Belső villámvédelem és túlfeszültség-eszközök: Mi a különbség?
1. Kapcsolat a belső villámvédelem és a Túlfeszültség-védelem
Belső villámvédelem (belső LPS):
Ez a villámvédelmi rendszer része. Magában foglalja a villámcsapás elleni potenciálkiegyenlítést és/vagy a külső villámvédelmi rendszertől való elektromos leválasztást.
Túlfeszültség-védelmi intézkedések (SPM):
Ezek olyan intézkedések, amelyek a belső rendszereket védik a villámcsapások elektromágneses impulzusaitól (LEMP). Az SPM szintén a teljes villámvédelmi rendszer része.
A GB/T 21714.1 szabvány 1. ábrája szerint a teljes villámvédelem magában foglalja mind a villámvédelmi rendszert (LPS), mind a túlfeszültség-védelmi intézkedéseket (SPM). A túlfeszültség-védelmet (SPM) a GB/T 21714.4 szabvány tárgyalja, míg a belső villámvédelem az LPS része (amely magában foglalja mind a külső, mind a belső részeket), és a GB/T 21714.3 szabványban kerül leírásra.
1. ábra – A GB/T 21714 szabvány részei közötti kapcsolat
2. A belső villámvédelem eredete és Túlfeszültség-védelem
2.1 IEC 1024-1:1990
Az IEC 1024-1:1990 szabvány, a „Szerkezetek villámvédelme – 1. rész: Általános alapelvek” 1.2.7. szakasza a belső villámvédelmet a külső villámvédelmi rendszeren túlmutató összes kiegészítő intézkedésként határozza meg. Ezek az intézkedések segítenek csökkenteni a villámáramok elektromágneses hatásait a védett térben. Tehát az IEC 1024-1:1990 szerint a belső villámvédelem magában foglal mindent, ami nem a külső villámvédelmi rendszeren belül van – amely az elektromágneses impulzusok elleni védelmet (LEMP) is magában foglalja.
2.2 IEC 62305-1:2006
Az IEC 62305-1:2006 „Villámvédelem – 1. rész: Általános elvek” (1. kiadás) szabvány idejére a definíciók pontosabbá váltak:
3.42 Belső villámvédelmi rendszer (LPS): Az LPS része, amely kiegyenlített potenciálú kötésből és/vagy a külső LPS-től való elektromos leválasztásból áll. 3.49 LEMP védelmi intézkedési rendszer (LPMS): A belső rendszerek elektromágneses villámimpulzusok (LEMP) elleni védelmére szolgáló intézkedések teljes rendszere.
Az IEC 62305-1-től 4:2006-ig terjedő sorozat korábbi szabványokat váltott fel, több IEC TC81 dokumentumot egyesítve. A belső LPS IEC 1024-ből származó régi definícióját két részre osztotta: belső LPS-re és LPMS-re (az LEMP-védelemhez). Az IEC 62305-1:2024-ben az LPMS-t hivatalosan túlfeszültség-védelmi intézkedésekre (SPM) nevezték át.
3 Belső villámvédelmi intézkedések
A belső villámvédelem elengedhetetlen a megfelelően működő villámvédelmi rendszerhez. Belső védelem hiányában a külső villámvédelmi rendszeren (LPS) vagy az épület más vezetőképes részein átfolyó villámáram veszélyes szikrákat okozhat. Ezek a szikrák tüzet, személyi sérülést vagy az infrastruktúrában keletkező károkat okozhatnak. A biztonsági távolságok közötti különbségektől eltekintve a belső védelem minden villámvédelmi szinten azonos. Szikrák keletkezhetnek a külső villámvédelmi rendszer és a következő alkatrészek között: fémberendezések, az épület belső rendszerei, a védett épülethez csatlakoztatott külső vezetőképes alkatrészek vagy csővezetékek.
A szabványok szerint az építmény potenciálisan robbanásveszélyes területein keletkező szikrák mindig veszélyesnek minősülnek. A szikraképződés megakadályozása érdekében az alábbi módszerek egyikét kell alkalmazni: Potenciálkiegyenlítés, vagy; Elektromos szigetelés a fém alkatrészek között.
Az ekvipotenciális kötési intézkedések (lásd a 2. ábrát) a következők:
Kötővezetők, amelyeket akkor használnak, ha a természetes csatlakozások nem biztosítanak elektromos folytonosságot, pl. víz- vagy fűtőcsövekhez való közvetlen csatlakozás esetén;
Túlfeszültség-védelmi eszközök (SPD), amelyeket akkor használnak, ha a közvetlen kötés nem lehetséges, például kisfeszültségű vezetékeknél; és
Izolált szikraközök (ISG), amelyeket akkor használnak, ha a kötővezetők nem megengedettek, pl. katódos védőcsövekhez vagy gázvezetékekhez.
2. ábra
Potenciálkiegyenlítés villámvédelem a következő jellemzőkkel rendelkezik a különböző típusú külső LPS alapján:
Izolált LPS: A kötés csak a talajszinten történik;
Csatolt LPS: A ragasztást itt kell elvégezni:
(1) Alagsor vagy földszint, és;
(2) Bármely olyan hely, ahol a szükséges szigetelés vagy elválasztási távolság nem biztosított.
Elektromosan szigetelt LPS: A talajszintű kötés mellett légelosztó rendszereknél vagy lefelé vezető vezetőknél is elvégezhető.
4 Túlfeszültség-védelmi intézkedés
Az alapvető SPM a következő összetevőket tartalmazza:
(1) Földelő és összekötő hálózat
A földelőrendszer biztonságosan vezeti el és vezeti el a villámáramot a talajba.
A kötési hálózat minimalizálja a potenciálkülönbségeket és csökkenti a mágneses tér hatásait.
(2) Elektromágneses árnyékolás és megfelelő bekötés
A térbeli árnyékolás csökkenti a közvetlen villámcsapások vagy az épület közelében bekövetkező villámcsapások által okozott mágneses mezőket az LPZ-n belül, és segít csökkenteni a belső túlfeszültségeket.
A belső kábelek árnyékolt kábelekkel vagy védőcsövekkel történő árnyékolása minimalizálja az indukált túlfeszültségeket.
A megfelelő belső kábelezési elrendezés segít minimalizálni az indukciós hurkokat és csökkenteni a belső túlfeszültségeket. A külső vezetékek árnyékolása az épület belépési pontjánál szintén csökkenti a belső rendszerekbe vezetett túlfeszültségeket.
(3) Koordinált SPD rendszer
Egy összehangolt túlfeszültség-védelmi rendszer korlátozza mind a külső, mind a belső túlfeszültségek hatását.
(4) Izolációs interfészek
Az izolációs interfészek csökkentik a vezetett túlfeszültségek hatását az LPZ-be belépő vezetékekre.
A földelést és a potenciálkiegyenlítést mindig biztosítani kell, különösen az épület belépési pontjain – akár közvetlen csatlakozással, akár minden egyes vezetőképes közműnek egy SPD-hez való csatlakoztatásával a potenciálkiegyenlítés részeként.
(5) Zivatar-jelző rendszerek (TWS) használata
Az IEC 62305-1:2024 szabvány 7.1. szakasza kimondja, hogy a TWS IEC 62793 szabványnak megfelelő aktiválása védelmi intézkedésként szolgálhat a külső szolgáltatások leválasztásával, ezáltal csökkentve az elektromos és elektronikus rendszerek károsodásának gyakoriságát.
5 Következtetés
A belső rendszerintézkedések célja a veszélyes szikrázás megelőzése, beleértve a villámcsapás-kiegyenlítést az első szintű levezetővel. A túlfeszültség-védelem elsősorban a belső rendszereket érő túlfeszültségekkel foglalkozik, és az erre a célra használt levezetőket össze kell hangolni az első szintű levezetővel, de nem tartalmazzák az első szintű levezetőt. SPD maga.