Građevni sistem zaštite od prekomjera (zaštita od munje): Integrirana shema spoljašnje i unutrašnje zaštite

​

​1. Pozadina rešenja i ciljevi​

Dejstvo munje predstavlja značajan faktor koji ugrožava sigurnost zgrada, osoblja i unutrašnjeg opreme. Udari munje generišu visoko intenzivne direktno strujne tokove i privremene prekomjerne napone. Ovo može ne samo da uzrokuje oštećenje zgrade i fizičko uništavanje opreme, već i da prođe kroz metaličke linije, kao što su linije za snabdevanje električnom energijom i signalne linije, dovodeći do grešaka u radu elektronske opreme, gubitka podataka i čak sekundarnih nesreća, poput požara. Ovo rešenje ima za cilj da uspostavi kompleksni sistem zaštite sastavljen od Spoljnog sistema zaštite od munji (ELPS) i Uredjaja za zaštitu od prekomjernih napona (SPD), efikasno prekidajući, upravljajući, ispuštajući i ograničavajući energiju munje kako bi se maksimalno osigurala konstrukcija zgrade i kontinuitet i stabilnost rada unutrašnje opreme i sistema.

​2. Pregled komponenti Sistema zaštite od munji (LPS)​

Učinkoviti integralni Sistem zaštite od munji (LPS) sastoji se od dve neophodne i međusobno potvrđujuće ključne komponente:

• ​Spoljni sistem zaštite od munji (ELPS):​​ Glavno dizajniran da brani od direktnih udara munje.
• ​Unutrašnji sistem zaštite od munji (Sistem zaštite od prekomjernih napona, SPD sistem):​​ Glavno dizajniran da brani od privremenih prekomjernih napona (prekomjerna) uzrokovanih Elektromagnetskim impulsum munje (LEMP) koji ulazi u opremu putem linija.

​3. Shema instalacije spoljnog zaštitnika od prekomjernih napona (Zaštita od direktnih udara)​​

• ​Ključna funkcija:​​ Da prekine direktni udar munje i sigurno vodi ogroman strujni tok munje u zemlju, sprečavajući fizičko oštećenje (poput probijanja, požara, strukturnog oštećenja) koje direktni udar može izazvati na samoj konstrukciji zgrade.
• ​Ključne komponente:​​
• ​Sistem zaustavljanja vazduha (munjaši/mreže/pojasevi):​​ Instalirani na krovu zgrade ili najvišim tačkama kako bi privlačili i primali udare munje. Izaberite odgovarajući tip (npr. munjaš, mreža, pojas) i raspored u skladu sa oblikom i površinom zgrade, obezbeđujući pokrivenje zaštitom u skladu sa principom "metode kotača".
• ​Vodiči za strujni tok:​​ Koriste se za vodjenje strujnog toka munje od sistema zaustavljanja vazduha do sistema zaustavljanja zemlje. Trebalo bi da se vode najkraćim i najravnomirnijim putanjama, sa dovoljnim brojem i uniformnim raspodelom (razmak u skladu sa propisima). Materijali su tipično galvanizovana ploča ili okrugla čelika. Izbegavajte instalaciju blizu uobičajenih putanji osoblja ili primenite mere zaštite od strane izolacije.
• ​Sistem zaustavljanja zemlje:​​ Isipušta strujni tok munje u zemlju. Ovo je ključni i temelj sistem zaštite; njegova kvalitet (vrednost otpora zemlje) je ključan. Obično se sastoji od elektroda zemlje (vertikalni štapovi, horizontalni vodiči) i spojnih vodiča. Koristite materijale otporne na koroziju (npr. galvanizovana čelika, bakar), osigurajte dovoljnu dubinu zakopa i formirajte efektivnu jednokvadratnu vezu (osnovni zemljišni zemljišni sistem) oko zgrade. Otpor zemlje treba da bude minimalizovan (uopšteno zahtevano ≤10Ω, specifični zahtevi prema relevantnim standardima).
• ​Lokacije instalacije:​​
• Najviše tačke krova zgrade i lokacije podložne udarima (uglovima, nadstrešnicama, parapetima, ventilacionim otvorima, dimnjacima itd.).
• Posebne strukture (npr. toranj, antene, nosači solarnih panela) zahtevaju individualno ili integrirano razmatranje.
• ​Ključni aspekti sheme:​​
• ​Skladnost sa standardima:​​ Strogim pridržavanjem nacionalnih i industrijskih standarda za projektovanje zaštite od munji (npr. GB 50057 "Kod za projektovanje zaštite od munji zgrada", ekvivalent IEC 62305 serija).
• ​Kvalitet materijala:​​ Korišćenje visokokvalitetnih, koroziono-otpornih materijala u skladu sa standardima.
• ​Jednokvadratna vez:​​ Svi metalički delovi (npr. cijevi, oklop opreme, metalni krovi, čelične strukture) moraju biti pouzdano povezani sa najbližim vodičem za strujni tok ili sistemom zaustavljanja zemlje kako bi se sprečili bočni udari.
• ​Bezbednosne razdaljine:​​ Osigurajte dovoljne bezbednosne razdaljine između sistema zaustavljanja vazduha i strukture, kao i između vodiča za strujni tok i usluga/cijevi.
• ​Pouzdane veze:​​ Sve tačke veze moraju biti čvrste (zavarivanje ili odobreni klešta) kako bi se osigurala dobra električna kontinuitet.

​4. Shema instalacije unutrašnjeg zaštitnika od prekomjernih napona (SPD) (Zaštita od prekomjernih napona munje)​​

• ​Ključna funkcija:​​ Da ograniči prekomjerne napone (prekomjerne) izazvane munjom koji ulaze putem linija za snabdevanje električnom energijom, signalnih linija, komunikacionih linija itd., ograničavajući ih na siguran nivo koji oprema može izdržati, sprečavajući oštećenje od prekomjernog napona/strujnog toka.
• ​Ključne komponente: Uredjaj za zaštitu od prekomjernih napona (SPD),​​ takođe poznat kao zaštitnik od prekomjernih napona ili zaštitnik od munje:
• ​Prelazni naponski zaštitnik (TVS):​​ Često se koristi za finu zaštitu opreme ili signalnih linija.
• ​Zaštitnik od prekomjernog napona:​​ Opšti naziv koji obuhvata različite tehnologije (npr. Metalni oksid varistor MOV, Gasni izlučni cev GDT, čvrste stanje zaštitnike).
• ​Električni SPD:​​ Instaliran na različitim nivoima sistema raspodele struje (glavna raspodela, podraspodela, ispred terminalne opreme).
• ​Signalni/Podatakovni SPD:​​ Instaliran na ulaznim priključcima za telefonske linije, mrežne linije (npr. RJ45), koaksijalne kabelske linije (npr. CCTV video, satelitski signali), kontrolne linije itd.
• ​Veza sa zemljom:​​ SPD-i mora da budu dobro zemljeni putem niske impedancije kako bi efikasno ispuštali prekomjerne strujne tokove. Vodiči za zemlju trebalo bi da budu što kratki, ravni i deblji ("Kratki-Ravni-Debeli" Princip).
• ​Lokacije i nivoi instalacije (Fazirana zaštita - Koordinacija):​​
• ​Prva nivo zaštite (Klasa I / Tip 1 SPD):​​
• ​Lokacija:​​ Glavna raspodelna tabla zgrade/Ulazna tabela (obično na granici LPZ 0A/0B → LPZ 1).
• ​Funkcija:​​ Isipušta većinu ogromne energije (10/350μs valna forma) direktnih udara ili udara u blizini, ograničavajući ostatak napona na niži nivo. Obično se koriste zaštitnici sa visokom kapacitetom ispuštanja. Zahteva visoku pouzdanost zemljenja.
• ​Drugi nivo zaštite (Klasa II / Tip 2 SPD):​​
• ​Lokacija:​​ Raspodelne table sprata, regionalne raspodelne table, glavna tabla u prostorijama sa opremom (na granici LPZ 1 → LPZ 2).
• ​Funkcija:​​ Dalje ograničava ostatak prekomjernih napona prošle prvog nivoa i prekomjerne napone uzrokovanje internim preključicama (8/20μs valna forma), pružajući zonalnu zaštitu opreme. Obično se koriste zaštitnici ograničenja napona (npr. temeljena na MOV).
• ​Treći nivo zaštite (Klasa III / Tip 3 SPD / Zaštita na mestu upotrebe):​​
• ​Lokacija:​​ Takođe ispred opreme, unutar utičnica ili unutrašnjih kola opreme (na granici LPZ 2 → LPZ 3).
• ​Funkcija:​​ Zaključava ostatak prekomjernog napona (kombinovani val) na portovima opreme, pružajući finalnu fazu fino zaštitu. Značajno je važno za osetljivu elektronsku opremu (npr. serveri, radne stanice, PLC, medicinska oprema, komunikacijska oprema). Takođe se koristi na ulazima signalnih linija.
• ​Ključni aspekti sheme:​​
• ​Koordinacija:​​ SPD-ovi na različitim nivoima moraju postići koordinaciju energije i napona (koristeći elemente spajanja/izolacije između nivoa ili inhere decoupling karakteristike SPD-a), osiguravajući da energija bude ispuštena postepeno i napon smanjen stepenasto. To sprečava da niži nivo SPD-ova ne bi padao zbog prekomjerne energije.
• ​Kvalitet zemljenja:​​ Efikasno zemljenje SPD-ova ključno je za efikasnost cele sheme. Vodiči za zemlju trebalo bi da budu kraći od 0.5 metara, sa dovoljnom prečnom površinom (prema klasu SPD-a i lokaciji, obično ≥6-25mm² stručana bakar).
• ​Skladnost sa instalacijom:​​ Instalirajte prema uputstvu proizvoda SPD i relevantnim standardima, osiguravajući tačne veze faza i zemlje.
• ​Jednokvadratna vez:​​ Vežite metalne kabinet, stave, kablovske police itd., kako bi se formirao "Faradayev kavez", minimizirajući interne potencijalne razlike.
• ​Redovno održavanje:​​ SPD-ovi su često "žrtveni" uređaji koji zahtevaju redovnu inspekciju (vizualni indikator stanja, daljinski alarmni nadzor) i testiranje. Neispravni SPD-ovi moraju biti zamijenjeni odmah.

​5. Prednosti i implementacijska vrednost kompleksnog rešenja​

• ​Integralna zaštita:​​ Spoljni sistem štiti od direktnih udara; unutrašnji sistem štiti od induciranih prekomjernih napona (LEMP), formirajući kompletnu lanac zaštite.
• ​Maksimalna bezbednost:​​ Štiti konstrukciju zgrade, ljudski život i vredne električne/elektronske resurse opreme od oštećenja.
• ​Osigurava kontinuitet rada:​​ Smanjuje rizik od oštećenja opreme, prekida rada sistema i gubitka podataka uzrokovan munjom, unapređujući pouzdanost sistema i kontinuitet poslovanja.
• ​Smanjuje ukupnu vrednost poseda:​​ Prevencioni investicija je znatno ekonomičnija u poređenju sa direktnim troškovima oštećenja od udara munje (zamene opreme) i indirektnim troškovima (prekid proizvodnje, gubitak podataka, reputacioni uticaj).
• ​Usklađenost sa regulativama:​​ Ispunjava nacionalne standarde za bezbednost zgrada, električnu bezbednost i zaštitu od munji.