Intern lynbeskyttelse og overspændingsudstyr: Hvad er forskellen?

1. Forholdet mellem intern lynbeskyttelse og Overspændingsbeskyttelse

Intern lynbeskyttelse (intern LPS):

Dette er en del af lynbeskyttelsessystemet. Det omfatter potentialudligning for lyn og/eller elektrisk isolering fra det eksterne lynbeskyttelsessystem.

Overspændingsbeskyttelsesforanstaltninger (SPM):

Disse er foranstaltninger, der træffes for at beskytte interne systemer mod elektromagnetiske lynimpulser (LEMP). SPM er også en del af det samlede lynbeskyttelsessystem.

Ifølge figur 1 i GB/T 21714.1 omfatter komplet lynbeskyttelse både lynbeskyttelsessystemet (LPS) og overspændingsbeskyttelsesforanstaltninger (SPM). Overspændingsbeskyttelse (SPM) er dækket i GB/T 21714.4, mens intern lynbeskyttelse er en del af LPS (som omfatter både eksterne og interne dele) og er beskrevet i GB/T 21714.3.

Figur 1 – Forholdet mellem delene af GB/T 21714

2. Oprindelsen af ​​intern lynbeskyttelse og Overspændingsbeskyttelse

2.1 IEC 1024-1:1990

I IEC 1024-1:1990, "Beskyttelse af strukturer mod lynnedslag – Del 1: Generelle principper", definerer afsnit 1.2.7 intern lynbeskyttelse som alle yderligere foranstaltninger ud over det eksterne lynbeskyttelsessystem. Disse foranstaltninger bidrager til at reducere de elektromagnetiske virkninger af lynstrømme inde i det beskyttede rum. I henhold til IEC 1024-1:1990 omfatter intern lynbeskyttelse alt andet end den eksterne lynbeskyttelse — som også dækker beskyttelse mod elektromagnetiske impulser (LEMP).

2.2 IEC 62305-1:2006

Da IEC 62305-1:2006, "Beskyttelse mod lynnedslag – Del 1: Generelle principper" (1. udgave), blev definitionerne mere specifikke:

3.42 Internt lynbeskyttelsessystem (LPS): En del af LPS'en, der består af potentialudligning og/eller elektrisk isolering fra den eksterne LPS. 3.49 LEMP-beskyttelsessystem (LPMS): Et komplet system af foranstaltninger til at beskytte interne systemer mod elektromagnetiske lynimpulser (LEMP).

IEC 62305-1 til 4:2006-serien erstattede tidligere standarder og kombinerede adskillige IEC TC81-dokumenter. Den opdelte den gamle definition af intern LPS fra IEC 1024 i to dele: intern LPS og LPMS (til LEMP-beskyttelse). I IEC 62305-1:2024 blev LPMS officielt omdøbt til Surge Protection Measures (SPM).

3 interne lynbeskyttelsesforanstaltninger

Intern lynbeskyttelse er afgørende for et korrekt fungerende lynbeskyttelsessystem. Hvis der ikke er nogen intern beskyttelse på plads, kan lynstrømme, der løber gennem det eksterne lynbeskyttelsessystem (LPS) eller andre ledende dele af bygningen, forårsage farlige gnister. Disse gnister kan føre til brande, personskader eller skader på infrastrukturen. Bortset fra forskelle i separationsafstande er den interne beskyttelse den samme på tværs af alle lynbeskyttelsesniveauer. Gnister kan opstå mellem det eksterne lynbeskyttelsessystem og følgende komponenter: Metalinstallationer, bygningens interne systemer, eksterne ledende dele eller rørledninger forbundet til den beskyttede bygning.

Ifølge standarder betragtes gnister, der opstår i potentielt eksplosive områder af strukturen, altid som farlige. For at forhindre gnistdannelse bør en af ​​følgende metoder anvendes: potentialudligning eller elektrisk isolering mellem metaldele.

Målinger af ækvipotentialudligning (se figur 2) omfatter følgende:

Bindingsledere, der anvendes når naturlige forbindelser ikke giver elektrisk kontinuitet, f.eks. ved direkte tilslutning til vand- eller varmerør;

Overspændingsbeskyttelsesenheder (SPD), der anvendes når direkte binding ikke er mulig, f.eks. til lavspændingsledninger; og

Isolerede gnistgab (ISG), der anvendes når binding af ledere ikke er tilladt, f.eks. til katodiske beskyttelsesrør eller gasrørledninger.

Figur 2

Ækvipotentialudligning for lynbeskyttelse har følgende karakteristika baseret på forskellige typer af ekstern LPS:

Isoleret LPS: Limning udføres kun i jordhøjde;

Vedhæftet LPS: Limning skal udføres ved:

(1) Kælder eller jordniveau, og;

(2) Ethvert sted, hvor den krævede isolering eller separationsafstand ikke er opnået.

Elektrisk isoleret LPS: Ud over jordforbindelse kan der også udføres forbindelse ved luftindfangersystemer eller nedledere.

4 Overspændingsbeskyttelsesforanstaltninger

Grundlæggende SPM omfatter følgende komponenter:

(1) Jordings- og udligningsnetværk

Jordingssystemet leder og afleder lynstrøm sikkert ned i jorden.

Bindingsnetværket minimerer potentielle forskelle og reducerer magnetfelteffekter.

(2) Elektromagnetisk afskærmning og korrekt ledningsføring

Rumlig afskærmning reducerer magnetfelter inde i LPZ'en forårsaget af direkte lynnedslag eller nedslag i nærheden af ​​bygningen og hjælper med at reducere interne overspændinger.

Afskærmning af interne kabler med afskærmede kabler eller rør minimerer inducerede overspændinger.

Korrekt intern ledningsføring hjælper med at minimere induktionssløjfer og reducere interne overspændinger. Afskærmning af eksterne ledninger ved bygningens indgangspunkt reducerer også overspændinger, der ledes ind i interne systemer.

(3) Koordineret SPD-system

Et koordineret SPD-system begrænser virkningen af ​​både eksterne og interne overspændinger.

(4) Isolationsgrænseflader

Isolationsgrænseflader reducerer effekten af ​​​​ledningsbårne overspændinger på ledninger, der kommer ind i LPZ'en.

Jording og potentialudligning skal altid sikres, især ved bygningens indgangspunkter – enten ved direkte forbindelse eller ved at tilslutte hver ledende tjeneste til en afleder (SPD) som en del af potentialudligningen.

(5) Brug af tordenvejrsvarslingssystemer (TWS)

Klausul 7.1 i IEC 62305-1:2024 angiver, at aktivering af en TWS i overensstemmelse med IEC 62793 kan tjene som en beskyttelsesforanstaltning ved at afbryde eksterne tjenester, hvilket hjælper med at reducere hyppigheden af ​​skader på elektriske og elektroniske systemer.

5 Konklusion

Interne systemforanstaltninger har til formål at forhindre farlige gnister, herunder lynudligning med førsteniveau-aflederen. Overspændingsbeskyttelse omhandler primært overspændinger, der påvirker interne systemer, og de afledere, der anvendes til dette formål, skal koordineres med førsteniveau-aflederen, men omfatter ikke førsteniveau-aflederen. SPD sig selv.