükse, LPS için o kadar yüksek sınıf gerekir.

Kurulacak LPS sınıfı, BS EN / IEC 62305-2'de belirtilen risk değerlendirme hesaplamasının sonucuna tabidir.

Dış LPS tasarım konuları

Yıldırımdan korunma tasarımcısı, başlangıçta yıldırım düşmesi noktasında ortaya çıkan termal ve patlayıcı etkileri ve söz konusu yapıdaki sonuçları dikkate almalıdır. Sonuçlara bağlı olarak, tasarımcı aşağıdaki harici LPS türlerinden birini seçebilir: - Yalıtılmış - Izole edilmemiş Bir Yalın LPS tipik olarak, yapı yanıcı malzemelerden yapıldığında veya bir patlama riski oluşturduğunda seçilir. Tersine, böyle bir tehlikenin bulunmadığı izole olmayan bir sistem kurulabilir. Harici bir LPS şunlardan oluşur: - Hava sonlandırma sistemi - Aşağı iletken sistemi - Toprak sonlandırma sistemi Bir LPS'nin bu bireysel elemanları, BS EN 50164 serisine uygun (BS EN 62305 durumunda) uygun yıldırım koruma bileşenleri (LPC) kullanılarak birbirine bağlanmalıdır (bu BS EN serisinin BS EN / IEC'nin yerini alacağına dikkat edin) 62561 serisi). Bu, yapıya yıldırım akımı boşalması durumunda, doğru tasarım ve bileşen seçiminin olası hasarları en aza indirmesini sağlayacaktır.

Hava sonlandırma sistemi

Bir hava sonlandırma sisteminin rolü, yıldırım deşarj akımını yakalamak ve aşağı iletken ve toprak sonlandırma sistemi aracılığıyla dünyaya zararsız bir şekilde dağıtmaktır. Bu nedenle, doğru tasarlanmış bir hava sonlandırma sistemi kullanmak hayati derecede önemlidir. BS EN / IEC 62305-3, herhangi bir kombinasyonda, hava sonlandırma tasarımında aşağıdakileri savunur: - Hava çubukları (veya finialler) serbest duran direkler veya çatıda bir kafes oluşturmak için iletkenlerle bağlantılı olsunlar - Katener (veya askıya alınmış) iletkenler, serbest duran direkler tarafından destekleniyorlar veya çatıda bir ağ oluşturmak için iletkenlerle bağlantılı olsunlar - Tavan ile doğrudan temas halinde ya da üzerine asılabilen ızgaralı iletken ağı (çatının doğrudan yıldırım boşalmasına maruz kalmaması çok önemlidir) Standart, kullanılan her tür hava sonlandırma sisteminin standardın gövdesinde belirtilen konumlandırma gereksinimlerini karşılaması gerektiğini açıkça ortaya koymaktadır. Hava sonlandırma bileşenlerinin yapının köşelerine, açık noktalarına ve kenarlarına monte edilmesi gerektiğini vurgulamaktadır. Hava sonlandırma sistemlerinin konumunu belirlemek için önerilen üç temel yöntem şunlardır: - Yuvarlanan küre yöntemi - Koruyucu açı yöntemi - örgü yöntemi Bu yöntemler sonraki sayfalarda ayrıntılı olarak verilmektedir.

Yuvarlanan küre yöntemi

Yuvarlanan küre metodu, yapıya yandan çarpma olasılığını göz önünde bulundurarak, koruma gerektiren bir yapının alanlarını tanımlamanın basit bir yoludur. Yuvarlanan küreyi bir yapıya uygulamanın temel konsepti, Şekil 15'te gösterilmektedir.

Yuvarlanan küre yöntemi, BS 6651'de kullanıldı; tek fark, BS EN / IEC 62305'te, ilgili LPS sınıfına karşılık gelen yuvarlanma küresinin farklı yarıçapları olmasıydı (bkz. Tablo 8). Bu yöntem, özellikle karmaşık geometrili yapılar olmak üzere tüm yapı tipleri için koruma bölgelerini tanımlamak için uygundur.

Koruyucu açı yöntemi

Koruyucu açı yöntemi, yuvarlanan küre yönteminin matematiksel bir basitleştirmesidir. Koruyucu açı (a) dikey çubuğun ucu (A) ile çubuğun oturduğu yüzeye yansıtılan bir çizgi arasında oluşturulan açıdır (bkz. Şekil 16). Bir hava çubuğunun sağladığı koruyucu açı açıkça üç boyutlu bir konsepttir, burada çubuğa AC hattını hava çubuğunun etrafında 360 ° tam bir açıyla süpürerek koruma konisine atanır. Koruyucu açı, hava çubuğunun değişen yüksekliği ve LPS sınıfı ile farklılık gösterir. Bir hava çubuğunun sağladığı koruyucu açı BS EN / IEC 62305-3'teki Tablo 2'den belirlenir (bkz. Şekil 17).

Koruma açısına göre değişiklik yapılması, BS 6651'deki çoğu durumda sağlanan basit 45º koruma alanına yapılan bir değişikliktir. Ayrıca, yeni standart, ister zemin veya çatı seviyesi olsun, referans düzleminin üzerindeki hava sonlandırma sisteminin yüksekliğini kullanır (Bkz. Şekil 18).

Örgü yöntemi

Bu, BS 6651'in önerileri altında en yaygın şekilde kullanılan yöntemdir. Yine, BS EN / IEC 62305'te dört farklı hava sonlandırma ağ boyutu tanımlanır ve ilgili LPS sınıfına karşılık gelir (bakınız Tablo 9).

Bu yöntem, aşağıdaki koşullar yerine getirildiği takdirde düz yüzeylerin koruma gerektirdiği durumlarda uygundur: - Hava sonlandırma iletkenleri, tavan kenarlarında, tavan sarkmalarında ve tavan sırtlarında, 10'da 1'den fazla aralıklarla yerleştirilmelidir (5,7º). - Hiçbir metal tesisat hava sonlandırma sisteminin üzerine çıkıntı yapmaz Yıldırımdan kaynaklanan hasarlar üzerine yapılan modern araştırmalar, çatıların kenarlarının ve köşelerinin hasara en duyarlı olduğunu göstermiştir. Bu nedenle, özellikle düz çatılı tüm yapılarda, çevre iletkenleri, uygulanabilir olduğu gibi çatının dış kenarlarına yakın bir yere monte edilmelidir. BS 6651'de olduğu gibi, mevcut standart çatının altında iletkenlerin kullanılmasına izin verir (ister metal metal isterse özel LP iletkenleri olsun). Dikey hava çubukları (finialler) veya çarpma plakaları tavanın üzerine monte edilmeli ve altındaki iletken sisteme bağlanmalıdır. Hava çubukları 10 m'den daha fazla aralık bırakılmamalı ve alternatif olarak çarpma plakaları kullanılıyorsa, bunlar stratejik olarak 5 m'den fazla olmayan tavan alanı üzerine yerleştirilmelidir.

Konvansiyonel olmayan hava sonlandırma sistemleri

Bu tür sistemlerin savunucuları tarafından yapılan iddiaların geçerliliği ile ilgili olarak yıllar boyunca çok sayıda teknik (ve ticari) tartışma yaşandı. Bu konu, BS EN / IEC 62305'i derleyen teknik çalışma grupları içerisinde geniş ölçüde tartışılmıştır. Sonuç, bu standart içinde yer alan bilgilerle birlikte kalmasıydı. BS EN / IEC 62305, kesin olarak, hava sonlandırma sistemi (örneğin, hava çubuğu) tarafından sağlanan koruma hacminin ya da koruma bölgesinin, yalnızca hava sonlandırma sisteminin gerçek fiziksel boyutu ile belirleneceğini belirtir. Bu beyan, Ek'in bir parçasını oluşturmak yerine, standart bünyesine dahil edilerek, BS EN 62305'in 2011 versiyonunda güçlendirilmiştir (BS EN / IEC 62305-3: 2006'daki Ek A). Tipik olarak, eğer hava çubuğu 5 m boyundaysa, bu hava çubuğu tarafından sağlanan koruma bölgesi için tek talep, 5 m ve konvansiyonel olmayan hava çubuklarının talep ettiği herhangi bir arttırılmış boyutta olmayacak ve ilgili LPS sınıfına dayanacaktır. BS EN / IEC 62305 standardına göre çalışması öngörülen başka bir standart yoktur.

Doğal bileşenler

Metalik çatılar doğal bir hava sonlandırma düzeni olarak kabul edildiğinde, BS 6651, söz konusu asgari kalınlık ve malzeme türü hakkında rehberlik etti. BS EN / IEC 62305-3, tavanın bir yıldırım deşarjından delinmeye karşı dayanıklı olması düşünülüyorsa, ek bilgilerin yanı sıra benzer rehberlik sunar (bkz. Tablo 10). Yapının çevresinde her zaman minimum iki aşağı iletken bulunmalıdır. Aşağı iletkenler yapının her açık köşesine mümkün olduğu kadar monte edilmelidir, çünkü araştırmalar bunların yıldırım akımının büyük bölümünü taşıdığını göstermiştir.

Doğal bileşenler

BS EN / IEC 62305, BS 6651 gibi, LPS'ye dahil edilecek yapı üzerinde veya içinde tesadüfi metal parçaların kullanılmasını teşvik eder. BS 6651'in beton yapılarda bulunan donatı çubuklarını kullanırken elektriksel bir sürekliliği teşvik ettiği durumlarda, BS EN / IEC 62305-3 de aynı şekildedir. Ek olarak, takviye çubuklarının kaynaklı olduğunu, uygun bağlantı bileşenleriyle kelepçelendiğini veya inşaat demiri çapının en az 20 katı üst üste bindiğini belirtir. Bu, yıldırım akımlarını taşıyabilecek donatı çubuklarının bir uzunluktan diğerine güvenli bağlantılara sahip olmasını sağlamak içindir. İç takviye çubuklarının harici aşağı iletkenlere veya topraklama ağına bağlanması gerektiğinde, Şekil 20'de gösterilen düzenlemelerden herhangi biri uygundur. Bağlama iletkeni ile inşaat demiri arasındaki bağlantı beton içine alınacaksa, standart biri biri uzun inşaat demiri diğeri farklı bir inşaat demiri uzunluğuna bağlı olan iki kelepçenin kullanılmasını önerir. Eklemler daha sonra Denso bant gibi nem engelleyici bir bileşik ile örtülmelidir. Eğer takviye çubukları (veya yapısal çelik çerçeveler) alt iletkenler olarak kullanılacaksa, hava sonlandırma sisteminden topraklama sistemine kadar elektriksel devamlılık tespit edilmelidir. Yeni inşaat yapıları için, ilk inşaat aşamasında, özel takviye çubukları kullanılarak veya alternatif olarak, betonun dökülmesinden önce, yapının tepesinden temele, özel bir bakır iletkeni çalıştırmak için karar verilebilir. Bu özel bakır iletken, bitişikteki / bitişik takviye çubuklarına periyodik olarak bağlanmalıdır. Donatı çubuklarının mevcut yapılardaki güzergahı ve sürekliliği konusunda şüphe varsa, harici bir aşağı iletken sistem kurulmalıdır. Bunlar ideal olarak yapının üstünde ve altında bulunan yapıların güçlendirici ağına bağlanmalıdır.

Toprak sonlandırma sistemi

Toprak sonlandırma sistemi yıldırım akımının güvenli ve etkin bir şekilde toprağa dağılması için hayati öneme sahiptir. BS 6651 ile uyumlu olarak, yeni standart, yıldırımdan korunma, güç ve telekomünikasyon sistemlerini birleştiren bir yapı için tek bir entegre toprak sonlandırma sistemi önermektedir. İşletme otoritesinin veya ilgili sistemlerin sahibinin sözleşmesi, herhangi bir bağ kurulmadan önce alınmalıdır. İyi bir toprak bağlantısı aşağıdaki özelliklere sahip olmalıdır: - Elektrot ve toprak arasında düşük elektrik direnci. Toprak elektrot direnci ne kadar düşük olursa, yıldırım akımı o yoldan diğerine göre daha fazla akmayı seçecektir, bu da akımın toprağa güvenli bir şekilde taşınmasını ve dağılmasını sağlar. - İyi korozyon direnci. Toprak elektrotu ve bağlantıları için malzeme seçimi hayati öneme sahiptir. Uzun yıllar toprağa gömülü olacak, bu yüzden tamamen güvenilir olmalı Standart, düşük topraklama direnci gereksinimini savunmakta ve bunun 10 ohm veya daha az genel bir toprak sonlandırma sistemi ile elde edilebileceğini göstermektedir. Üç temel toprak elektrot düzenlemesi kullanılır. - A tipi düzenleme - B tipi düzenleme - Temel toprak elektrotları

A tipi düzenleme

Bu, yapının dışına sabitlenmiş her aşağı iletkene bağlı yatay veya dikey toprak elektrotlarından oluşur. Bu esasında, BS 6651'de kullanılan topraklama sistemidir, burada her aşağı iletken, kendisine bağlı bir toprak elektroduna (çubuğa) sahiptir.

B tipi düzenleme

Bu düzenleme temel olarak yapının çevresi etrafına yerleştirilmiş ve toplam uzunluğunun en az% 80'i için çevreleyen toprakla temas halinde olan tamamen bağlı bir halka toprak elektrotudur (yani toplam uzunluğunun% 20'si, yapının zemini ve toprakla doğrudan temas halinde değil).

Temel toprak elektrotları

Bu aslında B tipi topraklama düzenlemesidir. Yapının beton temeline monte edilmiş iletkenleri içerir. Herhangi bir ilave elektrot uzunluğu gerekiyorsa, B tipi düzenlemeyle aynı kriterlere uymaları gerekir. Temel toprak elektrotları, çelik takviye temel ağını güçlendirmek için kullanılabilir.

Harici LPS'nin ayrılma (izolasyon) mesafesi

Dış LPS ile yapısal metal parçalar arasında bir ayırma mesafesi (yani elektrik yalıtımı) esasen gereklidir. Bu, yapıda dahili olarak tanıtılan herhangi bir kısmi yıldırım akımı olasılığını en aza indirecektir. Bu, yıldırım iletkenlerinin yapıya giden yolları olan iletken parçalardan yeterince uzağa yerleştirilmesiyle sağlanabilir. Bu nedenle, yıldırım deşarjı yıldırım iletkenine çarpıyorsa, 'boşluğu kapatmaz' ve bitişik metal yapıya yanıp sönemez.

BS EN / IEC 62305, yıldırımdan korunma, güç ve telekomünikasyon sistemlerini birleştiren bir yapı için tek bir entegre toprak sonlandırma sistemi önerir.

Dahili LPS tasarımında dikkat edilecek noktalar

Dahili LPS'nin temel rolü, korunacak yapı içinde meydana gelen tehlikeli kıvılcımların önlenmesini sağlamaktır. Bunun nedeni, bir yıldırım boşalmasının ardından, harici LPS'de veya aslında yapının diğer iletken parçalarında akan ve iç metalik tesisatlara parlamaya veya parlamaya başlayan yıldırım akımına bağlı olabilir. Uygun eş potansiyel bağlama önlemlerini almak veya metal parçalar arasında yeterli bir elektrik yalıtımı olmasını sağlamak, farklı metal parçalar arasında tehlikeli kıvılcımları önleyebilir.

Yıldırım eş potansiyel bağlanma

Eş potansiyel bağlama, tüm uygun metalik tesisatların / parçaların elektriksel bağlantısıdır, böylece yıldırım akımlarının akması durumunda, metalik bir parça birbirine göre farklı bir gerilim potansiyelinde değildir. Metal parçalar esasen aynı potansiyelde ise, kıvılcım veya parlama riski ortadan kalkar. Bu elektriksel bağlantı doğal / tesadüfi bağlanma veya BS EN / IEC 62305-3'teki Tablo 8 ve 9'a göre boyutlandırılmış özel bağlanma iletkenleri kullanılarak sağlanabilir. Yapıştırma, aynı zamanda yapıştırma iletkenleri ile doğrudan bağlantının uygun olmadığı dalgalanma koruyucu cihazların (SPD'ler) kullanılmasıyla da gerçekleştirilebilir. Şekil 21 (BS EN / IEC 62305-3'e dayanmaktadır), Şekil 433), bir eş potansiyel bağlanma düzenlemesinin tipik bir örneğini göstermektedir. Gaz, su ve merkezi ısıtma sisteminin tümü, içinde bulunan ancak yer seviyesine yakın bir dış duvara yakın bulunan eş potansiyel bağlama çubuğuna doğrudan bağlanır. Elektrik kablosu, elektrik sayacından yukarı doğru, eş potansiyel bir bağlama çubuğuna uygun bir SPD üzerinden bağlanır. Bu yapıştırma çubuğu ana dağıtım panosuna (MDB) yakın olmalı ve kısa devre ile toprak sonlandırma sistemine yakın şekilde bağlanmalıdır. Daha büyük veya genişletilmiş yapılarda, birkaç bağlama çubuğu gerekebilir, ancak hepsi birbirleriyle bağlantılı olmalıdır. Herhangi bir anten kablosunun ekranı, yapıya yönlendirilen elektronik cihazlara korumalı güç kaynağı ile birlikte eş potansiyel çubuğa da bağlanmalıdır. Eş potansiyel bağlanma, örgü ara bağlantı topraklama sistemleri ve SPD seçimi ile ilgili daha fazla rehberlik, LSP rehber kitabında bulunabilir.

BS EN / IEC 62305-4 Yapılar içindeki elektrik ve elektronik sistemler

Elektronik sistemler şimdi, çalışma ortamından, otomobilin benzin doldurulması ve hatta yerel süpermarkette alışveriş yapması yoluyla hayatımızın neredeyse her yönünü etkiliyor. Bir toplum olarak, şimdi bu tür sistemlerin sürekli ve verimli bir şekilde yürütülmesine büyük ölçüde güveniyoruz. Bilgisayar kullanımı, elektronik işlem kontrolleri ve telekomünikasyon, son yirmi yılda patladı. Sadece var olan daha fazla sistem var olmakla kalmayan elektronik parçaların fiziksel büyüklüğü de önemli ölçüde azaldı (daha küçük boyut devrelere zarar vermek için daha az enerji gerektiriyor). BS EN / IEC 62305 artık elektronik çağda yaşadığımızı kabul ediyor, LEMP (Yıldırım Elektromanyetik Dürtü) bölümünü 4. bölüm boyunca standarda entegre olan elektronik ve elektrik sistemleri için koruma yapıyoruz. LEMP, yıldırımın genel elektromanyetik etkilerine verilen terimdir. dalgalanmalar (geçici aşırı voltajlar ve akımlar) ve yayılan elektromanyetik alan etkileri gerçekleştirmiştir. LEMP hasarı o kadar yaygındır ki, korunacak belirli türlerden (D3) biri olarak tanımlanacak ve LEMP hasarının yapılara veya bağlı hizmetlere yapılan tüm çarpma noktalarından - dolaylı veya dolaylı - türlere daha fazla referans için ortaya çıkabileceği kadar yaygındır. Yıldırımın neden olduğu hasarların Tablo 5'e bakınız. Bu genişletilmiş yaklaşım ayrıca, güç, telekom ve diğer metalik hatlar gibi yapıya bağlı servislerle ilgili yangın veya patlama tehlikesini de dikkate almaktadır.

Yıldırım tek tehdit değil…

Elektriksel anahtarlama olaylarının neden olduğu geçici aşırı gerilimler çok yaygındır ve önemli bir girişim kaynağı olabilir. Bir iletken boyunca akan akım, enerjinin depolandığı manyetik bir alan yaratır. Akım kesildiğinde veya kapatıldığında, manyetik alandaki enerji aniden serbest kalır. Kendisini dağıtma girişimi sırasında yüksek gerilim geçici olur. Depolanan enerji ne kadar fazlaysa ortaya çıkan geçici değer o kadar büyük olur. Daha yüksek akımlar ve daha uzun iletken uzunlukları hem depolanan hem de serbest bırakılan enerjiye katkıda bulunur! Bu nedenle motorlar, transformatörler ve elektrikli tahrikler gibi endüktif yüklerin, anahtarlama geçici akımlarının ortak nedenleri olmalarının nedeni budur.

BS EN / IEC 62305-4'ün önemi

Önceden geçici aşırı gerilim veya aşırı gerilim koruması, BS 6651 standardında ayrı bir risk değerlendirmesi ile birlikte bir danışma eki olarak dahil edilmiştir. Sonuç olarak, çoğu kez sigorta şirketlerine borçlanma zorunluluğu getirilerek, ekipmanın zarar görmesinden sonra koruma sağlanmıştır. Bununla birlikte, BS EN / IEC 62305'teki tek risk değerlendirmesi, yapısal ve / veya LEMP korumasının gerekli olup olmadığını belirtir, bu nedenle yapısal yıldırım koruması şimdi bu yeni standart içinde Aşırı Gerilim Koruması Cihazları (SPD'ler) olarak bilinen geçici aşırı gerilim korumasından izole edilemez. Bu kendi başına BS 6651'den anlamlı bir sapmadır. Gerçekten de, BS EN / IEC 62305-3 uyarınca, bir LPS sistemi, elektrik ve telekom kabloları gibi - doğrudan bağlanamayan “canlı çekirdeğe” sahip olan metalik hizmetlere ışıklandırma akımı veya eş potansiyel bağlanma SPD'leri takmadan kullanılamaz. dünyaya. Bu tür SPD'lerin, yangın veya elektrik çarpması tehlikesi oluşturabilecek tehlikeli kıvılcımları önleyerek insan hayatını kaybetme riskine karşı korunması gerekir. Yıldırım akımı veya eş potansiyel bağlanma SPD'leri, doğrudan bir grev riski altındaki yapıyı besleyen havai servis hatlarında da kullanılır. Ancak, bu SPD'lerin tek başına kullanımı, özellikle yapılardaki elektriksel ve elektronik sistemlerin korunmasına adanmış olan BS EN / IEC 62305 bölüm 4'ü alıntılamak için “hassas elektriksel veya elektronik sistemlerin arızasına karşı etkili bir koruma sağlamamaktadır”. Yıldırım akımı SPD'leri, hassas elektriksel ve elektronik sistemleri hem yıldırım hem de anahtarlama geçici devrelerinden etkili bir şekilde korumak için gerekli olan aşırı gerilim SPD'lerini içeren koordineli bir SPD setinin bir parçasını oluşturur.

Yıldırımdan Korunma Bölgeleri (LPZ'ler)

BS 6651, Ek C'de (Bölge Kategorileri A, B ve C) bir imar kavramı tanımarken, BS EN / IEC 62305-4, Yıldırım Koruma Bölgeleri (LPZ'ler) kavramını tanımlar. Şekil 22, 4. bölümde ayrıntılı olarak açıklanan LEMP'ye karşı koruma önlemleriyle tanımlanan temel LPZ konseptini göstermektedir. Bir yapı içerisinde, yıldırımın etkilerine art arda daha az maruz kalmaya sahip olan veya halihazırda sahip olduğu tespit edilen bir dizi LPZ oluşturulur. Ardışık bölgeler, gerçekleştirilen aşırı akımlardan ve geçici aşırı gerilimlerden ve ayrıca yayılan manyetik alan etkilerinden LEMP ciddiyetinde önemli bir azalma sağlamak için bir birleştirme, koruma ve koordine edilmiş SPD kombinasyonunu kullanır. Tasarımcılar bu seviyeleri koordine eder, böylece daha hassas ekipman daha fazla korunan bölgelere yerleştirilir. LPZ'ler iki kategoriye ayrılabilir - 2 harici bölge (LPZ 0 _A , LPZ 0 _B ) ve genellikle 2 dahili bölge (LPZ 1, 2); gereklidir.

Dış bölgeler

LPZ 0 _A , doğrudan yıldırım darbelerine maruz kalan alandır ve bu nedenle tam yıldırım akımına kadar taşımak zorunda kalabilir. Bu tipik olarak bir yapının çatı alanıdır. Tam elektromanyetik alan burada meydana gelir. LPZ 0 _B , doğrudan yıldırım çarpmalarına maruz kalmayan alandır ve tipik olarak bir yapının yan duvarlarıdır. Bununla birlikte, tam elektromanyetik alan hala burada ortaya çıkar ve kısmi yıldırım akımları ve anahtarlama dalgalanmaları burada gerçekleşebilir.

İç bölgeler

LPZ 1, kısmi yıldırım akımlarına maruz kalan iç alandır. Yapılan yıldırım akımları ve / veya anahtarlama dalgalanmaları, LPZ 0 _A , LPZ 0 _B dış bölgelerine kıyasla azalır . Bu genellikle hizmetlerin yapıya girdiği alan veya ana güç santralinin bulunduğu alandır. LPZ 2, yıldırım darbe akımlarının ve / veya anahtarlama dalgalanmalarının kalıntılarının LPZ 1 ile karşılaştırıldığında azaldığı yapının içine yerleştirilmiş bir iç alandır. Bu, genellikle ekranlı bir odadır veya ana dağıtım için alt dağıtım panosu alanındadır. Bir bölge içindeki koruma seviyeleri, korunacak ekipmanın bağışıklık özellikleri ile koordine edilmelidir, yani ekipman ne kadar hassassa, gereken bölge o kadar fazla korunur. Bir binanın mevcut dokusu ve yerleşimi kolayca görünen bölgeleri oluşturabilir veya gerekli bölgeleri oluşturmak için LPZ tekniklerinin uygulanması gerekebilir.

Dalgalanma Koruma Önlemleri (SPM)

Ekranlı bir oda gibi bir yapının bazı alanları doğal olarak diğerlerinden daha iyi korunur ve LPS'nin dikkatlice tasarımı, su ve gaz gibi metalik hizmetlerin toprakla bağlanması ve kablolama ile daha fazla korunan bölgelerin genişletilmesi mümkündür teknikleri. Bununla birlikte, ekipmanın hasar görmesini önleyen ve çalışmanın sürekliliğini sağlayan - kesinti süresini azaltmak için kritik öneme sahip olan, koordineli Aşırı Gerilim Koruyucu Cihazların (SPD) doğru montajıdır. Toplamda bu önlemlere Dalgalanma Koruma Önlemleri (SPM) (daha önce LEMP Koruma Önlemleri Sistemi (LPMS)) denir. Yapıştırma, ekranlama ve SPD uygularken, teknik mükemmellik ekonomik gereklilikle dengelenmelidir. Yeni inşaatlar için, bütün SPM'nin bir parçasını oluşturmak üzere bütünleşik olarak yapıştırma ve eleme önlemleri tasarlanabilir. Bununla birlikte, mevcut bir yapı için, bir dizi koordineli SPD'nin güçlendirilmesi en kolay ve en uygun maliyetli çözüm olacaktır. Bu metni değiştirmek için düzenle düğmesine tıklayın. Lorem ipsum dolor amet sitect, adipiscing seçkin müttefiki ile. Ut elit tellus, luctus nec ullamcorper mattis, pulvinar dapibus leo.

Koordineli SPD'ler

BS EN / IEC 62305-4, ortamlarındaki ekipmanın korunmasında koordineli SPD'lerin kullanılmasını vurgulamaktadır. Bu, yalnızca konumları ve LEMP kullanım özellikleri, LEMP etkilerini güvenli olmayan bir seviyeye düşürerek ekipmanı ortamlarında koruyacak şekilde koordine edilen bir dizi SPD anlamına gelir. Bu nedenle, akım giriş enerjisinin (LPS ve / veya havai hatlardan gelen kısmi yıldırım akımı) büyük çoğunluğunu ilgili geçici aşırı gerilim SPD'leri tarafından koordine edilmiş artı akım aşırı akım SPD'leri tarafından koordine edilen güvenli seviyelerle kontrol edilen aşırı akımla başa çıkmak için servis girişinde ağır hizmet tipi bir yıldırım akımı SPD olabilir. büyük endüktif motorlar gibi anahtarlama kaynaklarından kaynaklanan potansiyel hasar dahil terminal ekipmanlarını korumak. Servislerin bir LPZ'den diğerine geçtiği her yere uygun SPD'ler takılmalıdır. Koordineli SPD'lerin, ortamlarındaki ekipmanı korumak için basamaklı bir sistem olarak etkili bir şekilde birlikte çalışması gerekir. Örneğin, servis girişindeki yıldırım akımı SPD, aşırı gerilimi kontrol etmek için aşağı akım aşırı gerilim SPD'lerini yeterince rahatlatan aşırı akım enerjisinin çoğunu idare etmelidir.

Servislerin bir LPZ'den diğerine geçtiği her yere uygun SPD'ler takılmalıdır.

Zayıf koordinasyon, aşırı gerilim SPD'lerinin hem kendisini hem de potansiyel olarak ekipmanı hasar riskine sokan çok fazla dalgalanma enerjisine maruz kalması anlamına gelebilir. Ayrıca, kurulu SPD'lerin gerilim koruma seviyeleri veya geçiş gerilimleri, tesisin parçalarının yalıtım dayanım gerilimi ve elektronik ekipmanın bağışıklık dayanım gerilimi ile koordine edilmelidir.

Geliştirilmiş SPD'ler

Ekipmanın tamamen hasar görmesi istenmemekle birlikte, çalışma kaybı veya ekipmanın arızalanması nedeniyle duruş süresini minimuma indirmek ihtiyacı da kritik olabilir. Bu, halka hizmet veren endüstriler için, hastaneler, finansal kurumlar, üretim tesisleri veya ticari işletmeler olsun, ekipmanın çalışmamasından dolayı hizmetlerini verememesinin sağlık ve güvenlik ve / veya mali açıdan önemli derecede sonuçlanacağı durumlarda özellikle önemlidir. sonuçlar. Standart SPD'ler yalnızca genel mod dalgalanmalarına (canlı iletkenler ve toprak arasında) karşı koruma sağlayarak, doğrudan hasara karşı etkin koruma sağlar, ancak sistemin bozulmasından kaynaklanan arızalara karşı koruma sağlamaz. Bu nedenle BS EN 62305, sürekli çalışmanın gerekli olduğu kritik ekipmanlarda hasar ve arıza riskini daha da azaltan gelişmiş SPD'lerin (SPD *) kullanılmasını düşünmektedir. Bu nedenle, kurulumcuların SPD'lerin uygulama ve kurulum gereklilikleri hakkında daha önce bildiklerinden çok daha fazla farkında olmaları gerekecektir. Üstün veya geliştirilmiş SPD'ler, hem genel moddaki hem de diferansiyel moddaki (canlı iletkenler arasındaki) dalgalanmalara karşı daha düşük (daha iyi) geçiş voltaj koruması sağlar ve bu nedenle yapıştırma ve koruma önlemleri üzerinde ek koruma sağlar. Bu tür gelişmiş SPD'ler, bir ünite içinde şebeke Tip 1 + 2 + 3 veya veri / telekom Test Cat D + C + B korumasını bile sunabilir. Bilgisayarlar gibi terminal ekipmanı diferansiyel mod dalgalanmalarına karşı daha savunmasız olma eğiliminde olduğundan, bu ek koruma hayati bir öneme sahip olabilir. Ayrıca, ortak ve diferansiyel moddaki dalgalanmalara karşı koruma kapasitesi, ekipmanın dalgalanma faaliyeti sırasında çalışmaya devam etmesine izin verir - hem ticari, hem endüstriyel hem de kamu hizmeti organizasyonlarına büyük fayda sağlar. Tüm LSP SPD'leri, endüstri lideri düşük geçiş gerilimleriyle gelişmiş SPD performansı sunar (voltaj koruma seviyesi, U _p ), bu, maliyetli sistem aksama sürelerini önlemenin yanı sıra düşük maliyetli, bakım gerektirmeyen tekrarlanan koruma elde etmek için en iyi seçimdir. Tüm genel ve diferansiyel modlarda düşük geçirgen gerilim koruması, koruma sağlamak için daha az ünite gerekli olduğu anlamına gelir; bu, ünite ve kurulum maliyetlerinden ve ayrıca kurulum süresinden tasarruf sağlar.