มาตรฐาน IEC 62305-1 การป้องกันฟ้าผ่า - ตอนที่ 1: หลักการทั่วไป

มาตรฐาน IEC 62305-1 การป้องกันฟ้าผ่า - ตอนที่ 1: หลักการทั่วไป

มาตรฐาน “IEC 62305-1 การป้องกันฟ้าผ่า - ส่วนที่ 1: หลักการทั่วไป” ซึ่งพัฒนาโดยคณะกรรมาธิการไฟฟ้าสากล (IEC) อธิบายถึงหลักการทั่วไปสำหรับการป้องกันฟ้าผ่าของอาคาร สถานที่ติดตั้ง และสิ่งของภายใน รวมถึงบุคคล สถานการณ์ต่อไปนี้อยู่นอกขอบเขตของมาตรฐานนี้:

มาตรฐาน IEC 62305-1 การป้องกันฟ้าผ่า - ตอนที่ 1: หลักการทั่วไป

  • ระบบรถไฟ
  • ยานพาหนะ เรือ เครื่องบิน สิ่งอำนวยความสะดวกนอกชายฝั่ง
  • ท่อส่งแรงดันสูงใต้ดิน
  • ท่อ สายไฟฟ้า และสายโทรคมนาคมหลุดออกจากโครงสร้าง
  • โรงไฟฟ้านิวเคลียร์

มาตรฐาน IEC 62305 ควรได้รับการพิจารณาว่าเป็นข้อกำหนดขั้นต่ำสำหรับโครงสร้างเหล่านี้

พารามิเตอร์กระแสฟ้าผ่าที่อธิบายไว้ในมาตรฐานนี้สามารถนำไปใช้กับแท่นขุดเจาะนอกชายฝั่งได้เช่นกัน

ในกรณีเหล่านี้ โครงสร้างมักอยู่ภายใต้ข้อบังคับเฉพาะที่จัดทำโดยองค์กรผู้เชี่ยวชาญต่างๆ สำหรับโครงสร้างที่ไม่อยู่ภายใต้ข้อบังคับเฉพาะดังกล่าว มาตรฐาน IEC 62305 ยังคงมีผลบังคับใช้

มาตรฐาน IEC 61400-24 ยังครอบคลุมถึงการป้องกันฟ้าผ่าสำหรับกังหันลมด้วย

มาตรฐาน IEC 62305 เป็นชุดมาตรฐานที่ได้รับการยอมรับในระดับสากลสำหรับการป้องกันฟ้าผ่า ชุดมาตรฐานทั้งหมดประกอบด้วยสี่ส่วน แต่ละส่วนกล่าวถึงแง่มุมต่างๆ ของการป้องกันฟ้าผ่าสำหรับอาคาร บุคคล สิ่งติดตั้ง สิ่งของ และระบบภายใน

มาตรฐาน IEC 62305-1 เป็นแกนหลักของชุดมาตรฐานนี้ โดยกำหนดแนวคิดพื้นฐาน คำจำกัดความ และกรอบการทำงานที่ใช้เป็นพื้นฐานสำหรับส่วนอื่นๆ การปรับปรุงแก้ไขมาตรฐานฉบับล่าสุดนี้ได้นำเสนอการปรับปรุงทางเทคนิคหลายประการ รวมถึงการปรับให้สอดคล้องกับมาตรฐานส่วนประกอบต่างๆ มากขึ้น (เช่น ชุดมาตรฐาน IEC 62561 สำหรับส่วนประกอบระบบป้องกันฟ้าผ่า) แนวคิดที่ได้รับการปรับปรุงสำหรับประเภทความเสียหายที่ประชาชนให้ความสนใจ และการพิจารณาที่ทันสมัยขึ้นสำหรับการแบ่งเขตความเสี่ยงและการป้องกัน

มาตรฐาน IEC 62305-1 กำหนดหลักการทั่วไปที่ใช้ในการปกป้องสิ่งต่อไปนี้:

  • สิ่งก่อสร้าง (เช่น อาคารและหอคอย)
  • สิ่งอำนวยความสะดวกและสิ่งของภายใน
  • บุคคล (ต่อการบาดเจ็บหรือเสียชีวิต)
  • (ในบางบริบท) มูลค่าทางเศรษฐกิจและบริการ

สำหรับสถานการณ์เฉพาะ เช่น ยานพาหนะ เครื่องบิน ทางรถไฟ หรือโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ มาตรฐานนี้ไม่ได้กล่าวถึงการป้องกันฟ้าผ่าโดยละเอียด แต่จะอธิบายถึงเหตุผลที่จำเป็นต้องมีการป้องกัน ประเภทของภัยคุกคามจากฟ้าผ่า และแนวคิดในการวางแผนมาตรการป้องกัน

แนวคิดพื้นฐานที่อธิบายไว้ในมาตรฐาน IEC 62305-1 มีดังต่อไปนี้:

  • พารามิเตอร์กระแสฟ้าผ่า: พารามิเตอร์เหล่านี้กำหนดลักษณะทางไฟฟ้าของฟ้าผ่า (เช่น กระแสสูงสุด ประจุ พลังงานจำเพาะ และระยะเวลา) ซึ่งเป็นพื้นฐานสำคัญในการออกแบบระบบป้องกัน

มีการกำหนดระดับการป้องกันฟ้าผ่าไว้สี่ระดับ (LPL I ถึง IV) โดย LPL I ให้ระดับการป้องกันสูงสุด (อัตราความล้มเหลวที่ยอมรับได้ต่ำที่สุด)

  • แหล่งที่มาของความเสียหาย:
  • S1: ฟ้าผ่าลงที่โครงสร้างโดยตรง
  • S2: ฟ้าผ่าใกล้กับอาคาร
  • S3: ฟ้าผ่าลงบนสายที่เชื่อมต่ออยู่ (ไฟฟ้า/ข้อมูล)
  • S4: ฟ้าผ่าใกล้สายไฟฟ้าที่เชื่อมต่ออยู่
  • ประเภทของความเสียหาย:
  • D1: อันตรายต่อสิ่งมีชีวิต (ไฟฟ้าช็อต แรงดันไฟฟ้าจากการเหยียบ/สัมผัส)
  • D2: ความเสียหายทางกายภาพ (ไฟไหม้ การระเบิด ผลกระทบทางกล/ทางเคมี)
  • D3: ระบบไฟฟ้า/อิเล็กทรอนิกส์ภายในล้มเหลว (เนื่องจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจากฟ้าผ่า)
  • ประเภทของความสูญเสีย/ความเสี่ยง:
  • L1: การสูญเสียชีวิตมนุษย์ (รวมถึงการบาดเจ็บถาวร)
  • L2: ความเสียหายทางกายภาพต่อโครงสร้างและสิ่งของภายใน (มรดกทางเศรษฐกิจ/วัฒนธรรม)
  • L3: ความล้มเหลวภายในระบบ (การให้บริการ/ความพร้อมใช้งานหยุดชะงัก)
  • เขตป้องกันฟ้าผ่า:
  • LPZ 0: พื้นที่กลางแจ้งที่สัมผัสกับฟ้าผ่าหรือสนามแม่เหล็กไฟฟ้าโดยตรง
  • LPZ 1 ขึ้นไป: พื้นที่ภายในอาคารที่มีการป้องกันเพิ่มมากขึ้น โดยลดผลกระทบจากฟ้าผ่าด้วยการติดตั้งแผ่นป้องกัน ฉนวน หรืออุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก
  • มาตรการป้องกัน:
  • ระบบป้องกันฟ้าผ่าภายนอก: จุดต่อสายดินในอากาศ, สายตัวนำลงดิน, การต่อลงดิน
  • มาตรการป้องกันแรงดันไฟเกิน: มีระบบป้องกันในตัวจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดจากฟ้าผ่า
  • มาตรการลดอันตรายต่อบุคคล (เช่น การเชื่อมต่อศักย์ไฟฟ้าเท่ากัน ฉนวนกันความร้อน)
  • แนวทางที่อิงตามความเสี่ยง

ฟ้าผ่าก่อให้เกิดความเสี่ยงอย่างมาก ได้แก่ ไฟไหม้ การระเบิด การบาดเจ็บ ความเสียหายของอุปกรณ์ และการหยุดชะงักของธุรกิจ มาตรฐาน IEC 62305-1 ช่วยให้นักออกแบบสามารถปรับแต่งการป้องกันให้เหมาะสมกับระดับความเสี่ยงที่แท้จริงของโครงสร้าง โดยนำเสนอโครงสร้างที่มีเหตุผลและอิงตามประสิทธิภาพ แทนที่จะเป็นเพียงกฎเกณฑ์ที่กำหนดไว้ล่วงหน้า (วิธีการคำนวณระดับความเสี่ยงที่แท้จริงนั้นอธิบายไว้ในมาตรฐาน IEC 62305-2) มาตรฐาน IEC 62305-2 ใช้สำหรับการประเมินความเสี่ยง มาตรฐาน IEC 62305-3 ใช้สำหรับความเสียหายทางกายภาพและสถานการณ์ที่คุกคามชีวิต (ระบบป้องกันฟ้าผ่าภายนอก) และมาตรฐาน IEC 62305-4 ใช้สำหรับการป้องกันระบบไฟฟ้า/อิเล็กทรอนิกส์ภายในอาคาร

โดยสรุป มาตรฐาน IEC 62305-1 มีเป้าหมายดังนี้:

  • เพื่ออธิบายลักษณะพื้นฐานของฟ้าผ่า
  • อธิบายประเภทของความเสียหายจากฟ้าผ่า
  • แนะนำแนวคิดเกี่ยวกับการป้องกันฟ้าผ่า
  • เพื่อนำเสนอวิธีการทั่วไปสำหรับการบริหารความเสี่ยง
  • เพื่อกำหนดคำศัพท์ที่ใช้ในมาตรฐาน IEC 62305

มาตรฐานนี้กำหนดลักษณะทางกายภาพของฟ้าผ่าและพารามิเตอร์สำคัญสำหรับการออกแบบระบบป้องกัน ลักษณะพื้นฐานของฟ้าผ่ามีดังนี้:

  • กระแสสูงสุด
  • ประจุสายฟ้า
  • พลังงานจำเพาะ
  • ความลาดชันของการไหล
  • จำนวนการชนต่อการปะทะ

โดยทั่วไปแล้วฟ้าผ่าจะเกิดขึ้นเป็นระลอกๆ ประกอบด้วยพัลส์หลายๆ ครั้ง โดยมีกระแสไฟฟ้าที่อาจสูงเกิน 200 กิโลแอมป์ พารามิเตอร์เหล่านี้มีผลต่อการออกแบบระบบป้องกันและเครือข่ายสายดิน

มาตรฐาน IEC 62305-1 กำหนดประเภทความเสียหายจากฟ้าผ่าหลักๆ ไว้ 4 ประเภท:

  • อันตรายต่อสิ่งมีชีวิต: ไฟฟ้าช็อตและผลกระทบจากความร้อนที่เกิดจากกระแสฟ้าผ่า
  • ความเสียหายทางกายภาพ: ความเสียหายทางโครงสร้าง เช่น จากไฟไหม้ การระเบิด หรือความขัดข้องทางกลไก
  • ความผิดปกติของระบบไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์: ความเสียหายต่ออุปกรณ์เนื่องจากแรงดันไฟฟ้าเกินและการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า
  • การหยุดชะงักของบริการ: ระบบไฟฟ้า ระบบสื่อสาร หรือระบบควบคุมขัดข้อง

การทำความเข้าใจกลไกการเกิดความเสียหายเหล่านี้ช่วยให้วิศวกรสามารถออกแบบกลยุทธ์การป้องกันที่เหมาะสมได้

ความเสียหายจากฟ้าผ่าอาจเกิดขึ้นได้จากสถานการณ์ต่างๆ ดังนี้:

  • ผลกระทบโดยตรงต่อโครงสร้าง
  • ชนเข้ากับบางสิ่งบางอย่างใกล้กับโครงสร้าง
  • การชนกับสาธารณูปโภคที่เชื่อมต่ออยู่ (สายไฟฟ้า สายเคเบิลสื่อสาร)
  • คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจากฟ้าผ่า (ผลกระทบ)

แหล่งกำเนิดเหล่านี้ก่อให้เกิดความผันผวนทางไฟฟ้า การรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า และความแตกต่างของศักยภาพในโครงสร้าง

มาตรฐาน IEC 62305-1 มีการใช้งานอย่างแพร่หลายในสาขาต่อไปนี้:

  • อาคารที่อยู่อาศัยและอาคารพาณิชย์
  • โรงงานอุตสาหกรรม
  • โรงไฟฟ้า
  • โครงสร้างพื้นฐานด้านโทรคมนาคม
  • สนามบินและระบบขนส่ง
  • ศูนย์ข้อมูลและโครงสร้างพื้นฐานที่สำคัญ

เป็นเวลานานหลายปีที่องค์กรของเรา ด้วยทีมงานที่มีความสามารถและประสบการณ์ ได้เข้าใจถึงความต้องการของลูกค้า ให้บริการทดสอบขั้นสูงที่พวกเขาต้องการ และช่วยเหลือพวกเขาในการจัดตั้ง การนำไปใช้ และการปรับปรุงระบบการจัดการ ภายใต้กรอบนี้ เรายังให้บริการทดสอบที่สอดคล้องกับมาตรฐาน IEC 62305-1 อีกด้วย

WhatsApp