Η αποτελεσματική προστασία κύματος εγκαθίσταται όχι μόνο απλά. Πρέπει να συντονιστεί χωριστά – στο σύστημα που είναι να προστατευθεί και οι περιβαλλοντικές συνθήκες που είναι επικρατόντα στην περιοχή. Για το λόγο αυτό, το σχέδιο και η έννοια πρέπει να είναι συνεπή. Αυτό σημαίνει ότι πολλές λεπτομέρειες πρέπει να ληφθούν υπόψη, από να εξετάσουν τα πρότυπα και τους όρους δεξιά κατευθείαν στην ταξινόμηση σύμφωνα με τη ζώνη προστασίας αστραπής.

Πρότυπα προστασίας αστραπής και κύματος

Εθνικός και διεθνή πρότυπα παρέχετε έναν οδηγό στην καθιέρωση μιας έννοιας προστασίας αστραπής και κύματος καθώς επίσης και του σχεδίου των μεμονωμένων προστατευτικών συσκευών.

Προστασία αστραπής σύμφωνα με το IEC 62305:

Μέρος 1: Χαρακτηριστικά των απεργιών αστραπής
Στο μέρος 1 αυτών των προτύπων [1], οι χαρακτηριστικές ιδιότητες των απεργιών αστραπής, η πιθανότητα του περιστατικού, και η δυνατότητα για τον κίνδυνο λαμβάνονται υπόψη.

Μέρος 2: Ανάλυση κινδύνου
Η ανάλυση κινδύνου σύμφωνα με το μέρος 2 αυτών των προτύπων [2] περιγράφει μια διαδικασία με την οποία, καταρχάς, η ανάγκη για την προστασία αστραπής για ένα φυσικό σύστημα αναλύεται. Διάφορες πηγές ζημίας, π.χ., μια άμεση απεργία αστραπής στο κτήριο, που αναδεικνύεται, όπως οι τύποι ζημιών ως αποτέλεσμα αυτού:
• Αντίκτυπος στην υγεία ή τη απώλεια ζωής
• Απώλεια τεχνικών υπηρεσιών για το κοινό
• Απώλεια αναντικατάστατων αντικειμένων της πολιτιστικής σημασίας
• Οικονομικές απώλειες
Τα οικονομικά οφέλη καθορίζονται ως εξής: πώς το ετήσιο συνολικό κόστος για ένα σύστημα προστασίας αστραπής συγκρίνει με τις δαπάνες της πιθανής ζημίας χωρίς ένα σύστημα προστασίας; Η αξιολόγηση δαπανών είναι βασισμένη στον εξερχόμενο για τον προγραμματισμό, τη συνέλευση, και τη συντήρηση του συστήματος προστασίας αστραπής.

Μέρη 3 και 4: Ενισχύσεις και προδιαγραφές προγραμματισμού
Εάν η αξιολόγηση του κινδύνου καθορίζει ότι η προστασία αστραπής απαιτείται και οικονομικώς αποδοτικός, κατόπιν ο τύπος και το πεδίο των συγκεκριμένων μέτρων για την προστασία μπορούν να προγραμματιστούν βασισμένος στα μέρη 3 [3] και 4 [4] αυτών των προτύπων. Το επίπεδο προστασίας αστραπής που καθορίζεται από τη διαχείρηση κινδύνων είναι αποφασιστικό για τον καθορισμό του τύπου και του πεδίου των μέτρων.
Για τις φυσικές δομές που απαιτούν εξαιρετικά έναν υψηλού επιπέδου της ασφάλειας, σχεδόν όλες οι απεργίες πρέπει να συλληφθούν και να διευθυνθούν μακριά ακίνδυνα. Για τα συστήματα όπου ένας υψηλότερος υπόλοιπος κίνδυνος είναι αποδεκτός, χτυπά με τα χαμηλότερα εύρη δεν συλλαμβάνεται.

Προστασία κύματος σύμφωνα με το IEC 60364-4-44

Αυτά τα πρότυπα [5] περιγράφουν τους όρους στους οποίους οι προστατευτικές συσκευές κύματος πρόκειται να χρησιμοποιηθούν στα χαμηλής τάσης συστήματα για να προστατεύσουν την ηλεκτρική εγκατάσταση από τις τάσεις κύματος. Ο τομέας της εφαρμογής περιορίζεται με αυτόν τον τρόπο στις τάσεις κύματος που προκαλούνται από τις ατμοσφαιρικές επιρροές ή συνεπεία των διαδικασιών μετατροπής που διαβιβάζονται από το σύστημα παροχής ηλεκτρικού ρεύματος. Οι άμεσες απεργίες αστραπής σε ένα δομικό σύστημα δεν εξετάζονται, μόνο απεργίες σε ή κοντά στις γραμμές προμήθειας.
Επιπλέον, τα δομικά συστήματα με κίνδυνο έκρηξης καθώς επίσης και δομικές εφαρμογές που θα μπορούσαν να προκαλέσουν τη ζημία στο περιβάλλον (π.χ., πετροχημικοί συστήματα ή πυρηνικοί σταθμοί) δεν συμπεριλαμβάνονται στην εφαρμογή των προτύπων. Για αυτές τις διαδικασίες, το τυποποιημένο IEC 62305 απεργίας αστραπής πρόκειται να χρησιμοποιηθεί αποκλειστικά.
Οι προστατευτικές συσκευές κύματος πρέπει να χρησιμοποιηθούν εάν παροδικό overvoltage θα μπορούσε να έχει τα αποτελέσματα στα εξής:
• Ανθρώπινες ζωές, π.χ., συστήματα ασφάλειας, νοσοκομεία
• Δημόσια και πολιτιστικά όργανα, π.χ., απώλεια δημόσιων υπηρεσιών, κέντρα ΤΠ, μουσεία
• Βιομηχανικός ή επιχειρησιακές δραστηριότητες, π.χ., ξενοδοχεία, τράπεζες, συστήματα παραγωγής, αγροκτήματα.

Βασικά προστατευτικά μέτρα και εξοπλισμός

Προκειμένου να προστατευθεί με συνέπεια ένα δομικό σύστημα από τις απεργίες αστραπής και τις τάσεις κύματος, τα διάφορα προστατευτικά μέτρα ή ο εξοπλισμός που προσαρμόζονται στο ένα άλλος απαιτούνται. Ένα ευρύ τμήμα μπορεί να γίνει ως εξής:
• Εξωτερική προστασία αστραπής
• Εσωτερική προστασία αστραπής
• Να στηρίξει και ισοδυναμική σύνδεση
• Συντονισμένο σύστημα SPD

Εξωτερική προστασία αστραπής

Η εξωτερική προστασία αστραπής (Σχ. 15) στοχεύει να εκτρέψει τις απεργίες που έρχονται πλησίον στο αντικείμενο που προστατεύεται και για να διαβιβάσουν το ρεύμα αστραπής από το σημείο όπου χτυπά στο έδαφος. Ως τέτοια, καμία ζημία δεν μπορεί να προκληθεί με τη βοήθεια των θερμικών, μαγνητικών ή ηλεκτρικών επιδράσεων. Η εξωτερική προστασία αστραπής είναι συστηματική: αποτελείται από το αέρας-τερματικό, τις καλύπτρες, και το στηρίζοντας σύστημα.

Εσωτερική προστασία αστραπής

Το εσωτερικό σύστημα προστασίας αστραπής πρέπει να αποτρέψει τον επικίνδυνο σχηματισμό σπινθήρων μέσα στο σύστημα. Οι σπινθήρες μπορούν να προκληθούν από το ρεύμα αστραπής στο εξωτερικό σύστημα προστασίας αστραπής ή σε άλλα αγώγιμα μέρη του δομικού συστήματος.
Το εσωτερικό σύστημα προστασίας αστραπής αποτελείται από την ισοδυναμική σύνδεση και την ηλεκτρική μόνωση των εξωτερικών συστημάτων προστασίας αστραπής.
Η ισοδυναμική σύνδεση προστασίας αστραπής είναι ένας συνδυασμός μέτρων που αποτρέπουν τις πιθανές διαφορές. Συνδέουν κυρίως το σύστημα προστασίας αστραπής με τις εγκαταστάσεις μετάλλων, τα εσωτερικά συστήματα, καθώς επίσης και τα ηλεκτρικά και ηλεκτρονικά συστήματα μέσα στο σύστημα. Αυτό εμφανίζεται με τη βοήθεια των ισοδυναμικών συνδέοντας γραμμών, των προστατευτικών συσκευών κύματος ή της απομόνωσης των χασμάτων σπινθήρων.

Να στηρίξει και ισοδυναμική σύνδεση

Το στηρίζοντας σύστημα στοχεύει να διανείμει και να απαλλάξει το συλλήφθείτ ρεύμα αστραπής στο έδαφος. Εδώ, ο τύπος να στηρίξει το σύστημα είναι σημαντικότερος από τη στηρίζοντας αντίσταση. Το ρεύμα αστραπής είναι ένας πολύ σύντομος σφυγμός που συμπεριφέρεται όπως ένα υψηλής συχνότητας ρεύμα. Η αποτελεσματική ισοδυναμική σύνδεση είναι επίσης σημαντική. Η ισοδυναμική σύνδεση συνδέει όλα τα ηλεκτρικά αγώγιμα μέρη η μια με την άλλη μέσω των αγωγών – οι ενεργοί αγωγοί προστατεύονται από τις προστατευτικές συσκευές κύματος. Με αυτόν τον τρόπο, προστατεύει από όλους τους τύπους συζεύξεων.

Συντονισμένο σύστημα SPD

Ένα συντονισμένο σύστημα SPD γίνεται κατανοητό για να είναι ένα πολλαπλής στάθμης σύστημα των προστατευτικών συσκευών κύματος που συντονίζονται το ένα με το άλλο.
Τα ακόλουθα βήματα συστήνονται προκειμένου να επιτευχθεί ένα υψηλής απόδοσης σύστημα SPD.
• Διαιρέστε το δομικό σύστημα σε ζώνες προστασίας αστραπής
• Ενσωματώστε όλες τις γραμμές που διασχίζουν μεταξύ των διαφορετικών ζωνών στα τοπικά ισοδυναμικά συνδέοντας χρησιμοποιώντας κατάλληλα SPD
• Ισότιμοι διαφορετικοί τύποι των SPD: οι συσκευές πρέπει να απευθυνθούν η μια στην άλλη προκειμένου να αποτραπούν επιλεκτικά τα επιμέρους συστατικά από την υπερφόρτωση
• Σύντομες γραμμές προμήθειας χρήσης για την παράλληλη σύνδεση των SPD μεταξύ των ενεργών αγωγών και της ισοδυναμικής σύνδεσης
• Βάλτε τις προστατευμένες και μη προστατευμέές γραμμές χωριστά
• Μόνο επίγειος εξοπλισμός του αντίστοιχου SPD (που συστήνεται μέσω)

Ζώνες προστασίας αστραπής

Η απόφαση πού να εγκατασταθούν οι προστατευτικές συσκευές κύματος μέσα σε ένα δομικό σύστημα είναι βασισμένη στην έννοια ζώνης προστασίας αστραπής που εξηγείται στο μέρος 4 του τυποποιημένου IEC 62305 προστασίας αστραπής [4].

Διαιρεί τα δομικά συστήματα σε ζώνες προστασίας αστραπής (LPZ), και κάνει έτσι από το εξωτερικό στο εσωτερικό με τα μειωμένος επίπεδα προστασίας αστραπής. Στις εξωτερικές ζώνες μόνο ο ανθεκτικός εξοπλισμός μπορεί να χρησιμοποιηθεί. Εντούτοις, στις εσωτερικές ζώνες, ο ευαίσθητος εξοπλισμός μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί. Οι μεμονωμένες ζώνες χαρακτηρίζονται και ονομάζονται ως εξής:

LPZ 0A
Μη προστατευμέή περιοχή έξω από ένα κτήριο του οποίου οι άμεσες απεργίες αστραπής είναι μια δυνατότητα. Άμεση σύζευξη των ρευμάτων αστραπής στις γραμμές, unattenuated μαγνητικό πεδίο της απεργίας αστραπής.

LPZ 0B
Περιοχή έξω από το κτήριο που προστατεύεται από τις άμεσες απεργίες αστραπής με τη βοήθεια ενός αέρας-τερματικού. Το Unattenuated μαγνητικό πεδίο της απεργίας αστραπής προκάλεσε μόνο τα ρεύματα κύματος σε ανοικτή επικοινωνία.

LPZ 1
Περιοχή μέσα στο κτήριο που μπορεί ακόμα να υποβληθεί στα υψηλής ενέργειας ρεύματα τάσεων κύματος ή κύματος και τους ισχυρούς ηλεκτρομαγνητικούς τομείς.

LPZ 2
Περιοχή μέσα σε ένα κτήριο που μπορεί ακόμα να υποβληθεί στα ρεύματα τάσεων κύματος ή κύματος και τους ηλεκτρομαγνητικούς τομείς που ήδη έχουν αποδυναμωθεί σημαντικά.

LPZ 3
Περιοχή μέσα στο κτήριο που μπορεί μόνο να υποβληθεί εξαιρετικά - ρεύματα χαμηλών ή μετά βίας οποιαδήποτε τάσεων κύματος ή κύματος και πολύ αδύνατοι ή ανύπαρκτοι ηλεκτρομαγνητικοί τομείς.

Όλες οι γραμμές που διαγώνιος μεταξύ των ζωνών πρέπει να χρησιμοποιήσει συντόνισαν τις προστατευτικές συσκευές κύματος. Οι τιμές δύναμής τους είναι υπολογισμένες με βάση την κατηγορία προστασίας που επιτυγχάνεται, η οποία καθορίζεται σύμφωνα με τις νομικές προδιαγραφές ή με τη βοήθεια της ανάλυσης κινδύνου. Όταν την επιλογή των προστατευτικών συσκευών κύματος, χρησιμοποιήστε τα πρότυπα σαν βάση, υποθέτοντας ότι 50% του ρεύματος αστραπής θα απαλλαχθεί στο έδαφος. Το άλλο 50% του ρεύματος αστραπής κατευθύνεται στην ηλεκτρική εγκατάσταση μέσω της κύριας ισοδυναμικής σύνδεσης και από πρέπει εκεί να διευθυνθεί μακρυά από το σύστημα SPD.