Dispositius interns de protecció contra llamps i sobretensions: quina diferència hi ha?
1. Relació entre la protecció interna contra llamps i Protecció contra sobretensions
Protecció interna contra llamps (LPS intern):
Això forma part del sistema de protecció contra llamps. Inclou la connexió equipotencial per a llamps i/o l'aïllament elèctric del sistema extern de protecció contra llamps.
Mesures de protecció contra sobretensions (SPM):
Aquestes són mesures preses per protegir els sistemes interns dels impulsos electromagnètics de llamps (LEMP). L'SPM també forma part del sistema general de protecció contra llamps.
Segons la Figura 1 de GB/T 21714.1, la protecció completa contra llamps inclou tant el Sistema de Protecció contra Llamps (LPS) com les Mesures de Protecció contra Sobretensions (SPM). La protecció contra sobretensions (SPM) es tracta a GB/T 21714.4, mentre que la protecció interna contra llamps forma part de l'LPS (que inclou tant les parts externes com les internes) i es descriu a GB/T 21714.3.
Figura 1: Relació entre les parts de GB/T 21714
2. Origen de la protecció interna contra llamps i Protecció contra sobretensions
2.1 IEC 1024-1:1990
A la norma IEC 1024-1:1990, "Protecció d'estructures contra llamps - Part 1: Principis generals", la secció 1.2.7 defineix la protecció interna contra llamps com totes les mesures addicionals més enllà del sistema extern de protecció contra llamps. Aquestes mesures ajuden a reduir els efectes electromagnètics dels corrents de llamps dins de l'espai protegit. Així doncs, segons la norma IEC 1024-1:1990, el sistema de protecció contra llamps intern inclou tot el que no sigui el sistema extern de protecció contra llamps, que també cobreix la protecció contra impulsos electromagnètics (LEMP).
2.2 Norma IEC 62305-1:2006
En el moment de la norma IEC 62305-1:2006, "Protecció contra llamps – Part 1: Principis generals" (1a edició), les definicions es van tornar més específiques:
3.42 Sistema intern de protecció contra llamps (SPL): Una part del SPL que consisteix en una connexió equipotencial i/o aïllament elèctric del SPL extern. 3.49 Sistema de mesures de protecció LEMP (SLP): Un sistema complet de mesures per protegir els sistemes interns contra els impulsos electromagnètics de llamps (LEMP).
La sèrie IEC 62305-1 a 4:2006 va substituir normes anteriors, combinant diversos documents IEC TC81. Va dividir l'antiga definició de LPS intern de l'IEC 1024 en dues parts: LPS intern i LPMS (per a la protecció LEMP). A l'IEC 62305-1:2024, LPMS va ser oficialment rebatejat com a Mesures de protecció contra sobretensions (SPM).
3 Mesures internes de protecció contra llamps
La protecció interna contra llamps és essencial per a un sistema de protecció contra llamps que funcioni correctament. Si no hi ha cap protecció interna, els corrents de llamps que flueixen a través del LPS extern o altres parts conductores de l'edifici poden causar espurnes perilloses. Aquestes espurnes poden provocar incendis, lesions personals o danys a la infraestructura. A part de les diferències en les distàncies de separació, la protecció interna és la mateixa en tots els nivells de protecció contra llamps. Es poden produir espurnes entre el LPS extern i els components següents: instal·lacions metàl·liques, sistemes interns de l'edifici, parts conductores externes o canonades connectades a l'edifici protegit.
Segons les normes, les espurnes que es produeixen en zones potencialment explosives de l'estructura sempre es consideren perilloses. Per evitar la formació d'espurnes, s'ha d'utilitzar un dels mètodes següents: connexió equipotencial o aïllament elèctric entre les parts metàl·liques.
Les mesures d'enllaç equipotencial (vegeu la figura 2) inclouen les següents:
Conductors de connexió, utilitzats quan les connexions naturals no proporcionen continuïtat elèctrica, p. ex., connectant-los directament a canonades d'aigua o de calefacció;
Dispositius de protecció contra sobretensions (SPD), utilitzats quan no és possible la connexió directa, per exemple, per a línies de baixa tensió; i
Espais d'espurna aïllats (ISG), utilitzats quan no es permeten conductors d'unió, per exemple, per a canonades de protecció catòdica o gasoductes.
Figura 2
Enllaç equipotencial per a protecció contra llamps té les següents característiques basades en els diferents tipus de LPS externs:
LPS aïllat: la unió només es fa a nivell del terra;
LPS adjunt: La unió s'ha de fer a:
(1) Soterrani o planta baixa, i;
(2) Qualsevol ubicació on no s'aconsegueixi l'aïllament o la distància de separació requerida.
LPS aïllat elèctricament: a més de la connexió a nivell del terra, la connexió també es pot fer en sistemes de captació d'aire o conductors de baixada.
4 Mesures de protecció contra sobretensions
L'SPM bàsic inclou els components següents:
(1) Xarxa de connexió a terra i connexió
El sistema de posada a terra condueix i dissipa el corrent de llamp de manera segura a terra.
La xarxa d'enllaços minimitza les diferències de potencial i redueix els efectes del camp magnètic.
(2) Blindatge electromagnètic i cablejat adequat
El blindatge espacial redueix els camps magnètics dins de la zona de protecció contra incendis causats per llamps directes o impactes prop de l'edifici i ajuda a reduir les sobretensions internes.
El blindatge dels cables interns amb cables o conductes blindats minimitza les sobretensions induïdes.
Una disposició adequada del cablejat intern ajuda a minimitzar els bucles d'inducció i a reduir les sobretensions internes. El blindatge de les línies externes al punt d'entrada de l'edifici també redueix les sobretensions conduïdes als sistemes interns.
(3) Sistema SPD coordinat
Un sistema SPD coordinat limita l'impacte de les sobretensions externes i internes.
(4) Interfícies d'aïllament
Les interfícies d'aïllament redueixen l'efecte de les sobretensions conduïdes a les línies que entren a la LPZ.
La connexió a terra i la connexió equipotencial s'han d'assegurar sempre, especialment als punts d'entrada dels edificis, ja sigui mitjançant connexió directa o connectant cada servei conductor a un SPD com a part de la connexió equipotencial.
(5) Ús dels sistemes d'alerta de tempestes (TWS)
La clàusula 7.1 de la norma IEC 62305-1:2024 estableix que l'activació d'un TWS d'acord amb la norma IEC 62793 pot servir com a mesura de protecció desconnectant els serveis externs, cosa que ajuda a reduir la freqüència de danys als sistemes elèctrics i electrònics.
5 Conclusió
Les mesures internes del sistema tenen com a objectiu prevenir espurnes perilloses, inclosa la connexió equipotencial de llamps amb el SPD de primer nivell. La protecció contra sobretensions s'adreça principalment a les sobretensions que afecten els sistemes interns, i els SPD utilitzats per a aquest propòsit s'han de coordinar amb el SPD de primer nivell, però no inclouen el SPD de primer nivell. SPD mateix.