سری استاندارد EN 62305 به طور خاص حفاظت در برابر صاعقه در برابر سازه ها ، محتویات آنها ، افراد و دام ها را پوشش می دهد.

EN 62305 می پذیرد که ما در عصر الکترونیک زندگی می کنیم ، بنابراین حفاظت LEMP (Lightning Electromagnetic Impulse) برای سیستم های الکترونیکی و الکتریکی جزء لاینفک استاندارد از طریق EN 62305-4 است.LEMP اصطلاحی است که به اثرات کلی الکترومغناطیسی رعد و برق داده می شود ، از جمله افزایش جریان (ولتاژ و جریانهای گذرا) و اثرات میدان الکترومغناطیسی تابشی.

EN 62305 - 4 منبع آسیب ، نوع آسیب و نوع تلفات را طبقه بندی می کند.

منابع خسارت

صدماتی که می تواند در اثر صاعقه ایجاد شود به زیر تقسیم می شود:
• آسیب به سازه (شامل کلیه سربارهای ورودی و خطوط مدفون متصل به سازه)
• صدمه به یک سرویس (سرویس در این مورد بخشی از مخابرات ، داده ها ، منبع برق ، شبکه های توزیع آب ، گاز و سوخت است).

* فقط برای سازه های با خطر انفجار و بیمارستانها یا سایر سازه هایی که خرابی سیستمهای داخلی بلافاصله جان انسان را به خطر می اندازد.
** فقط برای املاکی که ممکن است حیوانات از بین بروند.

آسیب LEMP آنقدر شایع است که به عنوان یکی از انواع خاص (D3) شناخته می شود که باید در برابر آن محافظت شود و می تواند از ALL نقاط ضربه به ساختار یا خدمات متصل - مستقیم یا غیر مستقیم - رخ دهد.این رویکرد گسترده همچنین خطر آتش سوزی یا انفجار مرتبط با خدمات متصل به سازه ، مانند برق ، مخابرات و دیگر خطوط فلزی را در نظر می گیرد.

EN 62305 به وضوح بیان می کند که حفاظت از صاعقه ساختاری دیگر نباید جدا از حفاظت از ولتاژ و ولتاژ گذرا در نظر گرفته شود و با توجه به اینکه صاعقه از تمام نقاط برخورد ، مستقیم یا غیرمستقیم ، به ساختار یا خدمات متصل ، خطری ناشی از گذرا ایجاد می کند ، SPD ها عبارتند از: ابزارهای حیاتی حفاظت اعم از حفاظت از صاعقه سازه ای وجود دارد یا خیر.

شکل موج جریان و ولتاژ

EN 62305 اقدامات حفاظتی در خطوط خدمات فلزی (معمولاً خطوط برق ، سیگنال و مخابرات) را با استفاده از ولتاژ گذرا یا دستگاههای حفاظت از موج (SPDs) در برابر هر دو صاعقه مستقیم و همچنین شایع ترین صاعقه غیر مستقیم و سوئیچینگ گذرا در نظر می گیرد.استانداردهایی مانند سری EN 61643 ویژگی های جریان و ولتاژهای رعد و برق را تعیین می کند تا آزمایش قابل اطمینان و تکرارپذیری SPD ها (و همچنین اجزای حفاظت از صاعقه) را امکان پذیر سازد.اگرچه این شکل های موج ممکن است با گذرا واقعی متفاوت باشد ، اما اشکال استاندارد شده بر اساس سالها مشاهده و اندازه گیری (و در برخی موارد شبیه سازی) است.به طور کلی آنها تقریب عادلانه ای از حالت گذرا در دنیای واقعی ارائه می دهند.

شکل موج های گذرا دارای لبه سریع افزایش و دم بلندتر هستند.آنها از طریق اوج ارزش (یا بزرگی) ، زمان افزایش و مدت زمان (یا زمان سقوط) توصیف می شوند.مدت زمان به عنوان مدت زمان لازم برای تجزیه و تحلیل آزمون به نصف مقدار اوج آن اندازه گیری می شود.

شکل های زیر شکل موج معمول جریان و ولتاژ را نشان می دهد که برای آزمایش SPD ها برای خطوط اصلی ، سیگنال و مخابرات استفاده می شود.

حملات مستقیم

صاعقه مستقیم می تواند جریانی صاعقه جزئی از شکل موج 10/350μs را به سیستمی تزریق کند که در آن سازه ای با سیستم حفاظتی صاعقه ساختاری ضربه مستقیم (منبع S1) یا جایی که صاعقه مستقیماً به خط سرویس هوایی (منبع S3) برخورد می کند را دریافت کند.

اعتصابات غیر مستقیم

صاعقه از راه دور یا غیر مستقیم در نزدیکی سازه (منبع S2) یا در نزدیکی یک سرویس متصل به ساختار (منبع S4) تا شعاع 1 کیلومتری دورتر (و از این رو بسیار شایع تر است) با شکل موج 8/20μs نشان داده می شود.موج ناشی از چشمک زدن مستقیم رعد و برق و منابع تعویض نیز با این شکل موج نشان داده می شود.با پوسیدگی یا زمان سقوط بسیار کوتاه تر نسبت به شکل موج 10/350μs ، شکل موج 8/20μs انرژی بسیار کمتری را ارائه می دهد (برای جریان پیک معادل) اما هنوز به اندازه کافی ویران کننده است تا به تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی آسیب برساند.

EN 62305-1 تشخیص می دهد که خرابی سیستم های داخلی (نوع آسیب D3) در اثر ضربه الکترومغناطیسی صاعقه (LEMP) از تمام نقاط برخورد به ساختار یا سرویس-مستقیم یا غیر مستقیم (همه منابع: S1 ، S2 ، S3 و S4) امکان پذیر است. )

اقدامات حفاظت از موج (SPM)

EN 62305-4 تعدادی از اقدامات را برای به حداقل رساندن شدت ولتاژ گذرا ناشی از صاعقه و سوئیچینگ الکتریکی توصیف می کند.

اقدامات حفاظتی اصلی و اساسی عبارتند از:
• اتصال به زمین و اتصال
• محافظ الکترومغناطیسی و مسیریابی خط
• دستگاه های حفاظتی موجدار محافظت از موج

اقدامات حفاظتی اضافی شامل موارد زیر است:
• افزونه های LPS ساختاری
• محل تجهیزات
• استفاده از کابل های فیبر نوری (محافظت از انزوا)

SPM ها همچنین باید با توجه به عواملی مانند دما ، رطوبت ، ارتعاش ، ولتاژ و جریان در محیطی که در آن قرار دارند عمل کنند و مقاومت کنند.

انتخاب مناسب ترین SPM با استفاده از ارزیابی ریسک مطابق با EN 62305-2 با در نظر گرفتن عوامل فنی و اقتصادی انجام می شود.به عنوان مثال ، اجرای اقدامات محافظ الکترومغناطیسی در یک ساختار موجود ممکن است عملی یا مقرون به صرفه نباشد ، بنابراین استفاده از SPD های هماهنگ مناسب تر خواهد بود.در حالت ایده آل SPD ها بهتر است در مرحله طراحی پروژه گنجانده شوند ، اگرچه می توانند به آسانی در تاسیسات موجود نیز نصب شوند.

برای اطمینان از عملکرد مداوم سیستم های بحرانی حتی در صورت حمله مستقیم ، SPD ها ضروری هستند و باید بر اساس منبع افزایش و شدت آن با استفاده از مفهوم مناطق حفاظت از صاعقه (LPZ) در استاندارد EN 62305-4 به طور مناسب مستقر شوند.

مفهوم منطقه حفاظت از صاعقه (LPZ)

حفاظت در برابر LEMP بر اساس مفهوم منطقه حفاظت از صاعقه (LPZ) است که ساختار مورد نظر را با توجه به میزان تهدید ناشی از LEMP به تعدادی از مناطق تقسیم می کند.ایده کلی این است که در داخل سازه هایی که کمتر در معرض برخی یا همه اثرات رعد و برق قرار می گیرند ، مناطق ایجاد یا ایجاد شود و آنها را با ویژگی های ایمنی تجهیزات الکتریکی یا الکترونیکی نصب شده در منطقه هماهنگ کنیم.مناطق متوالی با کاهش قابل توجه شدت LEMP در نتیجه پیوند ، محافظت یا استفاده از SPD ها مشخص می شوند.

مناطق خارجی:

• LPZ 0A منطقه ای است که مستقیماً در معرض صاعقه قرار می گیرد و بنابراین ممکن است مجبور باشد تا جریان کامل رعد و برق را تحمل کند.این معمولاً مساحت سقف یک سازه بدون حفاظت سازه ای از صاعقه است.میدان الکترومغناطیسی کامل در اینجا رخ می دهد.
• LPZ 0B ناحیه ای است که مستقیماً در معرض صاعقه قرار نمی گیرد و معمولاً دیوارهای کناری یک سازه یا سقف با حفاظت سازه ای از صاعقه است.با این حال میدان الکترومغناطیسی کامل هنوز در اینجا رخ می دهد و جریانهای صاعقه جزئی یا القایی انجام می شود و در اینجا ممکن است موج سوئیچ رخ دهد.

مناطق داخلی:

• LPZ 1 ناحیه داخلی است که تحت جریانهای جزئی رعد و برق قرار می گیرد.اگر از اقدامات محافظتی مناسب استفاده شود ، جریانهای رعد و برق و/یا افزایش سوئیچ در مقایسه با مناطق خارجی LPZ 0A ، LPZ 0B و میدان الکترومغناطیسی کاهش می یابد.این به طور معمول ناحیه ای است که سرویس ها وارد ساختار می شوند یا محل اصلی تابلو برق در آن قرار دارد.
• LPZ 2 یک ناحیه داخلی است که بیشتر در داخل سازه قرار دارد و در آن بقایای جریان ضربه و/یا افزایش جریان در مقایسه با LPZ 1 کاهش می یابد. به طور مشابه در صورت استفاده از اقدامات حفاظتی مناسب ، میدان الکترومغناطیسی بیشتر کاهش می یابد.این اتاق معمولاً یک اتاق غربال شده یا برای برق رسانی در ناحیه تخته توزیع فرعی است.