Interne weerligbeskerming en oorspanningstoestelle: Wat is die verskil?

1. Verwantskap tussen interne weerligbeskerming en Spanningsbeskerming

Interne Weerligbeskerming (Interne LPS):

Dit is deel van die weerligbeskermingstelsel. Dit sluit ekwipotensiaalbinding vir weerlig en/of elektriese isolasie van die eksterne weerligbeskermingstelsel in.

Spanningsbeskermingsmaatreëls (SPM):

Dit is maatreëls wat geneem word om interne stelsels teen weerligelektromagnetiese pulse (LEMP) te beskerm. SPM is ook deel van die algehele weerligbeskermingstelsel.

Volgens Figuur 1 in GB/T 21714.1, sluit volledige weerligbeskerming beide die Weerligbeskermingstelsel (LPS) en Spanningsbeskermingsmaatreëls (SPM) in. Spanningsbeskerming (SPM) word in GB/T 21714.4 gedek, terwyl interne weerligbeskerming deel is van die LPS (wat beide eksterne en interne dele insluit), en in GB/T 21714.3 beskryf word.

Figuur 1 – Verwantskap tussen die dele van GB/T 21714

2. Oorsprong van interne weerligbeskerming en Spanningsbeskerming

2.1 IEC 1024-1:1990

In IEC 1024-1:1990, "Beskerming van strukture teen weerlig – Deel 1: Algemene beginsels", definieer afdeling 1.2.7 Interne Weerligbeskerming as alle bykomende maatreëls benewens die eksterne weerligbeskermingstelsel. Hierdie maatreëls help om die elektromagnetiese effekte van weerligstrome binne die beskermde ruimte te verminder. Dus, volgens IEC 1024-1:1990, sluit interne LPS alles anders as die eksterne LPS in – wat ook beskerming teen elektromagnetiese pulse (LEMP) dek.

2.2 IEC 62305-1:2006

Teen die tyd van IEC 62305-1:2006, "Beskerming teen weerlig – Deel 1: Algemene beginsels" (1ste uitgawe), het die definisies meer spesifiek geword:

3.42 Interne Weerligbeskermingstelsel (LPS): 'n Deel van die LPS wat bestaan ​​uit ekwipotensiële binding en/of elektriese isolasie van die eksterne LPS. 3.49 LEMP-beskermingsmaatreëlstelsel (LPMS): 'n Volledige stelsel van maatreëls om interne stelsels teen weerligelektromagnetiese pulse (LEMP) te beskerm.

Die IEC 62305-1 tot 4:2006-reeks het vroeëre standaarde vervang en verskeie IEC TC81-dokumente gekombineer. Dit het die ou definisie van interne LPS van IEC 1024 in twee dele verdeel: interne LPS en LPMS (vir LEMP-beskerming). In IEC 62305-1:2024 is LPMS amptelik herdoop na Surge Protection Measures (SPM).

3 Interne weerligbeskermingsmaatreëls

Interne weerligbeskerming is noodsaaklik vir 'n behoorlik funksionerende weerligbeskermingstelsel. Indien geen interne beskerming in plek is nie, kan weerligstrome wat deur die eksterne LPS of ander geleidende dele van die gebou vloei, gevaarlike vonke veroorsaak. Hierdie vonke kan lei tot brande, persoonlike beserings of infrastruktuurskade. Afgesien van verskille in skeidingsafstande, is interne beskerming dieselfde oor alle weerligbeskermingsvlakke. Vonke kan voorkom tussen die eksterne LPS en die volgende komponente: Metaalinstallasies, Interne stelsels van die gebou, Eksterne geleidende dele of pypleidings wat aan die beskermde gebou gekoppel is.

Volgens standaarde word vonke wat in potensieel plofbare areas van die struktuur voorkom, altyd as gevaarlik beskou. Om vonkvorming te voorkom, moet een van die volgende metodes gebruik word: Ekwipotensiaalbinding, of; Elektriese isolasie tussen metaalonderdele.

Ekwipotensiaalbindingsmaatreëls (sien Figuur 2) sluit die volgende in:

Bindingsgeleiers, gebruik wanneer natuurlike verbindings nie elektriese kontinuïteit bied nie, bv. deur direk aan water- of verwarmingspype te koppel;

Spanningsbeskermende toestelle (SPD), wat gebruik word wanneer direkte binding nie moontlik is nie, bv. vir laespanningslyne; en

Geïsoleerde vonkgapings (ISG), word gebruik wanneer bindingsgeleiers nie toegelaat word nie, bv. vir katodiese beskermingspype of gaspyplyne.

Figuur 2

Ekwipotensiaalbinding vir weerligbeskerming het die volgende eienskappe gebaseer op verskillende tipes eksterne LPS:

Geïsoleerde LPS: Binding word slegs op grondvlak gedoen;

Aangehegte LPS: Binding moet gedoen word by:

(1) Kelder- of grondvlak, en;

(2) Enige plek waar die vereiste isolasie of skeidingsafstand nie bereik word nie.

Elektries geïsoleerde LPS: Benewens grondvlakbinding, kan binding ook by lugafsluitstelsels of afgeleiers gedoen word.

4 Spanningsbeskermingsmaatreëls

Basiese SPM sluit die volgende komponente in:

(1) Aardings- en verbindingsnetwerk

Die aardingstelsel gelei en versprei weerligstroom veilig in die grond.

Die bindingsnetwerk minimaliseer potensiële verskille en verminder magnetiese veldeffekte.

(2) Elektromagnetiese afskerming en behoorlike bedrading

Ruimtelike afskerming verminder magnetiese velde binne die LPZ wat veroorsaak word deur direkte weerligstrale of weerligstrale naby die gebou, en help om interne stroomstorings te verminder.

Die afskerming van interne kabels met afgeskermde kabels of leipype verminder geïnduseerde spanningsstuwings.

Behoorlike interne bedradinguitleg help om induksielusse te verminder en interne stroompies te verminder. Die afskerming van eksterne lyne by die gebou se toegangspunt verminder ook stroompies wat na interne stelsels gelei word.

(3) Gekoördineerde SPD-stelsel

'n Gekoördineerde SPD-stelsel beperk die impak van beide eksterne en interne stroomstorings.

(4) Isolasie-koppelvlakke

Isolasie-koppelvlakke verminder die effek van geleide stroomstorings op lyne wat die LPZ binnegaan.

Aarding en ekwipotensiaalbinding moet altyd verseker word, veral by gebou-toegangspunte – óf deur direkte verbinding óf deur elke geleidende diens aan 'n SPD te koppel as deel van die ekwipotensiaalbinding.

(5) Gebruik van Donderstormwaarskuwingstelsels (TWS)

Klausule 7.1 van IEC 62305-1:2024 bepaal dat die aktivering van 'n TWS in ooreenstemming met IEC 62793 as 'n beskermingsmaatreël kan dien deur eksterne dienste te ontkoppel, wat help om die frekwensie van skade aan elektriese en elektroniese stelsels te verminder.

5 Gevolgtrekking

Interne stelselmaatreëls is daarop gemik om gevaarlike vonke te voorkom, insluitend weerlig-ekwipotensiële binding met die eerstevlak-SPD. Stroomspanningsbeskerming spreek hoofsaaklik stroomstorings aan wat interne stelsels beïnvloed, en die SPD's wat vir hierdie doel gebruik word, moet met die eerstevlak-SPD gekoördineer word, maar sluit nie die eerstevlak-SPD in nie. SPD self.