Iekšējās zibensaizsardzības un pārsprieguma ierīces: kāda ir atšķirība?
1. Iekšējās zibens aizsardzības un Pārsprieguma aizsardzība
Iekšējā zibens aizsardzība (iekšējā LPS):
Tā ir daļa no zibensaizsardzības sistēmas. Tā ietver zibens potenciālu izlīdzināšanu un/vai elektrisko izolāciju no ārējās zibensaizsardzības sistēmas.
Pārsprieguma aizsardzības pasākumi (SPM):
Šie ir pasākumi, kas tiek veikti, lai aizsargātu iekšējās sistēmas no zibens elektromagnētiskajiem impulsiem (LEMP). SPM ir arī daļa no kopējās zibensaizsardzības sistēmas.
Saskaņā ar 1. attēlu standartā GB/T 21714.1 pilnīga zibensaizsardzība ietver gan zibensaizsardzības sistēmu (LPS), gan pārsprieguma aizsardzības pasākumus (SPM). Pārsprieguma aizsardzība (SPM) ir aplūkota standartā GB/T 21714.4, savukārt iekšējā zibensaizsardzība ir daļa no LPS (kas ietver gan ārējās, gan iekšējās daļas) un ir aprakstīta standartā GB/T 21714.3.
1. attēls. GB/T 21714 daļu savstarpējā saistība
2. Iekšējās zibensaizsardzības izcelsme un Pārsprieguma aizsardzība
2.1 IEC 1024-1:1990
IEC 1024-1:1990 "Konstrukciju aizsardzība pret zibeni — 1. daļa: Vispārīgie principi" 1.2.7. sadaļā iekšējā zibensaizsardzība ir definēta kā visi papildu pasākumi, kas pārsniedz ārējo zibensaizsardzības sistēmu. Šie pasākumi palīdz samazināt zibensstrāvu elektromagnētisko ietekmi aizsargājamās telpas iekšpusē. Tātad, saskaņā ar IEC 1024-1:1990, iekšējā zibensaizsardzība ietver visu, kas nav ārējā zibensaizsardzības sistēma, kas ietver arī aizsardzību pret elektromagnētiskajiem impulsiem (LEMP).
2.2 IEC 62305-1:2006
Līdz IEC 62305-1:2006 "Aizsardzība pret zibeni — 1. daļa: Vispārīgie principi" (1. izdevums) laikam definīcijas kļuva konkrētākas:
3.42 Iekšējā zibensaizsardzības sistēma (LPS): LPS daļa, kas sastāv no potenciālu izlīdzināšanas un/vai elektriskās izolācijas no ārējās LPS. 3.49 LEMP aizsardzības pasākumu sistēma (LPMS): Pilnīga pasākumu sistēma iekšējo sistēmu aizsardzībai pret zibens elektromagnētiskajiem impulsiem (LEMP).
IEC 62305-1 līdz 4:2006 sērija aizstāja iepriekšējos standartus, apvienojot vairākus IEC TC81 dokumentus. Tā sadalīja veco iekšējās LPS definīciju no IEC 1024 divās daļās: iekšējā LPS un LPMS (LEMP aizsardzībai). Standartā IEC 62305-1:2024 LPMS tika oficiāli pārdēvēts par pārsprieguma aizsardzības pasākumiem (SPM).
3 Iekšējās zibens aizsardzības pasākumi
Iekšējā zibensaizsardzība ir būtiska pareizai zibensaizsardzības sistēmas darbībai. Ja iekšējās aizsardzības nav, zibens strāvas, kas plūst caur ārējo zibensvadu sistēmu (ZSP) vai citām ēkas vadošajām daļām, var izraisīt bīstamas dzirksteles. Šīs dzirksteles var izraisīt ugunsgrēkus, miesas bojājumus vai infrastruktūras bojājumus. Neskaitot atšķirības atdalīšanas attālumos, iekšējā aizsardzība visos zibensaizsardzības līmeņos ir vienāda. Dzirksteles var rasties starp ārējo ZSP un šādām sastāvdaļām: metāla instalācijām, ēkas iekšējām sistēmām, ārējām vadošajām daļām vai cauruļvadiem, kas savienoti ar aizsargājamo ēku.
Saskaņā ar standartiem dzirksteles, kas rodas potenciāli sprādzienbīstamās konstrukcijas zonās, vienmēr tiek uzskatītas par bīstamām. Lai novērstu dzirksteļu veidošanos, jāizmanto viena no šīm metodēm: potenciālu izlīdzināšana vai elektriskā izolācija starp metāla daļām.
Ekvipotenciālās savienošanas pasākumi (sk. 2. attēlu) ietver sekojošo:
Savienojošie vadītāji, ko izmanto, ja dabiskie savienojumi nenodrošina elektrisko nepārtrauktību, piemēram, tieši savienojot ar ūdens vai apkures caurulēm;
Pārsprieguma aizsardzības ierīces (SPD), ko izmanto, ja tieša savienošana nav iespējama, piemēram, zemsprieguma līnijām; un
Izolētas dzirksteļu spraugas (ISG), ko izmanto, ja savienojuma vadītāji nav atļauti, piemēram, katodiskās aizsardzības caurulēm vai gāzes cauruļvadiem.
2. attēls
Potenciālu izlīdzināšana zibens aizsardzība ir šādas īpašības, pamatojoties uz dažādiem ārējo LPS veidiem:
Izolēta LPS: Līmēšana tiek veikta tikai zemes līmenī;
Pievienotais LPS: Līmēšana jāveic šeit:
(1) Pagrabstāvā vai pirmajā stāvā, un;
(2) Jebkura vieta, kur netiek nodrošināta nepieciešamā izolācija vai atdalīšanas attālums.
Elektriski izolēta LPS: Papildus zemes līmeņa savienošanai, savienošanu var veikt arī gaisa novadīšanas sistēmās vai uz leju nolaižamajos vados.
4 pārsprieguma aizsardzības pasākumi
Pamata SPM ietver šādus komponentus:
(1) Zemējuma un savienojuma tīkls
Zemējuma sistēma droši vada un izkliedē zibens strāvu zemē.
Saistīšanas tīkls samazina potenciālu atšķirības un samazina magnētiskā lauka ietekmi.
(2) Elektromagnētiskais ekranējums un pareiza elektroinstalācija
Telpiskā ekranēšana samazina magnētiskos laukus LPZ iekšpusē, ko izraisa tieši zibens spērieni vai spērieni ēkas tuvumā, un palīdz samazināt iekšējos pārspriegumus.
Iekšējo kabeļu ekranēšana ar ekranētiem kabeļiem vai caurulēm samazina inducēto pārspriegumu.
Pareiza iekšējā elektroinstalācijas izkārtojums palīdz samazināt indukcijas cilpas un samazināt iekšējos pārspriegumus. Ārējo līniju ekranēšana ēkas ieejas punktā arī samazina pārsprieguma novadīšanu uz iekšējām sistēmām.
(3) Koordinēta SPD sistēma
Koordinēta SPD sistēma ierobežo gan ārējo, gan iekšējo pārspriegumu ietekmi.
(4) Izolācijas saskarnes
Izolācijas saskarnes samazina vadītspējīgo pārsprieguma ietekmi uz līnijām, kas ienāk LPZ.
Vienmēr jānodrošina zemējums un potenciālu izlīdzināšana, īpaši ēkas ieejas punktos — vai nu ar tiešu savienojumu, vai arī savienojot katru vadošo pakalpojumu ar SPD kā daļu no potenciālu izlīdzināšanas.
(5) Pērkona negaisa brīdināšanas sistēmu (TWS) izmantošana
IEC 62305-1:2024 7.1. punktā ir noteikts, ka TWS aktivizēšana saskaņā ar IEC 62793 var kalpot kā aizsardzības pasākums, atvienojot ārējos pakalpojumus, tādējādi palīdzot samazināt elektrisko un elektronisko sistēmu bojājumu biežumu.
5 Secinājums
Iekšējās sistēmas pasākumi ir paredzēti, lai novērstu bīstamu dzirksteļu veidošanos, tostarp zibens ekvipotenciālu savienošana ar pirmā līmeņa SPD. Pārsprieguma aizsardzība galvenokārt ir paredzēta pārspriegumiem, kas ietekmē iekšējās sistēmas, un šim nolūkam izmantotajiem SPD ir jābūt saskaņotiem ar pirmā līmeņa SPD, bet tie neietver pirmā līmeņa VPD pats.