Mifano ya Mifuko ya Kuzuia Magonjwa ya Umeme (Ulinzi wa Kivu): Mpango wa Ulinzi wa Nje na Nje

​

​1. Usimamizi na Maalumzo ya Suluhisho​

Maegeshi ya mwanga ni hatari kubwa inayohatari usalama wa majengo, watumiaji, na vifaa ndani. Mawimbi ya mwanga huundwa kasi zinazokubalika na wingi wa umeme. Hizi zinaweza kusababisha upunguaji wa majengo na upungufu wa vifaa, pia kuingia kwenye mstari wa umeme na habari, kusababisha matatizo ya vifaa za umeme, upunguaji wa data, na hata hatari za mara nyingine kama moto. Suluhisho hili linatafsiriwa kufanya mfumo mzima wa usalama unaotengenezwa kutoka kwa mfumo wa usalama wa nje (ELPS) na vifaa vya usalama wa mawimbi (SPDs), kufanya kazi ya kupigana, kuongoza, kutoa, na kukidhi nguvu za mwanga ili kuboresha usalama wa muundo wa majengo na kuhakikisha uhakika na ustawi wa vifaa ndani na miundombinu.

​2. Tafuta ya Sehemu za Mfumo wa Usalama wa Mwanga (LPS)​

Mfumo mzima wa usalama wa mwanga unahitajika uwe na sehemu mbili muhimu zinazowezekana:

• ​Mfumo wa Usalama wa Nje (ELPS):​​ Unatumika kuzuia maegeshi ya moja kwa moja ya mwanga.
• ​Mfumo wa Usalama wa Ndani (Usalama wa Mawimbi, SPD System):​​ Unatumika kuzuia mawimbi ya wingi (mawimbi) yanayotoka kwa Pulse Elektromagnetiki ya Mwanga (LEMP) kuanzia mitandao.

​3. Mfano wa Uwekezaji wa Kibinafsi wa Mwanga (Usalama wa Maegeshi ya Moja kwa Moja)​​

• ​Fanisi Mkuu:​​ Kupigana na maegeshi ya moja kwa moja ya mwanga na kuongoza nguvu kubwa ya mwanga kwenye ardhi, kuzuia upunguaji wa jasiri (kama upunguaji, moto, upunguaji wa muundo) ambaye anaweza kutoa kwenye muundo wa majengo.
• ​Vifaa Vikuu:​​
• ​Mfumo wa Angani (Mviringo, msitu, mtandao):​​ Inaunganishwa kwenye penye juu au penye nyumba ya majengo kujenga na kupokea maegeshi ya mwanga. Chagua aina sahihi (mfano, mviringo, mtandao) na maelezo kulingana na umbo na eneo la majengo, kuhakikisha uwakati wa usalama unafaa tafsiriwa kwa sifa ya "mtindo wa msherehe."
• ​Mkononi:​​ Inatumika kutoa nguvu ya mwanga kutoka kwa mfumo wa angani hadi kwenye mfumo wa ardhi. Inapaswa kuunda njia fupi na safi, na idadi inayofaa na utaratibu (maeneo yenye kanuni). Vifaa vinavyotumiwa ni mreketa ya chapa ya mchanga au mdundu. Kutokuwa karibu na njia za watu wa kawaida au kutumia usalama wa viwango.
• ​Mfumo wa Ardhi:​​ Inatoa nguvu ya mwanga kwenye ardhi. Ni muhimu na msingi wa mfumo wa usalama; ubora wake (thamani ya ukunguza wa ardhi) ni muhimu. Mara nyingi unajumuisha mikundi ya ardhi (mviringo vertikal, mikundi ya mzunguko) na mikundi ya ununuzi. Tumia vifaa vinavyoweza kuzuia ukunguza (mfano, chapa ya mchanga, copper), hakikisha uzito wenye kutosha, na unde mkutano mzuri wa thamani sawa (mkutano wa msingi).
• ​Mazingira ya Uwekezaji:​​
• Nyuma ya majengo na maeneo yanayohitajika (kona, mizizi, mtaani, mizizi, mviringo, etc.).
• Mtazamo wa kipekee (mfano, viwanja, anteni, mizizi ya solar panel) wanahitaji kuzingatia bila kujumuisha au kujumuisha.
• ​Suluhisho la Mfano:​​
• ​Kukubalika na Kanuni:​​ Kufuata kwa kutosha kanuni za taifa na sekta za usalama wa mwanga (mfano, GB 50057 "Kanuni za Usalama wa Mwanga ya Majengo", sawa na IEC 62305 series).
• ​Ubora wa Vifaa:​​ Tumia vifaa vya ubora na vinyezi vinavyoweza kuzuia vinyezi.
• ​Mkutano wa Thamani Sawasawa:​​ Mikundi yote ya chuma (mfano, mizizi, mizigo, mizizi, mikundi ya chuma, mikundi ya mreketa) yanapaswa kuunganishwa kwa usalama kwenye konduktori wa chini wa karibu au kwenye mfumo wa ardhi kuzuia mawimbi.
• ​Maeneo ya Usalama:​​ Hakikisha kuna umbali wa usalama wa kutosha kati ya angani na muundo, na kati ya konduktori wa chini na huduma/mizizi.
• ​Uunganisho wa Imara:​​ Miundo yote ya uunganisho yanapaswa kuwa imara (kuchemsha au kuchepkiwa) kuhakikisha usambazaji mzuri wa umeme.

​4. Mfano wa Uwekezaji wa Mwanga wa Ndani (SPD) (Usalama wa Mawimbi ya Mwanga)​​

• ​Fanisi Mkuu:​​ Kukidhi mawimbi ya wingi (mawimbi) yanayotoka kwa mizizi ya umeme, mizizi ya habari, mizizi ya mawasiliano, etc., kudhibiti kwa kiwango cha usalama ambacho vifaa vinaweza kukidhi, kuzuia upunguaji wa vifaa kutokana na mawimbi ya wingi/nguvu.
• ​Vifaa Vikuu: Vifaa vya Usalama wa Mawimbi (SPD),​​ pia inatafsiriwa kama suppressor ya mawimbi au arrester ya mwanga:
• ​Suppressor ya Mawimbi ya Muda (TVS):​​ Mara nyingi inatumika kwa usalama wa vifaa vyenye ubora au mizizi ya habari.
• ​Protector ya Mawimbi:​​ Jina lenye maana ambalo kinajumuisha teknolojia nyingi (mfano, Metal Oxide Varistor MOV, Gas Discharge Tube GDT, protectors solid-state).
• ​SPD ya Umeme:​​ Inaunganishwa kwenye aina mbalimbali za mfumo wa ugawaji wa umeme (ugawaji wa muundo, sub-distribution, kabla ya vifaa vya mwisho).
• ​SPD ya Habari/Mawasiliano:​​ Inaunganishwa kwenye mipaka ya mizizi ya simu, mizizi ya mtandao (mfano, RJ45), mizizi ya coaxial (mfano, video CCTV, ishara za sateliti), mizizi ya udhibiti, etc.
• ​Uunganisho wa Ardhi:​​ SPDs yanapaswa kuunganishwa vizuri kwenye ardhi kwa njia ya ukunguza wa chini ili kutoa mawimbi ya wingi. Mikundi ya ardhi yanapaswa kuwa fupi, safi, na mrefu ("Fupi-Safi-Mrefu" Sifa).
• ​Mazingira ya Uwekezaji na Aina (Staged Protection - Coordination):​​
• ​Uwekezaji wa Aina ya Kwanza (Class I / Type 1 SPD):​​
• ​Eneo:​​ Panel ya Ugawaji wa Muundo ya Majengo / Mains Incomer (kwa kawaida kwenye LPZ 0A/0B → LPZ 1 mpaka).
• ​Fanisi:​​ Kutoa asili kubwa ya energy (10/350μs waveform) kutokana na maegeshi ya moja kwa moja au karibu, kukidhi nguvu iliyobaki kwenye kiwango chache. Mara nyingi hutumia spark-gap type SPDs na ukunguza wa chini. Inahitaji ukunguza wa imara.
• ​Uwekezaji wa Aina ya Pili (Class II / Type 2 SPD):​​
• ​Eneo:​​ Boards za Ugawaji wa Minara, Panels za Ugawaji wa Eneo, Switchboard ya Muundo kwenye Rooms za Vifaa (kwenye LPZ 1 → LPZ 2 mpaka).
• ​Fanisi:​​ Kudhibiti tena nguvu iliyobaki kwenye aina ya kwanza na mawimbi yanayotoka kutokana na mazoezi ya ndani (8/20μs waveform), kutoa usalama wa zoezi. Mara nyingi hutumia voltage-limiting type SPDs (mfano, based on MOV).
• ​Uwekezaji wa Aina ya Tatu (Class III / Type 3 SPD / Point-of-Use Protection):​​
• ​Eneo:​​ Mara nyingi kwenye mbele ya vifaa, kwenye socket outlets/plug strips, au circuitry ya ndani ya vifaa (kwenye LPZ 2 → LPZ 3 mpaka).
• ​Fanisi:​​ Kudhibiti nguvu iliyobaki (wave combination) kwenye misingi ya vifaa, kutoa usalama wa mwisho. Ni muhimu sana kwa vifaa vya umeme vya ubora (mfano, servers, workstations, PLCs, vifaa vya afya, vifaa vya mawasiliano). Pia inatumika kwenye misingi ya mizizi ya habari.
• ​Suluhisho la Mfano:​​
• ​Coordination:​​ SPDs kwenye aina mbalimbali yanapaswa kufanya energy na voltage coordination (kutumia elementi za coupling/isolation kati ya aina au tabia ya inherent decoupling za SPDs), kuhakikisha energy inatoa kwa kutosha na voltage inadhibiti kwa hatua. Hii inaharibu SPDs zenye aina chache kutokana na energy nyingi.
• ​Ubora wa Ukunguza:​​ Ukunguza wa imara wa SPDs ni muhimu sana kwa ushirikiano wa mfumo mzima. Mikundi ya ardhi yanapaswa kuwa fupi zaidi ya 0.5 mita, na eneo la mzunguko la kutosha (kulingana na class na eneo la SPD, kwa kawaida ≥6-25mm² stranded copper).
• ​Uwekezaji wa Kukubalika:​​ Weka kwa kufuata maelekezo ya bidhaa ya SPD na kanuni nyingine, kuhakikisha uunganisho wa phase na ardhi ni sahihi.
• ​Mkutano wa Thamani Sawasawa:​​ Unganisha cabinets, racks, cable trays, etc., kufanya "Faraday cage" effect, kukidhi tofauti za thamani ndani.
• ​Uratibu wa Haraka:​​ SPDs mara nyingi ni "sacrificial" devices yanayohitaji utaratibu wa haraka (indicator ya status ya visual, remote alarm monitoring) na testing. SPDs zilizopungua lazima zirekebishwe haraka.

​5. Faidesi na Thamani ya Usalama wa Mfumo wa Usalama wa Mwanga​

• ​Usalama wa Kila Kitu:​​ Mfumo wa nje unahusu maegeshi ya moja kwa moja; mfumo wa ndani unahusu mawimbi yanayotoka kwa LEMP, kutengeneza silaha kamili ya usalama.
• ​Usalama wa Kutosha:​​ Kuzuia upunguaji wa muundo wa majengo, maisha ya binadamu, na mali ya vifaa vya umeme/vifaa vya umeme.
• ​Kuhakikisha Uhakika wa Kazi:​​ Kupunguza hatari ya upunguaji wa vifaa, downtime ya miundombinu, na upunguaji wa data kutokana na mwanga, kuboresha uhakika na uhakika ya biashara.
• ​Kupunguza Gharama za Kuleta:​​ Gharama za kuzuia ni gharama chache sana kuliko gharama za moja kwa moja za upunguaji wa mwanga (kurekebisha vifaa) na gharama za ghafla (kufunga uzalishaji, upunguaji wa data, athari ya sheria).
• ​Kukubalika na Kanuni:​​ Kukubalika na kanuni za taifa za usalama wa majengo, usalama wa umeme, na kanuni za usalama wa mwanga.