Sisemised piksekaitse- ja ülepingekaitseseadmed: mis vahe neil on?

1. Seos sisemise piksekaitse ja Ülepingekaitse

Sisemine piksekaitse (sisemine LPS):

See on osa piksekaitsesüsteemist. See hõlmab pikselöögi potentsiaaliühtlust ja/või elektrilist isolatsiooni välisest piksekaitsesüsteemist.

Ülepingekaitse meetmed (SPM):

Need on meetmed sisemiste süsteemide kaitsmiseks välgulöökide elektromagnetiliste impulsside (LEMP) eest. SPM on samuti osa üldisest piksekaitsesüsteemist.

Vastavalt standardi GB/T 21714.1 joonisele 1 hõlmab täielik piksekaitse nii piksekaitsesüsteemi (LPS) kui ka ülepingekaitsemeetmeid (SPM). Ülepingekaitset (SPM) käsitleb standard GB/T 21714.4, samas kui sisemine piksekaitse on osa LPS-ist (mis hõlmab nii väliseid kui ka sisemisi osi) ja seda on kirjeldatud standardis GB/T 21714.3.

Joonis 1 – GB/T 21714 osade vaheline seos

2. Sisemise piksekaitse päritolu ja Ülepingekaitse

2.1 IEC 1024-1:1990

Standardi IEC 1024-1:1990 „Ehitiste kaitse pikselöögi eest – 1. osa: Üldpõhimõtted” punktis 1.2.7 määratletakse sisemine piksekaitse kui kõik täiendavad meetmed lisaks välisele piksekaitsesüsteemile. Need meetmed aitavad vähendada välguvoolude elektromagnetilist mõju kaitstud ruumis. Seega hõlmab sisemine piksekaitsesüsteem standardi IEC 1024-1:1990 kohaselt kõike muud peale välise piksekaitsesüsteemi, mis hõlmab ka kaitset elektromagnetiliste impulsside eest.

2.2 IEC 62305-1:2006

Standardi IEC 62305-1:2006 „Pikekaitse – 1. osa: Üldpõhimõtted” (1. väljaanne) ajaks muutusid definitsioonid täpsemaks:

3.42 Sisemine piksekaitsesüsteem (LPS): LPS-i osa, mis koosneb potentsiaaliühtlustusest ja/või elektrilisest isolatsioonist välisest LPS-ist. 3.49 LEMP kaitsemeetmete süsteem (LPMS): Täielik meetmete süsteem sisemiste süsteemide kaitsmiseks välgu elektromagnetiliste impulsside (LEMP) eest.

Standardite seeria IEC 62305-1 kuni 4:2006 asendas varasemad standardid, ühendades mitu IEC TC81 dokumenti. See jagas IEC 1024 vana sisemise LPS-i definitsiooni kaheks osaks: sisemine LPS ja LPMS (LEMP-kaitseks). Standardis IEC 62305-1:2024 nimetati LPMS ametlikult ümber liigpingekaitse meetmeteks (SPM).

3 Sisemised piksekaitsemeetmed

Sisemine piksekaitse on nõuetekohaselt toimiva piksekaitsesüsteemi jaoks hädavajalik. Kui sisemist kaitset pole, võivad välise piksekaitsesüsteemi või hoone muude juhtivate osade kaudu voolavad välguvoolud põhjustada ohtlikke sädemeid. Need sädemed võivad põhjustada tulekahjusid, kehavigastusi või taristu kahjustusi. Lisaks eralduskauguste erinevustele on sisemine kaitse kõigil piksekaitsetasemetel sama. Sädemeid võib tekkida välise piksekaitsesüsteemi ja järgmiste komponentide vahel: metallinstallatsioonid, hoone sisemised süsteemid, kaitstava hoonega ühendatud välised juhtivad osad või torustikud.

Standardite kohaselt peetakse potentsiaalselt plahvatusohtlikes kohtades tekkivaid sädemeid alati ohtlikuks. Sädemete tekkimise vältimiseks tuleks kasutada ühte järgmistest meetoditest: potentsiaaliühtlustus või metalldetailide vaheline elektriisolatsioon.

Potentsiaalidevahelise sidumise meetmed (vt joonis 2) hõlmavad järgmist:

Ühendusjuhtmed, mida kasutatakse juhul, kui looduslikud ühendused ei taga elektrilist järjepidevust, nt otse vee- või küttetorudega ühendamisel;

Ülepingekaitseseadmed (SPD), mida kasutatakse juhul, kui otseühendus pole võimalik, nt madalpingeliinide puhul; ja

Isoleeritud sädevahemikud (ISG), mida kasutatakse juhul, kui ühendusjuhtmeid ei tohi kasutada, nt katoodkaitsega torude või gaasijuhtmete puhul.

Joonis 2

Potentsiaalide ühildamine piksekaitse on erinevat tüüpi väliste LPS-ide põhjal järgmised omadused:

Isoleeritud LPS: Liimimine toimub ainult maapinnal;

Lisatud LPS: Liimimine tuleks teha aadressil:

(1) Keldrikorrus või esimene korrus ja;

(2) Kõik kohad, kus nõutavat isolatsiooni või eralduskaugust ei saavutata.

Elektriisolatsiooniga LPS: Lisaks maapinnalähedasele ühendamisele saab ühendamist teha ka õhuotsakusüsteemide või allajuhtide juures.

4 ülepingekaitse meetmed

Põhiline SPM sisaldab järgmisi komponente:

(1) Maandus- ja ühendusvõrk

Maandussüsteem juhib ja hajutab välguvoolu ohutult maasse.

Liimimisvõrk minimeerib potentsiaalide erinevusi ja vähendab magnetvälja mõjusid.

(2) Elektromagnetiline varjestus ja nõuetekohane juhtmestik

Ruumiline varjestus vähendab otseste välgulöökide või hoone lähedal asuvate välgusähvatuste põhjustatud magnetvälju LPZ-s ja aitab vähendada sisemisi pingetõuse.

Sisemiste kaablite varjestamine varjestatud kaablite või torudega minimeerib indutseeritud pingetõususid.

Sisemiste juhtmestike õige paigutus aitab minimeerida induktsioonsilmuseid ja vähendada sisemisi pingetõususid. Välisliinide varjestus hoone sisenemispunktis vähendab samuti sisemistesse süsteemidesse juhtivaid pingetõususid.

(3) Koordineeritud SPD-süsteem

Koordineeritud SPD-süsteem piirab nii väliste kui ka sisemiste pingetõusude mõju.

(4) Isolatsiooniliidesed

Isolatsiooniliidesed vähendavad juhtivuslike pingetõusude mõju LPZ-sse sisenevatele liinidele.

Maandus ja potentsiaaliühtlustus tuleb alati tagada, eriti hoonete sisenemispunktides – kas otseühenduse või iga juhtiva teenuse ühendamise teel potentsiaaliühtlustuse osana SPD-ga.

(5) Äikesehoiatussüsteemide (TWS) kasutamine

Standardi IEC 62305-1:2024 punkt 7.1 sätestab, et TWS-i aktiveerimine vastavalt standardile IEC 62793 võib toimida kaitsemeetmena, katkestades välised teenused, aidates vähendada elektri- ja elektroonikasüsteemide kahjustuste sagedust.

5 Kokkuvõte

Sisemiste süsteemimeetmete eesmärk on vältida ohtlikke sädemeid, sealhulgas välgupotentsiaali ühtlustus esimese taseme ülepingekaitselülitiga. Ülepingekaitse on suunatud peamiselt sisemisi süsteeme mõjutavatele ülepingetele ning selleks otstarbeks kasutatavad ülepingekaitselülitid peavad olema kooskõlas esimese taseme ülepingekaitselülitiga, kuid ei hõlma esimese taseme ülepingekaitselülitit. SPD ise.