Sisäinen salamasuojaus ja ylijännitesuojaus: Mitä eroa niillä on?

1. Sisäisen ukkossuojauksen ja Ylijännitesuoja

Sisäinen salamasuojaus (sisäinen LPS):

Tämä on osa ukkossuojausjärjestelmää. Se sisältää potentiaalintasauksen ukkossuojausta varten ja/tai sähköisen eristyksen ulkoisesta ukkossuojausjärjestelmästä.

Ylijännitesuojaustoimenpiteet (SPM):

Nämä ovat toimenpiteitä, joilla suojataan sisäisiä järjestelmiä salamaniskuilta (LEMP). SPM on myös osa yleistä salamasuojausjärjestelmää.

Kuvan 1 mukaan standardissa GB/T 21714.1 täydellinen ukkossuojaus sisältää sekä ukkossuojausjärjestelmän (LPS) että ylijännitesuojausmenetelmät (SPM). Ylijännitesuojaus (SPM) on käsitelty standardissa GB/T 21714.4, kun taas sisäinen ukkossuojaus on osa LPS:ää (joka sisältää sekä ulkoiset että sisäiset osat) ja se on kuvattu standardissa GB/T 21714.3.

Kuva 1 – GB/T 21714:n osien välinen suhde

2. Sisäisen salamasuojauksen alkuperä ja Ylijännitesuoja

2.1 IEC 1024-1:1990

Standardin IEC 1024-1:1990 "Rakenteiden suojaus salamaa vastaan ​​– Osa 1: Yleiset periaatteet" kohdassa 1.2.7 määritellään sisäinen salamasuojaus kaikiksi ulkoisen salamasuojausjärjestelmän lisäksi tehtäviksi lisätoimenpiteiksi. Nämä toimenpiteet auttavat vähentämään salamavirtojen sähkömagneettisia vaikutuksia suojatun tilan sisällä. Standardin IEC 1024-1:1990 mukaan sisäinen salamasuojaus kattaa kaiken muun paitsi ulkoisen salamasuojausjärjestelmän, joka kattaa myös suojauksen sähkömagneettisilta pulsseilta (LEMP).

2.2 IEC 62305-1:2006

Standardin IEC 62305-1:2006 "Salamasuojaus – Osa 1: Yleiset periaatteet" (1. painos) tultua voimaan määritelmät tarkentuivat:

3.42 Sisäinen salamasuojausjärjestelmä (LPS): Osa LPS:stä, joka koostuu potentiaalintasauksesta ja/tai sähköisestä eristyksestä ulkoisesta LPS:stä. 3.49 LEMP-suojaustoimenpidejärjestelmä (LPMS): Täydellinen toimenpidejärjestelmä sisäisten järjestelmien suojaamiseksi salamaniskuilta (LEMP).

IEC 62305-1–4:2006 -sarja korvasi aiemmat standardit yhdistämällä useita IEC TC81 -dokumentteja. Se jakoi IEC 1024 -standardin vanhan sisäisen LPS:n määritelmän kahteen osaan: sisäiseen LPS:ään ja LPMS:ään (LEMP-suojausta varten). Standardissa IEC 62305-1:2024 LPMS nimettiin virallisesti uudelleen ylijännitesuojaustoimenpiteiksi (SPM).

3 Sisäiset salamasuojaustoimenpiteet

Sisäinen ukkossuojaus on välttämätön moitteettomasti toimivan ukkossuojausjärjestelmän kannalta. Jos sisäistä suojausta ei ole, ulkoisen salamalaitteen tai rakennuksen muiden johtavien osien läpi kulkevat salamavirrat voivat aiheuttaa vaarallisia kipinöitä. Nämä kipinät voivat johtaa tulipaloihin, henkilövahinkoihin tai infrastruktuurivaurioihin. Eroavaisuuksia lukuun ottamatta sisäinen suojaus on sama kaikilla ukkossuojaustasoilla. Kipinöitä voi esiintyä ulkoisen salamalaitteen ja seuraavien komponenttien välillä: metalliasennukset, rakennuksen sisäiset järjestelmät, suojattuun rakennukseen liitetyt ulkoiset johtavat osat tai putkistot.

Standardien mukaan rakenteen räjähdysvaarallisilla alueilla esiintyviä kipinöitä pidetään aina vaarallisina. Kipinöiden muodostumisen estämiseksi tulee käyttää jotakin seuraavista menetelmistä: Potentiaalintasaus tai; Sähköeristys metalliosien välillä.

Potentiaalintasaustoimenpiteisiin (katso kuva 2) kuuluvat seuraavat:

Liitosjohtimet, joita käytetään, kun luonnolliset yhteydet eivät tarjoa sähköistä jatkuvuutta, esimerkiksi kytkemällä ne suoraan vesi- tai lämmitysputkiin;

Ylijännitesuojat (SPD), joita käytetään, kun suora liittäminen ei ole mahdollista, esimerkiksi pienjännitelinjoissa; ja

Eristetyt kipinävälit (ISG), joita käytetään, kun liitosjohtimia ei sallita, esimerkiksi katodisessa suojauksessa putkissa tai kaasuputkissa.

Kuva 2

Potentiaalitasaus salamasuojaus on seuraavat ominaisuudet, jotka perustuvat erityyppisiin ulkoisiin LPS-järjestelmiin:

Eristetty LPS: Liimaus tehdään vain maanpinnan tasolla;

Liitteenä oleva LPS: Liimaus tulee tehdä kohdassa:

(1) Kellari tai maantaso, ja;

(2) Kaikki paikat, joissa vaadittua eristystä tai erotusetäisyyttä ei saavuteta.

Sähköeristetty LPS: Maanpinnan tason liitäntää voidaan tehdä myös päätejärjestelmissä tai alasjohtimissa.

4 Ylijännitesuojaustoimenpiteet

Perus-SPM sisältää seuraavat komponentit:

(1) Maadoitus- ja maadoitusverkko

Maadoitusjärjestelmä johtaa ja haihduttaa salamavirran turvallisesti maahan.

Liimausverkko minimoi potentiaalierot ja vähentää magneettikentän vaikutuksia.

(2) Sähkömagneettinen suojaus ja asianmukainen johdotus

Alueellinen suojaus vähentää suorien salamaniskujen tai rakennuksen lähellä olevien iskujen aiheuttamia magneettikenttiä LPZ:n sisällä ja auttaa vähentämään sisäisiä ylijännitettä.

Sisäisten kaapeleiden suojaaminen suojatuilla kaapeleilla tai suojaputkilla minimoi indusoituneet jännitepiikit.

Oikea sisäinen johdotus auttaa minimoimaan induktiosilmukoita ja vähentämään sisäisiä ylijännitepiikkejä. Ulkoisten linjojen suojaaminen rakennuksen sisääntulopisteessä vähentää myös sisäisiin järjestelmiin johtuvia ylijännitepiikkejä.

(3) Koordinoitu SPD-järjestelmä

Koordinoitu SPD-järjestelmä rajoittaa sekä ulkoisten että sisäisten ylijännitesuojausten vaikutusta.

(4) Eristysliitännät

Eristysrajapinnat vähentävät johtuvien ylijännitesuojausten vaikutusta LPZ:hen tuleviin johtoihin.

Maadoitus ja potentiaalintasaus on aina varmistettava, erityisesti rakennuksen sisääntulokohdissa – joko suoralla liitännällä tai kytkemällä jokainen johtava osa ylijännitesuojaan osana potentiaalintasausta.

(5) Ukkosmyrskyvaroitusjärjestelmien (TWS) käyttö

Standardin IEC 62305-1:2024 kohdassa 7.1 todetaan, että TWS:n aktivointi IEC 62793 -standardin mukaisesti voi toimia suojatoimenpiteenä katkaisemalla ulkoiset palvelut ja auttamalla vähentämään sähkö- ja elektroniikkajärjestelmien vaurioitumisen tiheyttä.

5 Johtopäätös

Sisäisten järjestelmän toimenpiteiden tarkoituksena on estää vaarallinen kipinöinti, mukaan lukien salaman tasauspotentiaalin saavuttaminen ensimmäisen tason ylijännitesuojan kanssa. Ylijännitesuojaus koskee pääasiassa sisäisiin järjestelmiin vaikuttavia ylijännitesuojauksia, ja tähän tarkoitukseen käytettyjen ylijännitesuojainten on oltava yhteensovitettuja ensimmäisen tason ylijännitesuojan kanssa, mutta ne eivät sisällä ensimmäisen tason ylijännitesuojaa. SPD itse.