Interne bliksembeveiliging en overspanningsbeveiliging: wat is het verschil?

1. Relatie tussen interne bliksembeveiliging en Overspanningsbeveiliging

Interne bliksembeveiliging (interne LPS):

Dit is onderdeel van het bliksembeveiligingssysteem. Het omvat potentiaalvereffening voor blikseminslag en/of elektrische isolatie van het externe bliksembeveiligingssysteem.

Overspanningsbeveiligingsmaatregelen (SPM):

Dit zijn maatregelen die genomen worden om interne systemen te beschermen tegen elektromagnetische pulsen van bliksem (LEMP). SPM maakt ook deel uit van het algehele bliksembeveiligingssysteem.

Volgens figuur 1 in GB/T 21714.1 omvat volledige bliksembeveiliging zowel het bliksembeveiligingssysteem (LPS) als de overspanningsbeveiligingsmaatregelen (SPM). Overspanningsbeveiliging (SPM) wordt behandeld in GB/T 21714.4, terwijl interne bliksembeveiliging onderdeel is van het LPS (dat zowel externe als interne onderdelen omvat) en wordt beschreven in GB/T 21714.3.

Figuur 1 – Relatie tussen de onderdelen van GB/T 21714

2. Oorsprong van interne bliksembeveiliging en Overspanningsbeveiliging

2.1 IEC 1024-1:1990

In IEC 1024-1:1990, "Bescherming van constructies tegen bliksem – Deel 1: Algemene beginselen", definieert paragraaf 1.2.7 interne bliksembeveiliging als alle aanvullende maatregelen bovenop het externe bliksembeveiligingssysteem. Deze maatregelen helpen de elektromagnetische effecten van bliksemstromen binnen de beveiligde ruimte te verminderen. Volgens IEC 1024-1:1990 omvat interne bliksembeveiliging dus alles behalve de externe bliksembeveiliging, die ook bescherming tegen elektromagnetische pulsen (LEMP) omvat.

2.2 IEC 62305-1:2006

Tegen de tijd van IEC 62305-1:2006, "Bescherming tegen bliksem – Deel 1: Algemene beginselen" (1e editie), werden de definities specifieker:

3.42 Intern bliksembeveiligingssysteem (LPS): Een onderdeel van het LPS dat bestaat uit potentiaalvereffening en/of elektrische isolatie van het externe LPS. 3.49 LEMP-beschermingssysteem (LPMS): Een volledig systeem van maatregelen ter bescherming van interne systemen tegen elektromagnetische pulsen van bliksem (LEMP).

De IEC 62305-1 tot 4:2006-reeks verving eerdere normen en combineerde verschillende IEC TC81-documenten. De oude definitie van interne LPS uit IEC 1024 werd opgesplitst in twee delen: interne LPS en LPMS (voor LEMP-bescherming). In IEC 62305-1:2024 werd LPMS officieel hernoemd naar Surge Protection Measures (SPM).

3 Interne bliksembeveiligingsmaatregelen

Interne bliksembeveiliging is essentieel voor een goed functionerend bliksembeveiligingssysteem. Zonder interne beveiliging kunnen bliksemstromen die door de externe bliksembeveiliging of andere geleidende onderdelen van het gebouw lopen, gevaarlijke vonken veroorzaken. Deze vonken kunnen leiden tot brand, persoonlijk letsel of schade aan de infrastructuur. Afgezien van verschillen in de afstand tussen de bliksembeveiligingen, is de interne beveiliging voor alle bliksembeveiligingsniveaus hetzelfde. Vonken kunnen ontstaan ​​tussen de externe bliksembeveiliging en de volgende componenten: metalen installaties, interne systemen van het gebouw, externe geleidende onderdelen of leidingen die op het beveiligde gebouw zijn aangesloten.

Volgens de normen worden vonken in potentieel explosieve delen van een constructie altijd als gevaarlijk beschouwd. Om vonkvorming te voorkomen, moet een van de volgende methoden worden toegepast: potentiaalvereffening, of elektrische isolatie tussen metalen onderdelen.

Equipotentiële bindingsmaatregelen (zie figuur 2) omvatten het volgende:

Aardingsgeleiders worden gebruikt wanneer natuurlijke verbindingen geen elektrische continuïteit bieden, bijvoorbeeld door rechtstreeks verbinding te maken met water- of verwarmingsleidingen;

Overspanningsbeveiligingsapparaten (SPD's), die worden gebruikt wanneer directe aarding niet mogelijk is, bijvoorbeeld bij laagspanningsleidingen; en

Geïsoleerde vonkbruggen (ISG) worden gebruikt wanneer het gebruik van aardingsgeleiders niet is toegestaan, bijvoorbeeld bij kathodische beschermingsleidingen of gaspijpleidingen.

Figuur 2

Equipotentiële binding voor bliksembeveiliging heeft de volgende kenmerken, afhankelijk van het type externe LPS:

Geïsoleerde LPS: De binding vindt alleen op grondniveau plaats;

Bijgevoegde LPS: De verbinding moet tot stand komen op:

(1) Kelder of begane grond, en;

(2) Elke locatie waar de vereiste isolatie of scheidingsafstand niet wordt bereikt.

Elektrisch geïsoleerde LPS: Naast aarding op aarde kan aarding ook worden uitgevoerd bij luchtterminatiesystemen of neergaande geleiders.

4 maatregelen ter bescherming tegen overspanning

De basisversie van SPM omvat de volgende onderdelen:

(1) Aardings- en verbindingsnetwerk

Het aardingssysteem geleidt en voert bliksemstroom veilig af naar de grond.

Het bindingsnetwerk minimaliseert potentiële verschillen en vermindert de effecten van het magnetische veld.

(2) Elektromagnetische afscherming en juiste bedrading

Ruimtelijke afscherming vermindert de magnetische velden binnen de LPZ die worden veroorzaakt door directe blikseminslagen of inslagen in de buurt van het gebouw, en helpt interne spanningspieken te verminderen.

Het afschermen van interne kabels met afgeschermde kabels of buizen minimaliseert geïnduceerde spanningspieken.

Een goede interne bedrading minimaliseert inductielussen en vermindert interne spanningspieken. Het afschermen van externe leidingen bij de ingang van het gebouw vermindert ook de spanningspieken die naar interne systemen worden geleid.

(3) Gecoördineerd SPD-systeem

Een gecoördineerd SPD-systeem beperkt de impact van zowel externe als interne spanningspieken.

(4) Isolatie-interfaces

Isolatie-interfaces verminderen het effect van geleide spanningspieken op leidingen die de LPZ binnenkomen.

Aarding en potentiaalvereffening moeten altijd gewaarborgd zijn, vooral bij de ingangen van gebouwen — hetzij door directe aansluiting, hetzij door elke geleidende leiding aan te sluiten op een overspanningsbeveiliging (SPD) als onderdeel van de potentiaalvereffening.

(5) Gebruik van onweerswaarschuwingssystemen (TWS)

Artikel 7.1 van IEC 62305-1:2024 stelt dat het activeren van een TWS in overeenstemming met IEC 62793 kan dienen als een beschermingsmaatregel door externe diensten af ​​te koppelen, waardoor de frequentie van schade aan elektrische en elektronische systemen wordt verminderd.

5 Conclusie

Interne systeemmaatregelen zijn bedoeld om gevaarlijke vonken te voorkomen, waaronder bliksembeveiliging met potentiaalvereffening via de eerstelijns overspanningsbeveiliging (SPD). Overspanningsbeveiliging richt zich voornamelijk op overspanningen die interne systemen beïnvloeden, en de SPD's die hiervoor worden gebruikt, moeten worden afgestemd op de eerstelijns overspanningsbeveiliging, maar maken geen deel uit van de eerstelijnsbeveiliging. SPD zelf.