Продукція / Зонная концепция молниезащиты
Предупреждение: |
Определение зон молниезащиты
| Защита строительных конструкций с электрическими и электронными системами от электромагнитного поля тока молнии (LEMP) согласно стандарту IEC 62305-4 (DIN EN 62305-4, VDE 0185-305-4:2006-10) | |
| Зона молниезащиты | Описание |
| МЗЗ 0A | Возможны прямые разряды молний с максимальной амплитудой и энергией электромагнитного поля тока молнии. |
| МЗЗ 0B | Обеспечена защита от прямых разрядов молнии. Возможны воздействия частичных токов молнии и полной энергии электромагнитного поля тока молнии. |
| МЗЗ 1 | Импульсные токи ограничены устройствами защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП) на границах зон. Электромагнитное поле тока молнии большей частью подавляется с помощью пространственного экрана. |
| МЗЗ 2 | Импульсные токи еще более ограничены по сравнению с МЗЗ 1 за счет применения УЗИП последующих ступеней на границах зон. Электромагнитное поле тока молнии подавляется дополнительными экранами. |
Устройства защиты от импульсных перенапряжений в зависимости от места установки и предназначения подразделяются на разрядники тока молнии (УЗИП класс I), ограничители перенапряжений (УЗИП класс II и III) и комбинированные УЗИП.
Наиболее жесткие требования в отношении пропускной способности предъявляются к УЗИП I класса и комбинированным УЗИП, устанавливаемым на границах МЗЗ 0А и 1 и 0А и 2 соответственно.
Такие УЗИП должны неоднократно отводить частичные токи прямых разрядов молнии (с формой волны 10/350 мкс) и тем самым предотвращать воздействие частичных токов молнии на электрооборудование здания.
На границах МЗЗ 0В и 1 или 1 и 2, а также последующих зон устанавливаются ограничители перенапряжений (УЗИП класс II или III). Их задача - дальнейшее ослабление энергии электромагнитного поля по сравнению с предыдущими зонами и ограничение возникающих импульсных перенапряжений.
Описанные ранее меры по молниезащите и защите от импульсных перенапряжений касаются как систем электроснабжения, так и информационной техники. Применение зонной концепции молниезащиты существенно повышает надежность и долговечность систем современной инфраструктуры.
Более подробную информацию можно найти в справочном пособии по молниезащите "BLITZPLANER®".
DEHN – планирование безопасности
Зонная концепция молниезащиты
Выход из строя технических систем и оборудования часто приводит к серьезным последствиям для владельцев предприятий и жилых домов и эксплуатирующих компаний. Поэтому очень важно обеспечить надежную работу без сбоев, даже в таких тяжелых условиях, как грозы. Отчеты страховых компаний об убытках показывают, что ущерб, нанесенный в результате воздействия разрядов молний и импульсных перенапряжений, играет существенную роль как в частном строительном секторе (рис. 1), так и в промышленности (рис. 2). Обеспечить надежную защиту от таких воздействий можно с использованием зонной концепции молниезащиты. Зонная концепция позволяет построить оптимальную систему молниезащиты для конкретного объекта как с технической так и экономической точки зрения.
 |
||||||||||||
|
|
|||||||||||
| Рис. 1: Анализ ущерба электронной техники за 2001 год, 7370 случаев ущерба (Источник: Württembergische Versicherung AG) | Рис. 2: Усредненный анализ причин ущерба за последние годы (источник: Общий союз немецких страховых компаний, зарегистрированное общество, Берлин 2001) | |||||||||||
15,3%
Прочее
22,9%
Халатность
5,6%
Затопление
4,6%
Пожары
27,1%
Кражи, Вандализм 
23,7% Импульсные перенапряжения (разряды молний и коммутации)
0,8%
Стихийные явленияИсточники помех
Импульсные перенапряжения, которые возникают во время гроз, вызываются прямым, близким или удаленным ударом молнии (рис. 3). Прямыми или близкими являются удары молнии в систему внешней молниезащиты здания, в предметы в непосредственной близости к зданию или в проложенные в здании проводящие линии и коммуникации (напр., низковольтные питающие, телекоммуникационные и сигнальные линии, ...). Возникающие при этом импульсные токи и напряжения, а также электромагнитное поле (LEMP) представляют собой большую угрозу для защищаемого оборудования вследствие высокой амплитуды и переносимой энергии.
При прямом или близком ударе молнии возникают импульсные перенапряжения (рис. 3: случай 1a) вследствие падения напряжения на сопротивлении заземления и повышения результирующего потенциала здания по отношению к удаленным объектам.
Характерные параметры импульсного тока молнии (амплитудное значение, скорость нарастания тока, заряд, удельная энергия) описываются при форме волны 10/350 мкс (рис. 4) и приводятся в международных, европейских и национальных стандартах в качестве испытательных параметров для компонентов устройств защиты от прямых разрядов молний.
Помимо падения напряжения на сопротивлении заземления возникают импульсные перенапряжения в проводниках системы электроснабжения здания и других проводящих линиях за счет индуктивного воздействия энергии электромагнитного поля (рис. 3: случай 1b).
Энергия таких наведенных перенапряжений и результирующих импульсных токов существенно меньше, чем энергия, переносимая при прямом разряде молнии, для описания таких импульсов используется форма волны 8/20 мкс (рис. 4). Поэтому компоненты и устройства, предназначенные для защиты от наводок, испытываются токами с формой волны 8/20 мкс, при этом они не предназначены для отведения токов прямых разрядов молнии.
Концепция защиты
Удаленные удары молний представляют собой разряды молний в объекты, расположенные на значительном расстоянии от защищаемого объекта, либо разряды в провода воздушных линий среднего напряжения или в непосредственной близости от них, или разряды между облаками (рис. 3: случаи 2а, 2b и 2c).
Как и в случае наведенных перенапряжений, удаленные разряды молний оказывают аналогичное воздействие на электрооборудование зданий, их параметры также описываются при форме волны импульса 8/20 мкс.
Еще одна причина возникновения импульсных перенапряжений - коммутации в электрических сетях (SEMP):
- отключение индуктивных нагрузок (напр., трансформаторов, дросселей, электродвигателей).
- зажигание и обрыв электрической дуги (напр., при работе электросварочных аппаратов),
- срабатывание предохранителей.
По энергетическим характеристикам импульсы коммутационных перенапряжений идентичны наводкам от токов молнии и описываются формой волны 8/20 мкс.
Для обеспечения надежной работы систем электроснабжения и информационной техники даже в случае прямых разрядов молнии необходим комплекс мер как в области внешней молниезащиты, так и защиты от импульсных перенапряжений. Для этого применяется описанная в нормативах IEC 62305-4 (DIN EN 62305-4, VDE 0185-305- 4:2006-10) зонная концепция молниезащиты (рис. 5).
При этом здание разделяется на зоны, в каждой из которых допускается определенная степень воздействия импульсных токов молнии, импульсных перенапряжений и энергии электромагнитного поля. Такой подход позволяет выбрать необходимые средства защиты, в частности, устройства защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП).
Комплексная система молниезащиты согласно зонной концепции включает в себя систему внешней молниезащиты (молниеприемная часть, токоотводы, заземление), уравнивание потенциалов, экранирование помещений и применение устройств защиты от импульсных перенапряжений для питающих сетей и информационной техники. Характеристики молниезащитных зон (МЗЗ) приведены в таблице 1.
 Публикации: DEHN защищает от перенапряжений PDF [1.4 MB] DS 614 |