
1. Pregled rješenja i ciljevi
Bljeskavinska aktivnost predstavlja značajan faktor koji prijeti sigurnosti zgrada, osoba i unutarnjeg opreme. Bljeskavice generiraju visokointenzivne direktni struje i privremene prekomjerne naponove. Ovo može ne samo uzrokovati oštećenje zgrada i fizičko uništavanje opreme, već i proći kroz metaličke linije poput linija snabdijevanja strujom i signala, što dovodi do poteškoća u radu elektroničke opreme, gubitka podataka i čak sekundarnih katastrofa poput požara. Ovo rješenje ima za cilj uspostaviti cjelovit sustav zaštite sastavljen od vanjskog sustava za zaštitu od bljesnava (ELPS) i uređaja za zaštitu od prekomjernih napona (SPD), učinkovito prekidači, vode i ograničavaju bljeskavinsku energiju kako bi se maksimalno osigurala strukturna sigurnost zgrade i kontinuitet i stabilnost unutarnjeg opreme i sustava.
2. Pregled komponenti sustava za zaštitu od bljesnava (LPS)
Učinkoviti integrirani sustav za zaštitu od bljesnava (LPS) sastoji se od dva nezamjenjiva i međusobno potvrđujuća ključna komponenta:
- Vanjski sustav za zaštitu od bljesnava (ELPS): Glavni je dizajniran za obranu protiv direktnih udara bljesnava.
- Unutarnji sustav za zaštitu od bljesnava (Zaštitni sustav od prekomjernih napona, SPD): Glavni je dizajniran za obranu protiv privremenih prekomjernih napona (prekomjerna) uzrokovanih elektromagnetskim impulsum bljeskave (LEMP) koji ulaze u opremu putem linija.
3. Shema instalacije vanjskog zaštitnog aparata (zaštita od direktnih udara)
- Ključna funkcija: Prekinuti direktni udar bljeskave i sigurno provesti masivnu bljeskavinsku struju u tlo, spriječiti fizičko oštećenje (poput proboda, požara, strukturnog oštećenja) koje direktni udar može izazvati na samoj građevini.
- Ključne komponente:
- Zračni sustav za prekid (Bljeskavobranitelji, trake, mreže): Instalirani su na krovu zgrade ili najvišim točkama kako bi privlačili i primili udare bljeskave. Odaberite odgovarajući tip (npr. štap, mreža, traka) i raspored prema obliku i površini zgrade, osiguravajući da pokrivenje zaštite zadovoljava zahtjeve "metode valjanja loptice".
- Spustnice: Koriste se za provođenje bljeskavinske struje od zračnog sustava prekida do sustava za utapanje. Trebale bi biti smještena na najkraćim i najravnijim putanjama, s dovoljnim količinama i uniformnom distribucijom (razmak u skladu s propisima). Materijali su tipično galvanizirana pločasta ili okrugla čelika. Izbjegavajte instalaciju blizu uobičajenih putova osoba ili primijenite mjere zaštite od izolacije.
- Sustav za utapanje: Isprazni bljeskavinsku struju u tlo. To je ključ i temelj sustava zaštite; njegova kvaliteta (vrijednost otpora tla) je ključna. Obično se sastoji od elektroda tla (vertikalni štapovi, horizontalni vodici) i spojnih vodica. Koristite koroziono otporne materijale (npr. galvanizirana čelika, bakar), osiguravajući dovoljnu dubinu zakopavanja, te formirajte učinkovitu ekvipotencijalnu vezu prsten (osnovno utapanje) oko zgrade. Otpor tla treba minimizirati (obično zahtijeva ≤10Ω, specifični zahtjevi prema relevantnim standardima).
- Lokacije instalacije:
- Najviše točke krova zgrade i lokacije osjetljive na udare (uglovi, strešnice, parapeti, ventilacijske otvore, komine itd.).
- Posebne konstrukcije (npr. tornjevi, antene, nosači solarnih panela) zahtijevaju posebnu ili integriranu razmatranju.
- Ključni aspekti sheme:
- Potpuno s državnim i industrijskim standardima za dizajn zaštite od bljesnava (npr. GB 50057 "Pravilnik o dizajnu zaštite od bljesnava zgrada", ekvivalent IEC 62305 serije).
- Kvaliteta materijala: Koristite visokokvalitetne, koroziono otporne materijale u skladu sa standardima.
- Ekipotencijalna vez: Sve metaličke komponente (npr. cijevi, omotači opreme, metalni krovi, čelične konstrukcije) moraju pouzdano biti spojene na najbližu spustnicu ili sustav za utapanje kako bi se spriječile bočne bljeskave.
- Sigurnosne razmaci odvojiteljnosti: Osigurajte dovoljne sigurnosne razmake između zračnih prekidača i konstrukcije, te između spustnica i usluga/cjevovoda.
- Pouzdane veze: Sve točke veze moraju biti čvrste (zavarivanje ili odobreni klanci) kako bi se osigurala dobra električna kontinuitet.
4. Shema instalacije unutarnjeg zaštitnog aparata (SPD) (zaštita od prekomjernih napona bljeskave)
- Ključna funkcija: Ograničiti privremene prekomjerne napone (prekomjerne) izazvane bljeskvom koja ulazi putem linija snabdijevanja strujom, signala, komunikacijskih linija itd., ograničavajući ih na siguran nivo koji oprema može podnijeti, spriječiti oštećenje od prekomjernog napon/struja.
- Ključne komponente: Uređaj za zaštitu od prekomjernih napona (SPD), također poznat kao zaštitni uređaj od prekomjernih napona ili bljeskavobranitelj:
- Privremeni prekomjerni supresor (TVS): Često se koristi za zaštitu fino opreme ili signala.
- Uređaj za zaštitu od prekomjernog napon: Opći naziv koji obuhvaća razne tehnologije (npr. Metal Oxide Varistor MOV, Gas Discharge Tube GDT, čvrsto stanje zaštitnika).
- Strujni SPD: Instaliran na različitim razinama sustava za distribuciju struje (glavna distribucija, poddistribucija, ispred terminalne opreme).
- Signal/Data SPD: Instaliran na ulaznim priključcima za telefonske linije, mrežne linije (npr. RJ45), koaksijalne kabelske linije (npr. CCTV video, satelitski signal), kontrolne linije itd.
- Veza s tlo: SPD-ovi mora biti dobro utopljeni putem niske impedancije kako bi učinkovito ispraznili prekomjerne struje. Vodici za utapanje trebaju biti koliko god je moguće kratki, ravni i deblji ("Kratko-Ravno-Deblo" Princip).
- Lokacije i razini instalacije (Stupnjevita zaštita - Koordinacija):
- Prva razina zaštite (Klasa I / Tip 1 SPD):
- Lokacija: Glavna distribucijska ploča zgrade/glavni ulaz (obično na granici LPZ 0A/0B → LPZ 1).
- Funkcija: Isprazni većinu masivne energije (10/350μs talasna forma) od direktnih udara ili udara u blizini, ograničavajući ostatak napona na niži nivo. Obično se koriste SPD-ovi s visokom kapacitetom ispraznjenja. Zahtijeva visoko pouzdanu vezu s tlo.
- Druga razina zaštite (Klasa II / Tip 2 SPD):
- Lokacija: Distribucijske ploče katova, područne distribucijske ploče, glavna ploča u prostorijama opreme (na granici LPZ 1 → LPZ 2).
- Funkcija: Dalje ograničava ostatak prekomjernih napona prošlih prvom razinom i prekomjerne napone uzrokovanu unutarnjim prebacivanjem (8/20μs talasna forma), pružajući zonalnu zaštitu opreme. Obično se koriste SPD-ovi s ograničenjem napona (npr. temeljeno na MOV-u).
- Treća razina zaštite (Klasa III / Tip 3 SPD / Zaštita na mjestu upotrebe):
- Lokacija: Njihovito ispred opreme, unutar priključaka za struju/priključne trake ili unutarnje kola opreme (na granici LPZ 2 → LPZ 3).
- Funkcija: Ograničava ostatak prekomjernih napona (kombinirani val) na priključcima opreme, pružajući finalnu finu zaštitu. Kritično je važno za osjetljivu elektroničku opremu (npr. poslužitelje, radne stanice, PLC-ove, medicinska oprema, komunikacijska oprema). Također se koristi na ulazima signala.
- Ključni aspekti sheme:
- Koordinacija: SPD-ovi na različitim razinama moraju postići koordinaciju energije i napona (koristeći elemente spojnica/izolacije između razina ili svojstva decoupleinga SPD-ova), osiguravajući da se energija isprazni postupno a napon smanji stupanj po stupanj. To spriječava da niže razine SPD-a ne padnu zbog prekomjerne energije.
- Kvaliteta utapanja: Efektivno utapanje SPD-ova ključno je za učinkovitost cijele sheme. Vodici za utapanje trebali bi biti kraći od 0,5 metara, s dovoljnom presjekom (prema klasu SPD-a i lokaciji, obično ≥6-25mm² žice od bakra).
- Instalacija u skladu s propisima: Instalirajte prema uputama proizvoda SPD-a i relevantnim standardima, osiguravajući ispravne veze faza i tla.
- Ekipotencijalna vez: Spojite metaličke omotače, police, kablovske police itd., kako biste stvorili "Faradayevu klatnu" efekt, smanjujući interne potencijalne razlike.
- Redovito održavanje: SPD-ovi su često "žrtveni" uređaji koji zahtijevaju redoviti pregled (vizualni indikator stanja, daljinski nadzor alarma) i testiranje. Neispravni SPD-ovi moraju biti promijenjeni odmah.
5. Prednosti cjelovitog rješenja i vrijednost implementacije
- Cjelovita zaštita: Vanjski sustav štiti od direktnih udara; unutarnji sustav štiti od induciranih prekomjernih napona (LEMP), formirajući kompletnu lanac zaštite.
- Maksimalna sigurnost: Štiti strukturu zgrade, ljudski život i vrijednu električnu/elektroničku opremu od oštećenja.
- Osigurava kontinuitet operacija: Smanjuje rizik od oštećenja opreme, pauze u radu sustava i gubitka podataka uzrokovanih bljeskvom, poboljšavajući pouzdanost sustava i kontinuitet poslovanja.
- Smanjuje ukupnu cijenu vlasništva: Prevencija investicija značajno je ekonomičnija u usporedbi s direktnim troškovima oštećenja uzrokovanim udaram bljeskave (zamjena opreme) i indirektnim troškovima (prekid proizvodnje, gubitak podataka, reputacijski utjecaj).
- Slaganje s regulativama: Ispunjava nacionalne propise o sigurnosti zgrada, električnoj sigurnosti i zaštiti od bljesnava.