• Текст документа
  • Статус
Оглавление
Поиск в тексте
Документ в силу не вступил


ГОСТ Р МЭК 62305-4-2016

     
     
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ЗАЩИТА ОТ МОЛНИИ

Часть 4

Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений

Protection against lightning. Part 4. Electrical and electronic systems within structures



ОКС 29.020, 91.120.40, 27.020
ОКСТУ 3402

Дата введения 2018-01-01

     
     
Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Ассоциацией "Росэлектромонтаж" на основе собственного аутентичного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 337 "Электрические установки зданий"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 25 октября 2016 г. N 1510-ст

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту МЭК 62305-4:2010* "Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений" (IEC 62305-4:2010 "Protection against lightning - Part 4: Electrical and electronic systems within structures", IDT)
________________
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым здесь и далее по тексту, можно получить, перейдя по ссылке на сайт http://shop.cntd.ru. - Примечание изготовителя базы данных.


При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты, сведения о которых приведены в справочном приложении ДА

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

6 Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии не несет ответственности за патентную чистоту настоящего стандарта. Патентообладатель может заявить о своих правах и направить в Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии аргументированное предложение о внесении в настоящий стандарт поправки для указания информации о наличии в стандарте объектов патентного права и патентообладателе


Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

Введение


Молния, как источник ущерба, является мощным явлением. При ударах молнии выделяются сотни мегаджоулей энергии. При сравнении ее с энергией в миллиджоулях, которая может быть достаточной для повреждения чувствительного оборудования электрических и электронных систем внутри здания, необходимость дополнительных мер защиты этого оборудования становится очевидной.

Необходимость в международном стандарте возникла из-за увеличения стоимости выхода из строя электрических и электронных систем, вызванного электромагнитным воздействием молнии. Особую важность представляют собой электронные системы, используемые в процессе обработки и хранения данных, так же как и данных технологического контроля и безопасности производств, со значительными стоимостью капитальных затрат, объемом и сложностью, производственные простои которых вызывают нежелательные затраты и понижение уровня безопасности.

Молния может вызвать различные виды повреждений, указанные в МЭК 62305-1:

D1 поражение живых существ электрическим током;

D2 физическое повреждение зданий и сооружений (пожар, взрыв, механическое разрушение, химический выброс) из-за воздействия тока молнии, включая искрение;

D3 повреждение внутренних систем в результате воздействия электромагнитного импульса молнии LEMP.

Стандарт МЭК 62305-3 предусматривает меры защиты для уменьшения риска физического повреждения зданий и сооружений и опасности для жизни, но не распространяется на защиту электрических и электронных систем.

Данный стандарт содержит информацию о мерах защиты, принимаемых для уменьшения риска продолжительных выходов из строя электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений.

Продолжительный выход из строя электрических и электронных систем может быть вызван воздействием электромагнитного импульса молнии (LEMP) в результате:

a) кондуктивных (проводных) и индуктивных (наведенных) перенапряжений, переданных на оборудование по присоединенным к нему проводникам;

b) воздействия электромагнитных полей, наведенных непосредственно на оборудование.

Перенапряжения в здании или сооружении могут возникать из источников, внешних по отношению к сооружению, или из источников внутри самого сооружения:

- перенапряжения, которые возникают вне сооружения, могут создаваться ударами молнии в кабельные линии, входящие в здание извне, или в землю вблизи сооружения и могут передаваться электрическим и электронным системам по этим линиям;

- перенапряжения, которые возникают внутри сооружения, могут создаваться ударами молнии непосредственно в само сооружение или в землю поблизости.

Примечание 1 - Внутри сооружения могут также возникать коммутационные перенапряжения, например при переключении индуктивных нагрузок.


Механизм электромагнитного воздействия может быть различным:

- резистивное воздействие (например, в зависимости от импеданса заземляющего устройства относительно земли или сопротивления экрана кабеля);

- воздействие магнитного поля (например, в зависимости от наличия контуров в цепях электрического или электронного оборудования или индуктивности проводников уравнивания потенциалов);

- воздействие электрического поля (например, воспринятое молниеприемником).

Примечание 2 - Влияние воздействия электрического поля в сравнении с воздействием магнитного поля обычно очень мало, и им можно пренебречь.


Наведенные электромагнитные поля могут быть созданы:

- непосредственным протеканием тока молнии в канале молнии;

- протеканием частичных токов молнии по проводникам (например, по проводникам токоотводов системы внешней защиты от молнии LPS в соответствии с МЭК 62305-3 или по внешнему пространственному экрану в соответствии с данным стандартом).

1 Область применения


Настоящий стандарт содержит информацию для проектирования, монтажа, осмотра, обслуживания и испытаний мер защиты от электромагнитных импульсных воздействий молнии (SPM), предназначенных для уменьшения риска повреждений электрических и электронных систем внутри здания электромагнитными воздействиями молнии (LEMP).

Стандарт не распространяется на защиту от возникающих из-за молнии электромагнитных помех, которые могут вызывать нарушения функционирования внутренних систем. Однако информация, приведенная в приложении А, может быть использована также и для оценки воздействия таких помех. Меры защиты от электромагнитных помех приведены в [1] и [2].

Стандарт содержит также руководящие указания для совместной работы специалистов по проектированию электрической и электронной систем и по проектированию мер защиты от молнии в целях достижения оптимальной эффективности мер защиты от молнии.

Стандарт не распространяется на проектирование электрических и электронных систем.

2 Нормативные ссылки


В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты*:
_______________
* Таблицу соответствия национальных стандартов международным см. по ссылке. - Примечание изготовителя базы данных.


IEC 60364-5-53:2001, Electrical installations of buildings - Part 5-53: Selection and Erection of electrical equipment - Isolation, switching and control (Электрические установки зданий. Часть 5-53. Выбор и монтаж электрического оборудования. Отделение, коммутация и управление)

IEC 60664-1:2007, Insulation coordination for equipment within low-voltage systems - Part 1: Principles, requirements and tests (Координация изоляции оборудования в низковольтных системах. Часть 1. Принципы, требования и испытания)

IEC 61000-4-5:2005*, Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 4-5: Testing and measurement techniques - Surge immunity test (Электромагнитная совместимость (ЭМС). Часть 4-5. Испытание и методы измерений. Испытание на стойкость к перенапряжениям)

________________

* В настоящее время действует IEC 61000-4-5:2014.


IEC 61000-4-9:1993*, Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 4-9: Testing and measurement techniques - Pulse magnetic field immunity test - Basic EMC Publication (Электромагнитная совместимость (ЭМС). Часть 4-9. Испытание и методы измерений. Испытание на стойкость к воздействию импульсного магнитного поля)

________________

* В настоящее время действует IEC 61000-4-9:2016.


ЕС 61000-4-10:1993*, Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 4-10: Testing and measurement techniques - Damped oscillatory magnetic field immunity test - Basic EMC Publication (Электромагнитная совместимость (ЭМС). Часть 4-10. Испытание и методы измерений. Испытание на стойкость к демпфированным колебаниям магнитного поля)

________________

* В настоящее время действует IEC 61000-4-10:2016.


IEC 61643-1:2005*, Low-voltage surge protective devices - Part 1: Surge protective devices connected to low-voltage power distribution systems - Requirements and tests (Низковольтные устройства защиты от перенапряжений. Часть 1. Устройства защиты от перенапряжений, применяемые в низковольтных силовых распределительных системах. Требования и испытания)

________________

* В настоящее время действует IEC 61643-11:2011.


IEC 61643-12:2008, Low-voltage surge protective devices - Part 12: Surge protective devices connected to low-voltage power distribution systems - Selection and application principles (Низковольтные устройства защиты от перенапряжений. Часть 12. Устройства защиты от перенапряжений, применяемые в низковольтных силовых распределительных системах. Выбор и принципы применения)

IEC 61643-21*, Low-voltage surge protective devices - Part 21: Surge protective devices connected to telecommunications and signaling networks - Performance requirements and testing methods (Низковольтные устройства защиты от перенапряжений. Часть 21. Устройства защиты от перенапряжений, применяемые в сетях телекоммуникации и сигнализации. Требования к исполнению и методы испытаний)

________________

* В настоящее время действует IEC 61643-21:2009.


IEC 61643-22*, Low-voltage surge protective devices - Part 22: Surge protective devices connected to telecommunications and signaling networks - Selection and application principles (Низковольтные устройства защиты от перенапряжений. Часть 22. Устройства защиты от перенапряжений, применяемые в сетях телекоммуникации и сигнализации. Выбор и принципы применения)

________________

* В настоящее время действует IEC 61643-22:2015.


IEC 62305-1:2010, Protection against lightning - Part 1: General principles (Защита от молнии. Часть 1. Общие принципы)

IEC 62305-2:2010, Protection against lightning - Part 2: Risk management (Защита от молнии. Часть 2. Оценка риска)

IEC 62305-3:2010, Protection against lightning - Part 3: Physical damage to structures and life hazard (Защита от молнии. Часть 3. Физическое повреждение зданий и опасность для жизни)

3 Термины и определения


В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 электрическая система (electrical system): Система, включающая в себя компоненты силового низковольтного электропитания.

3.2 электронная система (electronic system): Система, включающая в себя чувствительные электронные компоненты, такие как телекоммуникационное оборудование, компьютерные системы, системы управления и автоматики, радиосистемы, силовые электронные установки.

3.3 внутренние системы (internal systems): Электрические и электронные системы, расположенные внутри здания (сооружения).

3.4 защита от молнии (lightning protection, LP): Комплексная система для защиты зданий и/или электрических и электронных систем внутри этих зданий от воздействия молнии, обычно включающая в себя систему защиты от молнии (LPS) и меры защиты от электромагнитного импульса молнии (SPM).

3.5 система защиты от молнии (lightning protection system, LPS): Комплексная система защиты от молнии, предназначенная для уменьшения физического повреждения здания (сооружения) при ударе молнии в здание.

Примечание - Эта система LPS состоит из системы внешней защиты от молнии и системы внутренней защиты от молнии.

3.6 электромагнитный импульс молнии (lightning electromagnetic impulse, LEMP): Все электромагнитные воздействия тока молнии, вызывающие импульсы перенапряжения и сверхтока и электромагнитные поля посредством резистивных, индуктивных и емкостных связей.

3.7 импульсное воздействие (surge): Переходный процесс, вызванный электромагнитным импульсом молнии LEMP, который проявляется в виде перенапряжения или сверхтока.

3.8 номинальный уровень выдерживаемого импульсного напряжения (rated impulse withstand voltage level, UW): Импульсное выдерживаемое напряжение, указанное изготовителем для оборудования или его отдельной части, характеризующее способность изоляции выдерживать перенапряжения.

Примечание - В данном стандарте рассматривается только выдерживаемое напряжение между проводниками, находящимися под напряжением, и землей.

3.9 уровень защиты от молнии (lightning protection level, LPL): Число, соответствующее ряду значений параметров тока молнии, характеризующее вероятность того, что соответствующие максимальные и минимальные значения параметров, принятые при проектировании, не будут превышены при естественном воздействии молнии.

Примечание - Уровень защиты от молнии используется при выборе мер защиты от тока молнии с определенными параметрами.

3.10 зона защиты от молнии (lightning protection zone, LPZ): Зона, для которой определены условия электромагнитной среды при ударе молнии.

Примечание - Границы зоны защиты от молнии не обязательно являются физическими границами (например, стены, пол и потолок).

3.11 меры защиты от электромагнитных импульсных воздействий молнии, меры защиты SPM (LEMP protection measures, SPM): Меры, предпринимаемые для защиты внутренних систем от воздействий электромагнитного импульса молнии LEMP.

Примечание - Меры SPM являются частью общей системы защиты от молнии.

3.12 пространственный экран в виде сетки (grid-like spatial shield): Магнитный экран, имеющий отверстия.

Примечание - Для здания или помещения предпочтительной является конструкция из взаимосвязанных естественных металлических частей здания (таких как стержни арматуры железобетона, металлические части каркаса, металлические колонны).

3.13 заземляющее устройство (earth-termination system): Часть системы внешней защиты от молнии LPS, которая предназначена для проведения и рассеивания тока молнии в земле.

3.14 сеть уравнивания потенциалов (bonding network): Взаимосвязанная сеть всех проводящих частей здания и внутренних систем (исключая проводники, находящиеся под напряжением), присоединенная к заземляющему устройству.

3.15 система заземления (earthing system): Комплексная система, включающая в себя заземляющее устройство и сеть уравнивания потенциалов.

3.16 устройство защиты от импульсных воздействий молнии, устройство защиты SPD (surge protective device, SPD): Устройство, предназначенное для ограничения переходных перенапряжений и отведения импульсных токов, содержащее, по крайней мере, один нелинейный элемент.

3.17 устройство защиты SPD, испытанное током ГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений (SPD tested with ГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений): Устройство защиты от импульсных воздействий молнии, которое выдерживает частичный ток молнии с типичной формой волны 10/350 мкс и должно быть испытано соответствующим испытательным импульсным током ГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений.

Примечание - Для силовых кабельных линий соответствующий испытательный ток ГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений указан в испытании класса I МЭК 61643-1:2005.

3.18 устройство защиты SPD, испытанное током ГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений (SPD tested with ГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений): Устройство защиты от импульсных воздействий молнии, которое выдерживает наведенный импульсный ток с типичной формой волны 8/20 мкс и должно быть испытано соответствующим испытательным импульсным током ГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений.

Примечание - Для силовых кабельных линий соответствующий испытательный ток ГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений указан в испытании класса II МЭК 61643-1:2005.

3.19 устройство защиты SPD, испытанное комбинированной волной (SPD tested with а combination wave): Устройство защиты от импульсных воздействий молнии, которое выдерживает наведенные импульсные токи с типичной формой волны 8/20 мкс и предназначено для испытания соответствующим испытательным импульсным током ISC.

Примечание - Для силовых кабельных линий соответствующее испытание комбинированной волной указано в испытании класса III МЭК 61643-1:2005 с напряжением холостого хода ГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений для волны 1,2/50 мкс и током короткого замыкания ГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений для волны 8/20 мкс от генератора комбинированной волны сопротивлением 2 Ом.

3.20 устройство защиты SPD, коммутирующее напряжение (voltage-switching type SPD): Устройство защиты от импульсных воздействий молнии, которое при отсутствии импульсных воздействий имеет высокое полное сопротивление (импеданс), но может мгновенно изменить его на низкое в ответ на импульс напряжения.

Примечание 1 - Известными примерами устройств коммутирующего типа являются искровые разрядники, газоразрядные трубки (GDT), тиристоры (кремниевые управляемые выпрямители) и симметричные триодные тиристоры (триаки).

Примечание 2 - Устройства коммутирующего типа имеют прерывистую вольтамперную характеристику.

3.21 устройство защиты SPD, ограничивающее напряжение (voltage-limiting type SPD): Устройство защиты от импульсных воздействий молнии, которое при отсутствии перенапряжений сохраняет высокое полное сопротивление, но которое плавно снижает его с нарастанием импульса тока и напряжения.

Примечание 1 - Известными примерами компонентов, используемых в качестве нелинейных устройств, являются варисторы и диодные разрядники. Такие устройства защиты от импульсных перенапряжений SPD иногда называют "ограничителями".

Примечание 2 - Устройства защиты от импульсных перенапряжений типа, ограничивающего напряжение, имеют непрерывную вольтамперную характеристику.

3.22 устройство защиты SPD комбинированного типа (combination type SPD): Устройство защиты от импульсных воздействий молнии, которое содержит элементы как коммутирующего типа, так и ограничивающего напряжение типа, которые могут коммутировать и ограничивать напряжение или могут выполнять обе функции в зависимости от приложенного напряжения.

3.23 система согласованных устройств защиты SPD (coordinated SPD system): Устройства защиты SPD, выбранные, согласованные и установленные так, что они образуют систему защиты, обеспечивающую уменьшение числа повреждений электрических и электронных систем.

3.24 разделительные интерфейсы (isolating interfaces): Устройства, которые способны уменьшить воздействие перенапряжений, передаваемых проводным путем по кабельным линиям, входящим в зону защиты от молнии LPZ.

Примечание 1 - К этим устройствам относятся разделительные трансформаторы с заземленным экраном между обмотками, волоконные оптические кабели без металла и оптические развязки.

Примечание 2 - Характеристики стойкости изоляции этих устройств подходят для их непосредственного применения или с применением устройств импульсной защиты.

4 Проектирование и монтаж мер защиты SPM

4.1 Общие требования


Электрические и электронные системы являются объектом повреждения электромагнитным импульсом молнии LEMP. Поэтому для предотвращения нарушений в работе таких систем внутри зданий и сооружений необходимо предусматривать меры защиты SPM.

Проектирование мер защиты SPM должно выполняться специалистами по защите от молнии и защите от перенапряжений, обладающими обширными знаниями в области электромагнитной совместимости ЭМС и опытом монтажа.

Защита от электромагнитного импульса молнии LEMP основана на концепции зоны защиты от молнии LPZ: пространство, в котором находятся системы, подлежащие защите, должно быть поделено на зоны защиты от молнии LPZ. Эти зоны являются теоретически установленными частями пространства (или внутренней системы), в которых интенсивность электромагнитного импульсного воздействия сопоставима с уровнем стойкости к перенапряжениям расположенных в них систем (см. рисунок 1). Соседние зоны характеризуются значительными различиями интенсивности электромагнитного импульса молнии LEMP. Граница зоны защиты от молнии LPZ определяется примененными мерами защиты (см. рисунок 2).

ГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений

Примечание - На этом рисунке показан пример деления сооружения на внутренние зоны защиты от молнии LPZ. Все металлические коммуникации, входящие в сооружение, соединены между собой шинами уравнивания потенциалов на границе зоны LPZ 1. Дополнительно, проводящие коммуникации, входящие в зону LPZ 2 (например, в компьютерное помещение), соединены между собой шинами уравнивания потенциалов на границе зоны LPZ 2.

Рисунок 1 - Общий принцип деления на различные зоны защиты от молнии LPZ


ГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений


Рисунок 2а - Применение пространственных экранов и системы согласованных устройств защиты SPD в качестве мер защиты SPM. Оборудование надежно защищено от перенапряжений, передаваемых проводным путем (UГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений<<UГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений и ГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений), и от наведенных магнитных полей (НГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений<<НГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений)


ГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений


Рисунок 2b - Применение пространственного экрана и устройства защиты SPD на входе в зону LPZ в качестве меры защиты SPM. Оборудование защищено от перенапряжений, передаваемых проводным путем (UГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений<UГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений и ГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений), и от наведенных магнитных полей (НГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений<НГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений)

ГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений


Рисунок 2с - Применение экранирования внутренней линии и устройства защиты SPD на входе в зону LPZ 1 в качестве меры защиты SPM. Оборудование защищено от перенапряжений, передаваемых проводным путем (UГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений<UГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений и ГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений ), и от наведенных магнитных полей (НГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений<НГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений)

ГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений


Рисунок 2d - Применение только системы согласованных устройств защиты SPD в качестве меры защиты SPM. Оборудование защищено от перенапряжений, передаваемых проводным путем (UГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений<<UГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений и ГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений), но не защищено от наведенных магнитных полей (НГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений)


Обозначения:

ГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений - экранированная граница;

ГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений - неэкранированная граница.

Примечание 1 - Устройства защиты SPD могут быть расположены в следующих точках:

- на границе зоны LPZ 1 (например, на вводно-распределительном щите MB);

- на границе зоны LPZ 2 (например, на распределительном щите SB);

- на или вблизи оборудования (например, на штепсельной розетке SA).

Примечание 2 - Уточненные требования - см. также МЭК 60364-5-53.

Рисунок 2 - Примеры возможных мер защиты SPM (меры защиты от электромагнитного импульса молнии LEMP)


Продолжительные отказы электрических и электронных систем из-за воздействий электромагнитных импульсов молнии LEMP могут быть вызваны:

- кондуктивными (передаваемыми проводным путем) и индуктивными (наведенными) перенапряжениями, передаваемыми на оборудование по подсоединенным к нему проводникам электропроводки;

- воздействием наведенных электромагнитных полей на оборудование непосредственно.

Для защиты от воздействия наведенных электромагнитных полей непосредственно на оборудование должны быть применены меры защиты SPM, включающие в себя пространственные экраны и/или экранирование кабельных линий в сочетании с экранированными оболочками оборудования.

Для защиты от воздействия кондуктивных и индуктивных перенапряжений, передаваемых на оборудование по подсоединенным к нему проводникам электропроводки, должна быть применена мера защиты, представляющая собой систему согласованных устройств защиты от перенапряжений.

Если эмиссия и помехозащищенность оборудования соответствуют стандартам на электромагнитную совместимость ЭМС продукции в соответствующем диапазоне радиочастот, повреждениями, вызванными воздействием электромагнитных полей непосредственно на оборудование, можно пренебречь.

В общем случае требуется, чтобы оборудование соответствовало стандартам на электромагнитную совместимость продукции, и поэтому мера защиты, представляющая собой систему согласованных устройств защиты от перенапряжений, как правило, считается достаточной для защиты такого оборудования от воздействия электромагнитного импульса молнии LEMP.

Для оборудования, не отвечающего соответствующим стандартам на электромагнитную совместимость продукции, защита от воздействия электромагнитного импульса молнии LEMP только при помощи системы согласованных устройств защиты SPD считается недостаточной.

Для такого случая в приложении А приведена дополнительная информация об улучшении защиты от непосредственного воздействия электромагнитных полей. Уровень стойкости оборудования к воздействию магнитных полей должен быть выбран в соответствии с МЭК 61000-4-10.

При необходимости, для специальных случаев применения, проверка соответствия защитных уровней стойкости может быть выполнена в лаборатории путем испытания смоделированной системы, включающей в себя устройства защиты SPD, электропроводку установки и реальное оборудование.

4.2 Проектирование мер защиты SPM


Меры защиты SPM могут быть предусмотрены для защиты оборудования от перенапряжений и от воздействия электромагнитных полей. На рисунке 2 приведены примеры таких мер защиты SPM как системы защиты от молнии LPS, системы защиты от магнитных полей и системы согласованных устройств защиты от перенапряжений:

- меры защиты SPM, для которых используются пространственные экраны и системы согласованных устройств защиты SPD, защищают от излучаемых магнитных полей и от перенапряжений, передаваемых проводным путем (см. рисунок 2а). Каскадные пространственные экраны и согласованные устройства защиты SPD ослабляют магнитное поле и понижают перенапряжения до более низкого уровня;

- меры защиты SPM, для которых используются пространственный экран зоны LPZ 1 и устройства защиты SPD на входе зоны LPZ 1, защищают оборудование от воздействия магнитного поля и от перенапряжений, передаваемых проводным путем (см. рисунок 2b).

Примечание 1 - Защита может быть недостаточной, если магнитное поле остается слишком высоким (из-за низкой эффективности экранирования зоны LPZ 1) или если амплитуда перенапряжения остается слишком высокой (из-за высокого уровня защиты устройства защиты SPD и из-за индуктивных воздействий на проводники, отходящие от устройства защиты SPD).


- меры защиты SPM, в которых применяются экранированные линии в сочетании с экранированными оболочками оборудования, защищают от наведенных магнитных полей. Устройства защиты SPD на входе в зону LPZ 1 обеспечивают защиту от перенапряжений, передаваемых проводным путем (см. рисунок 2с). Для понижения уровня опасности (на одну ступень от зоны LPZ 0 до зоны LPZ 2) может потребоваться специальное устройство защиты SPD (например, с дополнительными согласованными ступенями внутри него) для достижения достаточно низкого напряжения уровня защиты;

- меры защиты SPM, использующие систему согласованных устройств защиты SPD, пригодны только для защиты оборудования, не чувствительного к воздействию магнитных полей, поскольку устройства защиты SPD обеспечивают защиту только от перенапряжений, передаваемых проводным путем (см. рисунок 2d). Уменьшение опасности повреждения в результате перенапряжений может быть обеспечено за счет согласования характеристик последовательно включенных устройств защиты SPD.

Примечание 2 - Решения, показанные на рисунках 2а-2с, особенно рекомендуются для оборудования, не соответствующего стандартам на электромагнитную совместимость продукции.

Примечание 3 - Система защиты от молнии LPS, выполненная в соответствии с МЭК 62305-3, в которой используется только уравнивание потенциалов устройств защиты SPD, не обеспечивает эффективную защиту от повреждений чувствительного электрического и электронного оборудования. Для повышения ее эффективности как компонента мер защиты SPM система защиты от молнии LPS может быть улучшена за счет уменьшения размеров ячеек сетчатого экрана и выбора соответствующих устройств защиты SPD.

4.3 Зоны защиты от молнии LPZ


В соответствии с опасностью поражения молнией определяются следующие зоны защиты от молнии LPZ (см. МЭК 62305-1):

Внешние зоны:

LPZ 0

Зона, в которой опасность создается незатухающим электромагнитным полем, и внутренние системы могут быть подвергнуты воздействию полного или частичного тока молнии.

Зона LPZ 0 подразделяется на:

LPZ 0ГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений

Зона, в которой существует опасность прямого удара молнии и полного электромагнитного поля молнии. Внутренние системы могут быть подвергнуты протеканию полного тока молнии.

LPZ 0ГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений

Зона, защищенная от прямых ударов молнии, но в которой есть опасность возникновения полного электромагнитного поля. Внутренние системы могут быть подвергнуты протеканию частичного тока молнии.

Внутренние зоны (защищенные от прямых ударов молнии):

LPZ 1

Зона, в которой импульсный ток ограничивается делением тока и применением разделительных интерфейсов и/или установкой устройств защиты SPD на границе зоны. Ослабление электромагнитного поля молнии может быть достигнуто при помощи пространственного экранирования.

LPZ 2...n

Зоны, в которых импульсный ток может быть ограничен еще больше делением тока и применением разделительных интерфейсов и/или установкой дополнительных устройств защиты SPD на границе зоны. Для дальнейшего ослабления электромагнитного поля может быть использовано дополнительное экранирование.


Зоны защиты от молнии LPZ образуются за счет применения мер защиты SPM, например установки системы согласованных устройств защиты SPD и/или магнитного экранирования (см. рисунок 2). Определение границ соответствующих зон защиты от молнии LPZ производится в зависимости от количества, типа и уровня стойкости к перенапряжениям защищаемого оборудования. Они могут представлять собой небольшие локальные зоны (например, оболочки оборудования) или большие объединенные зоны (например, целые здания) (см. рисунок В.2).

Если два отдельных сооружения соединены электрическими или коммуникационными линиями или если требуется уменьшить количество устройств защиты SPD, может оказаться необходимым взаимное соединение зон защиты от молнии LPZ одного порядка (см. рисунок 3).

ГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений

Примечание - На рисунке 3а показаны две зоны защиты от молнии LPZ 1, соединенные электрическими и коммуникационными кабельными линиями. Особого внимания требует случай, когда две зоны LPZ 1 представляют собой отдельные сооружения с раздельными системами заземления, расположенные на расстоянии десятков или сотен метров друг от друга. В этом случае большая часть тока молнии может протекать по незащищенным соединяющим линиям.


Обозначения:

ГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений, ГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений - частичные токи молнии

Рисунок 3а - Соединение двух зон LPZ 1 с использованием устройств защиты SPD

Примечание - На рисунке 3b показано, что проблема взаимного соединения двух зон защиты от молнии LPZ 1 может быть решена при помощи использования экранированных кабелей или экранированных кабельных коробов, при условии, что экраны смогут проводить частичный ток молнии. Устройства защиты SPD могут быть исключены, если падение напряжения в экране не очень велико.



Обозначения:

ГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений, ГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений - частичные токи молнии

Рисунок 3b - Соединение двух зон LPZ 1 с использованием экранированных кабелей или экранированных кабельных коробов


Рисунок 3 - Примеры соединения зон защиты от молнии LPZ

ГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений

Примечание - На рисунке 3с показаны две зоны защиты от молнии LPZ 2, соединенные электрическими или коммуникационными кабельными линиями. Из-за воздействия на кабельные линии уровня опасности зоны защиты от молнии LPZ 1 на входе в каждую зону LPZ 2 требуется установка устройства защиты SPD.

Рисунок 3с - Соединение двух зон защиты от молнии LPZ 2 с использованием устройств защиты SPD

Примечание - На рисунке 3d показано, что такое воздействие может быть предотвращено и устройства защиты SPD могут быть исключены, если для взаимного соединения двух зон защиты от молнии LPZ 2 использованы экранированные кабели или экранированные короба.


Рисунок 3d - Соединение двух зон защиты от молнии LPZ 2 с использованием экранированных кабелей или экранированных кабельных коробов


Рисунок 3, лист 2


Расширение одной зоны защиты от молнии LPZ в другую зону защиты от молнии LPZ может понадобиться в специальных случаях или может быть использовано для уменьшения числа устройств защиты от перенапряжений (см. рисунок 4).

Детальная оценка электромагнитной окружающей среды в зоне защиты от молнии LPZ приведена в приложении А.

ГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений

ГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений

Примечание - На рисунке 4а показано здание, получающее питание от трансформатора. Если трансформатор расположен вне здания, то защита при помощи устройств защиты SPD требуется только для низковольтных кабельных линий, входящих в здание.






Рисунок 4а - Трансформатор расположен вне здания (в пределах зоны LPZ 0)

Примечание - Если трансформатор расположен внутри здания и не имеет устройств защиты SPD, установленных на стороне высокого напряжения (поскольку часто собственнику здания не разрешено применять средства защиты на стороне высокого напряжения), тогда следует использовать решение по рисунку 4b. На рисунке 4b показано, что проблема может быть решена за счет расширения зоны LPZ 0 в зону LPZ 1, но при этом требуется, чтобы устройства защиты SPD были установлены только на стороне низкого напряжения.

Рисунок 4b - Трансформатор расположен внутри здания (зона LPZ 0 расширена внутрь зоны LPZ 1)

ГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений

ГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений

Примечание - На рисунке 4с показано, что зона LPZ 2 получает питание по электрической или коммуникационной линии. Эта линия требует применения двух согласованных устройств защиты SPD: одно на границе зон LPZ 0 и LPZ 1, другое на границе зон защиты LPZ 1 и LPZ 2.



Рисунок 4с - Необходимы два согласованных устройства защиты SPD - между зонами 0/1 и между зонами 1/2

Примечание - На рисунке 4d показано, что линия может входить непосредственно в зону защиты LPZ 2, и требуется только одно устройство защиты SPD, если зона защиты LPZ 2 входит в зону защиты LPZ 1 с использованием экранированных кабелей или экранированных коробов. Однако при такой установке устройства защиты SPD уровень защиты зоны LPZ 1 будет понижен до уровня защиты зоны LPZ 2.

Рисунок 4d - Необходимо только одно устройство защиты SPD - между зонами LPZ 0 и LPZ 2 (зона защиты LPZ 2 входит в зону защиты LPZ 1)


Рисунок 4 - Примеры расширенных зон защиты от молнии

4.4 Основные меры защиты SPM


Основные меры защиты от воздействий электромагнитных импульсов молнии LEMP включают следующее:

- Заземление и уравнивание потенциалов (см. раздел 5)

Система заземления проводит и рассеивает ток молнии в земле.

Сеть уравнивания потенциалов сводит к минимуму разницу потенциалов и ослабляет магнитное поле.

- Магнитное экранирование и трассировка кабельных линий (см. раздел 6)

Пространственное экранирование ослабляет магнитное поле внутри зоны защиты от молнии LPZ, возникающее от прямого удара молнии в здание или вблизи него, и понижает внутренние перенапряжения.

Экранирование внутренних кабельных линий, использование экранированных кабелей или экранированных кабельных коробов сводит к минимуму наведенные внутренние перенапряжения.

Выбор трасс прокладки внутренних кабельных линий может свести к минимуму площадь индуктивных контуров и уменьшить внутренние перенапряжения.

Примечание 1 - Пространственное экранирование, экранирование и выбор трасс прокладки внутренних линий могут применяться совместно или по отдельности.


Экранирование внешних линий, входящих в здание, уменьшает опасность заноса потенциалов, которые могут воздействовать на внутренние системы.

- Система согласованных устройств защиты SPD (см. раздел 7)

Система согласованных устройств защиты SPD ограничивает воздействие перенапряжений, наведенных извне и созданных внутри сооружения.

- Разделительные интерфейсы (см. раздел 8)

Разделительные интерфейсы ограничивают влияние наведенных перенапряжений на линиях, входящих в зону защиты от молнии LPZ.

Заземление и уравнивание потенциалов должны быть обеспечены всегда, в особенности уравнивание потенциалов всех проводящих коммуникаций в точке их ввода в здание, напрямую или при помощи устройств защиты SPD.

Другие меры защиты SPM могут быть применены совместно или по отдельности.

Средства и устройства, используемые при обеспечении мер защиты SPM, должны выдерживать эксплуатационные превышения воздействий внешней среды, ожидаемые в местах их установки (например, температуры, влажности, коррозионного содержания атмосферы, вибрации, а также напряжения и тока).

Выбор наиболее соответствующих средств защиты SPM должен производиться на основании оценки риска в соответствии с МЭК 62305-2 с учетом технических и экономических факторов.

Информация о применении мер защиты SPM для внутренних систем в существующих зданиях приведена в приложении В.

Примечание 2 - Уравнивание потенциалов, выполняемое в целях защиты от молнии в соответствии с МЭК 62305-3, защищает только от опасного искрения. Защита внутренних систем от перенапряжений требует применения системы согласованных устройств защиты SPD в соответствии с данным стандартом.

Примечание 3 - Более полная информация о применении мер защиты SPM приведена в МЭК 60364-4-44.

5 Заземление и уравнивание потенциалов

5.1 Общие требования


Соответствующее заземление и уравнивание потенциалов обеспечивается комплексной системой заземления, объединяющей (см. рисунок 5):

- заземляющее устройство (рассеивающее ток молнии в земле) и

- сеть уравнивания потенциалов (минимизирующую разность потенциалов и ослабляющую магнитное поле).

ГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений

Примечание - Все изображенные проводники являются эквипотенциально соединенными металлическими частями каркаса здания либо проводниками уравнивания потенциалов. Некоторые из них могут также служить для перехвата, проведения и рассеивания тока молнии в земле.

Рисунок 5 - Пример трехмерной системы заземления, состоящей из сети уравнивания потенциалов и заземляющего устройства, соединенных между собой

5.2 Заземляющее устройство


Заземляющее устройство здания или сооружения должно соответствовать МЭК 62305-3.

В зданиях и сооружениях, в которых находятся только электрические системы, может быть применено заземляющее устройство типа А, но предпочтительным является заземляющее устройство типа В. В зданиях и сооружениях с электронными системами следует выполнять заземляющее устройство типа В.

Кольцевой заземляющий электрод, проложенный вокруг здания или сооружения, или кольцевой электрод, забетонированный по периметру фундамента, должен быть объединен с конструкциями, образующими под зданием или сооружением и вокруг него сетку с шагом ячейки, как правило, 5 м. Это существенно повышает эффективность системы заземления. Если армированный бетонный пол подвала образует надежно соединенную сетку, присоединенную к заземляющему устройству, как правило, через каждые 5 м, то это также является удовлетворительным. Пример заземляющего устройства, выполненного в виде сетки, для промышленного здания показан на рисунке 6.

ГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений

Обозначения:

1 - здания с объединенной сетчатой арматурой;

2 - колонна внутри цеха;

3 - отдельно стоящее оборудование;

4 - кабельные лотки и короба.

Рисунок 6 - Заземляющее устройство цеха, выполненное в виде сетки


Понижение разности потенциалов между двумя внутренними системами, которые в некоторых специальных случаях могут быть присоединены к разным системам заземления, может быть выполнено следующими способами:

- посредством прокладки нескольких параллельных проводников уравнивания потенциалов по тем же трассам, что и электрические кабели, или прокладки кабелей в бетонных блоках с сетчатой арматурой (или в металлических трубах, обеспечивающих непрерывность электрической цепи в соединениях), присоединенных к обеим системам заземления;

- посредством применения экранированных кабелей с экранами достаточного поперечного сечения, присоединенных к отдельным системам заземления на каждом конце.

5.3 Сеть уравнивания потенциалов


Сеть уравнивания потенциалов с низким импедансом необходима для предотвращения возникновения опасной разности потенциалов между всеми частями оборудования внутри внутренней зоны защиты от молнии LPZ. Кроме того, такая сеть уравнивания потенциалов также ослабляет магнитное поле (см. приложение А).

Это может быть реализовано за счет применения ячеистой сети уравнивания потенциалов, объединяющей проводящие части сооружения и внутренних систем, и присоединения к сети уравнивания потенциалов, непосредственно или через соответствующие устройства защиты от перенапряжений SPD, всех металлических частей или проводящих коммуникаций на границе каждой зоны защиты от молнии LPZ.

Сеть уравнивания потенциалов может быть выполнена как трехмерная структура в виде сетки с типовой шириной ячейки 5 м (см. рисунок 5). Это требует множественных взаимных соединений металлических частей внутри и снаружи сооружения (таких как арматура железобетона, направляющие лифтов, крановые рельсы, металлические кровли, металлические рамы окон и дверей, металлические обрамления полов, трубы коммуникаций и кабельные лотки и короба). Шины уравнивания потенциалов (например, кольцевые шины уравнивания потенциалов, несколько шин уравнивания потенциалов на различных уровнях сооружения), а также магнитные экраны зон защиты от молнии LPZ должны быть объединены таким же способом.

Примеры сети уравнивания потенциалов приведены на рисунках 7 и 8.

ГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений


Обозначения:

1 - проводник молниеприемника;

2 - металлическое покрытие парапета крыши;

3 - стальные арматурные стержни;

4 - проводники сетки, наложенной на арматуру;

5 - соединения проводников сетки;

6 - присоединения внутренних шин уравнивания потенциалов;

7 - соединение, выполненное при помощи сварки или зажима;

8 - произвольное соединение;

9 - стальная арматура в бетоне (с наложенными проводниками сетки);

10 - кольцевой заземляющий электрод (если имеется);

11 - фундаментный заземляющий электрод;

а - типовое расстояние 5 м для наложенных проводников сетки;

b - типовое расстояние 1 м для соединения проводников арматурной сетки.

Рисунок 7 - Использование стержней арматуры здания для уравнивания потенциалов


ГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений

Обозначения:

1 - электрическое силовое оборудование;

2 - стальная балка;

3 - металлическое покрытие фасада;

4 - присоединение к сети уравнивания потенциалов;

5 - электрическое или электронное оборудование;

6 - шина уравнивания потенциалов;

7 - стальная арматура в бетоне (с наложенными проводниками арматурной сетки);

8 - фундаментный заземляющий электрод;

9 - общая точка ввода для различных коммуникаций.

Рисунок 8 - Уравнивание потенциалов в здании со стальной арматурой


Открытые проводящие части (например, шкафы, оболочки, стойки) и защитный проводник (РЕ) внутренних систем должны быть присоединены к сети уравнивания потенциалов в соответствии со следующими схемами соединений (см. рисунок 9).

Радиальное соединение S (звезда)

Соединение в виде сетки М

Основное соединение

ГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений

ГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений

Присоединение к сети уравнивания потенциалов

ГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений

ГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений


Обозначения:

ГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений - сеть уравнивания потенциалов;

ГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений - проводник уравнивания потенциалов;

ГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений - оборудование;

ГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений - точка эквипотенциального соединения с сетью уравнивания потенциалов;

ERP - точка эталонного заземления;

SГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений - радиальное соединение (звезда), объединенное общей точкой звезды;

МГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений - соединение в виде сетки, объединенное сеткой.

Рисунок 9 - Способы присоединения проводящих частей внутренних систем к сети уравнивания потенциалов


Если применено радиальное соединение (S-звезда), все открытые проводящие части (например, шкафы, оболочки, стойки) внутренних систем должны быть отделены от системы заземления. Группа радиально (S) соединенного оборудования должна быть присоединена к системе заземления только одной шиной уравнивания потенциалов, которая является эталонной точкой заземления (ERP) в объединяющей схеме соединения SГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений. При радиальном соединении цепи всех отдельных электроприемников должны быть проложены параллельно проводникам уравнивания потенциалов, в непосредственной близости от них, обеспечивая радиальное соединение для исключения образования индуктивных контуров. Соединение звездой может быть применено там, где внутренние системы расположены в относительно небольших зонах и все цепи входят в зону только в одной точке.

Если применено ячеистое соединение М (в виде сетки), все открытые проводящие части (например, шкафы, оболочки, стойки) внутренних систем не должны быть отделены от системы заземления, но должны быть присоединены к ней при помощи множества точек уравнивания потенциалов в объединенном соединении МГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений. Соединение в виде сетки М является предпочтительным для внутренних систем, расположенных в относительно больших зонах защиты от молнии или по всему зданию, когда между отдельными единицами оборудования проложено большое количество цепей и когда цепи входят в здание в нескольких точках.

В сложных системах преимущества обоих видов соединений (соединение в виде сетки М и соединение в виде звезды S) могут быть объединены, как показано на рисунке 10, в соединении 1 (SГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений объединено с МГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений) или в соединении 2 (MГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений объединено с МГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений).

Соединение 1

Соединение 2

Присоединение к сети уравнивания потенциалов


ГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений





ГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений



Обозначения:

ГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений - сеть уравнивания потенциалов;

ГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений - проводник уравнивания потенциалов;

ГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений - оборудование;

ГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений - точка эквипотенциального соединения с сетью уравнивания потенциалов;

ERP - точка эталонного заземления;

SГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений - радиальное соединение (звезда), объединенное общей точкой звезды;

МГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений - соединение в виде сетки, объединенное сеткой;

MГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений - соединение в виде сетки, объединенное точкой звезды.

Рисунок 10 - Комбинации способов присоединения проводящих частей внутренних систем к сети уравнивания потенциалов

5.4 Шины уравнивания потенциалов


Шины уравнивания потенциалов должны быть установлены для эквипотенциального соединения:

- всех проводящих сетей, входящих в зону защиты от молнии LPZ (напрямую или через соответствующие устройства защиты SPD);

- защитного заземляющего проводника РЕ;

- металлических частей внутренних систем (например, шкафов, оболочек, стоек);

- магнитных экранов зоны защиты от молнии LPZ по периферии и внутри сооружения.

Для эффективного уравнивания потенциалов важными являются следующие правила установки:

- основой для всех средств уравнивания потенциалов является низкий импеданс сети уравнивания потенциалов;

- шины уравнивания потенциалов должны быть соединены с системой заземления возможным кратчайшим путем;

- материал и размеры шин уравнивания потенциалов и присоединяющих проводников уравнивания потенциалов должны соответствовать 5.6;

- устройства защиты SPD должны быть установлены таким образом, чтобы длина проводников, соединяющих устройства защиты SPD с шинами уравнивания потенциалов так же, как и с проводниками, находящимися под напряжением, была кратчайшей, сводя к минимуму индуктивное падение напряжения;

- на защищенной стороне цепи (за устройством защиты SPD) взаимное индуктивное влияние должно быть сведено к минимуму за счет уменьшения площади контура или использования экранированных кабелей или экранированных кабельных коробов.

5.5 Уравнивание потенциалов на границе зоны защиты от молнии LPZ


Там, где границы зоны защиты от молнии LPZ определены, уравнивание потенциалов должно быть предусмотрено для всех металлических частей и коммуникаций (например, металлических труб, силовых или коммуникационных кабелей), пересекающих границу зоны защиты от молнии LPZ.

Примечание - Уравнивание потенциалов коммуникаций, входящих в зону LPZ 1, должно быть обсуждено с участием представителей соответствующих инженерных сетей (например, электрических силовых сетей или телекоммуникационных сетей) в связи с возможностью конфликтных требований.


Уравнивание потенциалов должно быть выполнено при помощи шин уравнивания потенциалов, которые следует устанавливать как можно ближе к точке ввода на границе зоны защиты от молнии.

Там где это возможно, коммуникации должны входить в зону защиты от молнии в одном и том же месте и должны быть подключены к одной и той же шине уравнивания потенциалов. Если коммуникации входят в зону LPZ в разных местах, каждая линия должна быть подключена к своей шине уравнивания потенциалов, которые должны быть соединены между собой. Для этого рекомендуется присоединять их к кольцевой шине уравнивания потенциалов (кольцевому проводнику).

Подключение к шинам уравнивания потенциалов на вводе в зону защиты от молнии LPZ входящих линий, подключенных к внутренним системам внутри зоны, всегда следует выполнять через устройства защиты SPD. При соединении или расширении зон защиты от молнии LPZ количество требуемых устройств защиты SPD может быть уменьшено.

Экранированные кабели или металлические короба, обеспечивающие непрерывность электрической цепи и присоединенные к сети уравнивания потенциалов на границе каждой зоны защиты от молнии LPZ, могут быть использованы для объединения нескольких зон защиты от молнии LPZ одного порядка в одну общую зону либо для расширения зоны защиты от молнии LPZ до следующей границы.

5.6 Материал и размеры проводников цепей уравнивания потенциалов


Материал, размеры и условия применения должны соответствовать МЭК 62305-3. Минимальные поперечные сечения проводников уравнивания потенциалов должны соответствовать таблице 1, приведенной ниже.

Размеры зажимов должны соответствовать значениям токов молнии в соответствии с уровнем защиты от молнии LPL (см. МЭК 62305-1) и условиям деления тока в параллельных цепях (см. МЭК 62305-3).

Выбор устройств защиты SPD следует производить в соответствии с разделом 7.


Таблица 1 - Минимальные поперечные сечения проводников уравнивания потенциалов

Назначение проводников уравнивания потенциалов

МатериалГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений

Поперечное сечениеГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений, ммГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений

Шины уравнивания потенциалов (медь, сталь с медным покрытием или оцинкованная сталь)

Cu, Fe

50

Проводники, присоединяющие шины уравнивания потенциалов к системе заземления или к другим шинам уравнивания потенциалов (проводящие полный ток молнии или его значительную часть)

Cu

16

Al

25

Fe

50

Проводники, присоединяющие проводящие части внутренних установок к шинам уравнивания потенциалов (проводящие часть тока молнии)

Cu

6

Al

10

Fe

16

Заземляющие проводники устройств защиты SPD (проводящие полный ток молнии или его значительную часть)ГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений

Класс I

Cu

16

Класс II

6

Класс III

1

Другие SPDГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений

1

ГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений Проводники из другого материала должны иметь поперечное сечение, гарантирующее эквивалентное сопротивление.

ГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений В некоторых странах могут быть применены меньшие размеры проводников при условии, что они отвечают термическим и механическим требованиям - см. приложение D МЭК 62305-1:2010.

ГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений Для устройств защиты SPD, используемых в силовых установках, дополнительная информация для проводников соединений приведена в МЭК 60364-5-53 и МЭК 61643-12.

ГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений Другие устройства защиты SPD относятся к устройствам защиты SPD, применяемым в телекоммуникационных и сигнализационных системах.

6 Магнитное экранирование и выбор трасс кабельных линий

6.1 Общие требования


Магнитное экранирование может ослаблять электромагнитное поле и понижать значение наведенных перенапряжений внутри сооружения. Выбор соответствующих трасс внутренних цепей может также минимизировать амплитуду наведенных внутренних перенапряжений. Обе эти меры эффективно уменьшают количество повреждений во внутренних системах.

6.2 Пространственное экранирование


Пространственные экраны определяют защищенные зоны, которые могут охватывать все сооружение, его часть, одно помещение или только оболочку оборудования. Эти экраны могут быть сетчатыми или сплошными металлическими экранами или могут включать части самого сооружения (см. МЭК 62305-3).

Пространственные экраны целесообразны там, где предпочтительна защита определенной зоны здания вместо нескольких отдельных единиц оборудования. Пространственные экраны следует предусматривать на ранней стадии проектирования нового здания или новой внутренней системы. Переоснащение существующих установок может привести к более высокой стоимости и к большим техническим трудностям.

6.3 Экранирование кабельных линий внутри здания


Экранирование может быть ограничено только экранированием кабелей и оборудования, подлежащего защите. Для этой цели используются металлические экраны кабелей, закрытые металлические кабельные короба и металлические оболочки оборудования.

6.4 Выбор трасс кабельных линий внутри здания


Выбор соответствующих трасс внутренних линий уменьшает площадь индуктивных контуров и возможность возникновения перенапряжений внутри сооружения. Площадь контура может быть уменьшена за счет прокладки кабелей вблизи заземленных частей здания и/или за счет совместной прокладки электрических и коммуникационных цепей.

Примечание - Для исключения помех может понадобиться некоторое расстояние между силовыми и неэкранированными коммуникационными кабельными линиями.

6.5 Экранирование внешних кабельных линий


Экранирование внешних линий, входящих в здание, включает в себя экраны кабелей, закрытые металлические кабельные короба и бетонные кабельные каналы с соединенной стальной арматурой. Экранирование внешних линий полезно, но зачастую это не относится к ответственности лиц, проектирующих меры защиты SPM (поскольку собственником внешних линий обычно является компания, отвечающая за работу сети).

6.6 Материал и размеры магнитных экранов


На границе зон защиты от молнии LPZ 0ГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений и LPZ 1 материалы и размеры магнитных экранов (например, пространственные экраны в виде сетки, кабельные экраны и оболочки оборудования) должны соответствовать требованиям МЭК 62305-3 к проводникам молниеприемников и/или токоотводов. В частности:

- минимальная толщина листовых металлических частей, металлических коробов, труб и кабельных экранов должна соответствовать таблице 3 МЭК 62305-3:2010;

- расположение пространственных экранов, выполненных в виде сетки, и минимальное поперечное сечение проводников, соединяющих отдельные части экрана, должны соответствовать таблице 6 МЭК 62305-3:2010.

Соответствие размеров магнитных экранов, не предназначенных для проведения тока молнии, данным таблицы 3 и таблицы 6 МЭК 62305-3:2010 не требуется:

- на границе зон LPZ 1/2 или выше, при условии соблюдения расстояния разделения s между магнитными экранами и системой защиты от молнии LPS (см. п.6.3 МЭК 62305-3:2010);

- на границе любой зоны LPZ, если число опасных событий NГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений из-за ударов молнии в здание NГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений<0,01 в год и им можно пренебречь.

7 Система согласованных устройств защиты SPD


Защита внутренних систем от перенапряжений требует системного подхода к составу согласованных устройств защиты SPD как для силовых, так и для коммуникационных линий. Правила выбора и установки системы согласованных устройств защиты SPD аналогичны для обоих случаев (см. приложение С).

При применении мер защиты SPM в случае более одной зоны защиты от молнии LPZ (LPZ 1, LPZ 2 и выше) устройства защиты SPD должны быть размещены на вводе кабельных линий в каждую зону защиты от молнии LPZ (см. рисунок 2).

При применении мер защиты SPM только для одной зоны защиты от молнии LPZ 1 устройство защиты SPD должно быть установлено, по крайней мере, на вводе линии в зону защиты от молнии LPZ 1.

В обоих случаях при большом расстоянии между местом установки устройства защиты SPD и защищаемым оборудованием могут потребоваться дополнительные устройства защиты SPD (приложение С).

Требования к испытанию устройств защиты SPD должны соответствовать:

- МЭК 61643-1 для силовых систем,

- МЭК 61643-21 для систем телекоммуникации и сигнализации.

Информация по выбору и установке систем согласованных устройств защиты SPD приведена в приложении С. Выбор и установка системы согласованных устройств защиты SPD должны соответствовать также:

- МЭК 61643-12 и МЭК 60364-5-53 для защиты силовых систем,

- МЭК 61643-22 для защиты систем телекоммуникации и сигнализации.

Информация и указания по выбору устройств защиты SPD, устанавливаемых в различных точках установки в сооружении, в зависимости от значений перенапряжений, создаваемых молнией, приведены в приложении D данного стандарта и в приложении Е МЭК 62305-1:2010.

8 Разделительные интерфейсы


Разделительные интерфейсы могут быть применены для уменьшения воздействия электромагнитного импульса молнии LEMP. Защита таких интерфейсов от перенапряжений, где это необходимо, может быть обеспечена устройствами защиты SPD. Выдерживаемый уровень перенапряжений разделительного интерфейса и уровень защиты устройства SPD UГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений должны быть согласованы с категориями перенапряжений МЭК 60664-1.

Примечание - Область применения данного стандарта относится к защите оборудования внутри отдельных сооружений, но не взаимно связанных сооружений, которые могут иметь определенные преимущества за счет применения разделительных трансформаторов.

9 Порядок выполнения мер защиты SPM

9.1 Общие требования


Для получения рентабельной и эффективной системы защиты проект должен быть выполнен на стадии рассмотрения концепции сооружения и до начала строительства.

Это позволит оптимизировать использование естественных компонентов сооружения и найти наилучший компромисс для раскладки кабелей и размещения оборудования. При реконструкции существующих сооружений стоимость мер защиты SPM обычно выше, чем для новых сооружений. Однако стоимость можно снизить путем соответствующего выбора зон защиты от молнии LPZ и использования существующих установок или их модернизации.

Надежная защита может быть обеспечена только, если:

- средства обеспечения мер защиты определяются специалистом по защите от молнии,

- существует хорошая координация между специалистами, ответственными за выполнение мер защиты SPM и за выполнение других частей проекта (например, инженеры-строители и инженеры-электрики),

- работы выполняются в соответствии с проектом организации работ по проектированию и монтажу мер защиты SPM, предусмотренным 9.2.

Для мер защиты SPM должны быть обеспечены осмотр и обслуживание. После соответствующих изменений сооружения или мер защиты должна быть выполнена новая оценка риска.

9.2 Планирование выполнения мер защиты SPM


Планирование и координация выполнения мер защиты SPM требует наличия проекта организации работ (см. таблицу 2), который начинается с исходной оценки риска (МЭК 62305-2) для определения требуемых мер защиты, позволяющих уменьшить риск до допустимого уровня. Для выполнения этого должны быть установлены зоны защиты от молнии.

В соответствии с уровнем защиты от молнии LPL, определенным по МЭК 62305-1, и принимаемыми мерами защиты должны быть выполнены следующие шаги:

- должна быть предусмотрена система заземления, включающая в себя сеть уравнивания потенциалов и заземляющее устройство;

- внешние металлические части и входящие коммуникации должны быть присоединены к системе заземления напрямую или через надлежащие устройства защиты SPD;

- внутренние системы должны быть присоединены к сети уравнивания потенциалов;

- может быть применено пространственное экранирование в сочетании с трассировкой и экранированием линий;

- должны быть определены требования для системы согласованных устройств защиты SPD;

- должна быть определена целесообразность применения разделительных интерфейсов;

- для существующих сооружений могут понадобиться специальные меры (см. приложение В).

После этого должно быть вновь оценено соотношение стоимости и экономической эффективности выбранных мер защиты и должна быть выполнена оптимизация с повторным выполнением оценки риска.


Таблица 2 - План организации выполнения мер защиты SPM для новых зданий и при значительных изменениях конструкции или использовании существующих зданий

Этап

Цель

Лица, которыми должны быть предприняты действия

Начальный анализ рискаГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений

Проверка необходимости защиты от электромагнитного импульса молнии LEMP.

Выбор при необходимости соответствующих мер защиты SPM с использованием метода оценки риска.

Проверка снижения риска после каждого успешного принятия мер защиты

Эксперт по защите от молнииГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений.

Собственник

Конечный анализ рискаГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений

Повторная оптимизация соотношения затраты/прибыль для выбранных мер защиты вновь с использованием метода оценки риска.

В результате должно быть определено следующее:

- уровень защиты от молнии LPL и параметры молнии;

- зоны защиты от молнии LPZ и их границы

Эксперт по защите от молнииГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений.

Собственник

Выбор мер защиты SPM

Определение параметров мер защиты SPM:

- средств пространственного экранирования;

- сетей уравнивания потенциалов;

- заземляющих устройств;

- экранирования и трассировки кабельных линий;

- экранирования входящих линий;

- системы согласованных устройств защиты SPD;

- разделительных интерфейсов

Эксперт по защите от молнии.

Собственник.

Архитектор.

Специалисты по проектированию внутренних систем.

Специалисты по проектированию соответствующих установок

Проектирование мер защиты SPM

Общие чертежи и описание.

Подготовка перечней для тендеров.

Рабочие чертежи и графики выполнения монтажа

Проектная или аналогичная ей организация

Монтаж мер защиты SPM, включая надзор

Обеспечение качества монтажных работ.

Выполнение исполнительной документации.

Возможное изменение рабочих чертежей

Эксперт по защите от молнии.

Монтажный персонал мер защиты SPM.

Проектная организация.

Представитель органов надзора

Приемка в эксплуатацию мер защиты SPM

Проверка и составление документов о состоянии системы

Независимый эксперт по защите от молнии.

Представитель органов надзора

Периодические проверки

Подтверждение адекватности мер защиты SPM

Эксперт по защите от молнии.

Представитель органов надзора

ГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений См. МЭК 62305-2.

ГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений С обширными знаниями в области электромагнитной совместимости (ЭМС) и практики монтажа.

9.3 Проверка мер защиты SPM

9.3.1 Общие требования

Проверка включает в себя проверку технической документации, визуальный осмотр и испытательные измерения. Задача проверки заключается в подтверждении того, что:

- меры защиты SPM соответствуют проекту,

- меры защиты SPM могут выполнять функции, предусмотренные проектом,

- любое новое дополнительное средство правильно включено в состав мер защиты SPM.

Проверка должна выполняться:

- во время установки мер защиты SPM;

- после установки мер защиты SPM;

- периодически;

- после любого изменения компонентов, имеющих отношение к мерам защиты SPM;

- по возможности, после удара молнии в сооружение (например, если это было зарегистрировано счетчиком ударов молнии или если был свидетель удара молнии в сооружение, или при наличии очевидного повреждения сооружения из-за удара молнии).

Частота периодических осмотров должна быть установлена с учетом:

- местных условий окружающей среды, таких как коррозийность почвы и коррозийные условия атмосферы;

- типа примененных устройств защиты.

Примечание - При отсутствии специальных требований, предъявляемых полномочными органами, значения таблицы Е-2 МЭК 62305-3:2010 являются рекомендуемыми.

9.3.2 Процедура

Доступ к полной версии этого документа ограничен

Текст документа вы можете получить на ваш адрес электронной почты, заказав бесплатную демонстрацию систем «Кодекс» и «Техэксперт».

Что вы получите:

После завершения процесса оплаты вы получите доступ к полному тексту документа, возможность сохранить его в формате .pdf, а также копию документа на свой e-mail. На мобильный телефон придет подтверждение оплаты.

При возникновении проблем свяжитесь с нами по адресу uwt@kodeks.ru

ГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений

Название документа: ГОСТ Р МЭК 62305-4-2016 Защита от молнии. Часть 4. Защита электрических и электронных систем внутри зданий и сооружений

Номер документа: МЭК 62305-4-2016

Вид документа: ГОСТ Р

Принявший орган: Росстандарт

Статус: Документ в силу не вступил

Опубликован: Официальное издание. М.: Стандартинформ, 2016 год
Дата принятия: 25 октября 2016

Дата начала действия: 01 января 2018