IEC 62305-1 Молниезащита — Часть 1: Общие принципы

Стандарт «IEC 62305-1 Молниезащита — Часть 1: Общие принципы», разработанный Международной электротехнической комиссией (IEC), описывает общие принципы молниезащиты зданий, установок и их содержимого, а также людей. Следующие ситуации выходят за рамки данного стандарта:

• Железнодорожные системы
• Транспортные средства, корабли, самолеты, морские платформы
• Подземные трубопроводы высокого давления
• Трубы, электрические и телекоммуникационные линии отсоединились от конструкции.
• атомные электростанции

Стандарты серии IEC 62305 следует рассматривать как минимальное требование к таким конструкциям.

Параметры молниеносных токов, описанные в данном стандарте, также применимы к морским установкам.

В таких случаях на конструкции обычно распространяются специальные правила, разработанные различными специализированными организациями. Для конструкций, на которые такие специальные правила не распространяются, по-прежнему применяется серия стандартов IEC 62305.

Вопросы молниезащиты ветротурбин также рассматриваются в стандарте IEC 61400-24.

Стандарт IEC 62305 — это международно признанная серия стандартов по молниезащите. Полная серия состоит из четырех частей, каждая из которых рассматривает различные аспекты молниезащиты зданий, людей, установок, содержимого и внутренних систем.

Стандарт IEC 62305-1 составляет основу этой серии. Он определяет фундаментальные концепции, определения и структуру, на которых строятся другие части. В этой последней редакции стандарта внесены несколько технических обновлений, включая лучшее соответствие стандартам на компоненты (например, серии IEC 62561 для компонентов систем молниезащиты), улучшенные концепции типов потерь, представляющих общественный интерес, и обновленные соображения относительно зонирования рисков и защиты.

Стандарт IEC 62305-1 устанавливает общие принципы, применяемые при защите следующих объектов:

• Сооружения (такие как здания и башни)
• Объекты и их содержимое
• Защита отдельных лиц (от травм или смерти)
• (В некоторых контекстах) экономические ценности и услуги

В отношении конкретных ситуаций, таких как транспортные средства, самолеты, железные дороги или атомные электростанции, данный стандарт не рассматривает защиту от молнии подробно. Вместо этого он объясняет, почему защита необходима, какие типы угроз, связанных с молнией, существуют, и как концептуально подходить к защитным мерам.

Основные понятия, описанные в стандарте IEC 62305-1, следующие:

• Параметры тока молнии: Эти параметры определяют электрические характеристики ударов молнии (такие как пиковый ток, заряд, удельная энергия и длительность), которые в основном используются при проектировании систем защиты.

Было определено четыре уровня молниезащиты (от LPL I до LPL IV). LPL I обеспечивает наивысший уровень защиты (наименее допустимая частота отказов).

• Источники ущерба:
• S1: Молния ударила непосредственно в конструкцию.
• S2: Удар молнии рядом со зданием.
• S3: Удар молнии по подключенной линии (питание/передача данных)
• S4: Удар молнии вблизи подключенной линии электропередачи.
• Виды повреждений:
• D1: Причинение вреда живым существам (электрический удар, шаговое/контактное напряжение)
• D2: Физический ущерб (огонь, взрыв, механические/химические воздействия)
• D3: Отказ внутренних электрических/электронных систем (из-за электромагнитного импульса от молнии)
• Виды убытков/рисков:
• L1: Гибель человека (включая необратимые повреждения)
• L2: Физический ущерб строению и содержимому (экономическое/культурное наследие)
• L3: Внутренний сбой системы (потеря доступа/возможности обслуживания)
• Зоны молниезащиты:
• LPZ 0: Открытые участки, непосредственно подверженные воздействию молнии или полного электромагнитного поля.
• Зона LPZ 1 и выше: Внутренние помещения с повышенной степенью защиты, где воздействие молнии снижается за счет экранирования, изоляции или защиты от перенапряжений.
• Меры защиты:
• Внешняя система молниезащиты: воздушное заземление, токоотводы, заземление.
• Меры защиты от перенапряжения: Встроенная защита от электромагнитных импульсов молнии.
• Меры по снижению травматизма среди людей (например, эквипотенциальное соединение, изоляция).
• Подход, основанный на оценке рисков

Молния представляет собой значительную опасность: пожары, взрывы, травмы, отказы оборудования и перебои в работе предприятий. Стандарт IEC 62305-1 позволяет проектировщикам адаптировать защиту к фактическому уровню риска конструкции, предлагая рациональную, основанную на показателях эффективности структуру, а не чисто предписывающие правила (метод расчета фактического уровня риска описан в стандарте IEC 62305-2). Стандарт IEC 62305-2 используется для оценки риска, стандарт IEC 62305-3 — для оценки физического ущерба и ситуаций, угрожающих жизни (внешние системы молниезащиты), а стандарт IEC 62305-4 — для защиты внутренних электрических/электронных систем.

Вкратце, стандарт IEC 62305-1 направлен на достижение следующих целей:

• Описать основные характеристики молнии.
• Объяснение типов повреждений, вызванных молнией.
• Представляем концепции молниезащиты.
• Предложить общую методологию управления рисками.
• Цель данного раздела – определить терминологию, используемую в серии стандартов IEC 62305.

Данный стандарт определяет физическую природу молнии и ключевые параметры проектирования систем защиты. Основные характеристики молнии:

• Пиковый ток
• Молниеносный заряд
• Удельная энергия
• Наклон потока
• Количество столкновений на одно столкновение

Молния обычно возникает в виде вспышек, состоящих из множества импульсов с током, превышающим 200 кА. Эти параметры влияют на проектирование систем защиты и заземляющих сетей.

Стандарт IEC 62305-1 определяет четыре основных типа повреждений, вызванных молнией:

• Вред для живых существ: поражение электрическим током и тепловые эффекты, вызываемые разрядами молнии.
• Физический ущерб: Структурные повреждения, например, в результате пожара, взрыва или механической неисправности.
• Неисправности электрических и электронных систем: повреждение оборудования из-за перенапряжений и электромагнитных помех.
• Перебои в работе: сбои в электроснабжении, связи или системах управления.

Понимание этих механизмов повреждения помогает инженерам разрабатывать соответствующие стратегии защиты.

Ущерб от молнии может быть вызван различными сценариями воздействия:

• Прямое воздействие на конструкцию
• Столкновение с чем-то рядом со строением
• Столкновение с подключенными коммуникациями (линии электропередачи, кабели связи).
• Электромагнитный импульс молнии (воздействие)

Эти источники создают электрические колебания, электромагнитные помехи и разности потенциалов в конструкциях.

Стандарт IEC 62305-1 широко используется в следующих областях:

• Жилые и коммерческие здания
• Промышленные предприятия
• Электростанции
• телекоммуникационная инфраструктура
• Аэропорты и транспортные системы
• Центры обработки данных и критически важная инфраструктура

На протяжении многих лет наша организация, располагающая компетентным и опытным персоналом, понимает потребности своих клиентов, предоставляет им необходимые передовые услуги по тестированию и помогает в создании, внедрении и совершенствовании систем управления. В рамках этой деятельности мы также предоставляем услуги по тестированию в соответствии со стандартом IEC 62305-1.