Bộ tiêu chuẩn EN 62305 đặc biệt bao gồm việc bảo vệ chống sét cho các công trình, vật dụng bên trong, con người và gia súc.

EN 62305 chấp nhận rằng hiện nay chúng ta đang sống trong thời đại điện tử, làm cho bảo vệ LEMP (Xung điện từ sét) cho các hệ thống điện và điện tử trở thành một phần không thể thiếu của tiêu chuẩn thông qua EN 62305-4.LEMP là thuật ngữ chỉ các hiệu ứng điện từ tổng thể của sét, bao gồm các dòng điện dâng cao (quá áp và dòng điện nhất thời) và các hiệu ứng trường điện từ bức xạ.

EN 62305 - 4 phân loại nguồn hư hỏng, loại hư hỏng và loại tổn thất.

Nguồn thiệt hại

Thiệt hại có thể gây ra do sét được chia thành:
• Thiệt hại đối với kết cấu (bao gồm tất cả các đường dây dẫn điện tới và đường dây chôn lấp được kết nối với kết cấu)
• Thiệt hại đối với một dịch vụ (dịch vụ trong trường hợp này là một phần của mạng viễn thông, dữ liệu, cung cấp điện, nước, khí đốt và nhiên liệu).

* Chỉ áp dụng cho các cấu trúc có nguy cơ cháy nổ và cho các bệnh viện hoặc các cấu trúc khác mà sự cố của hệ thống bên trong ngay lập tức gây nguy hiểm đến tính mạng con người.
** Chỉ dành cho các tài sản có thể bị mất động vật.

Thiệt hại do LEMP phổ biến đến mức nó được xác định là một trong những loại cụ thể (D3) cần cung cấp biện pháp bảo vệ và có thể xảy ra từ TẤT CẢ các điểm va chạm đến cấu trúc hoặc các dịch vụ được kết nối - trực tiếp hoặc gián tiếp.Cách tiếp cận mở rộng này cũng tính đến nguy cơ cháy hoặc nổ liên quan đến các dịch vụ được kết nối với kết cấu, ví dụ như nguồn điện, viễn thông và các đường dây kim loại khác.

EN 62305 nói rõ rằng bảo vệ chống sét kết cấu không còn được coi là cách ly với bảo vệ chống quá áp / quá áp thoáng qua và cho rằng sét từ tất cả các điểm đánh, trực tiếp hoặc gián tiếp, đến kết cấu hoặc các dịch vụ được kết nối sẽ tạo ra rủi ro từ quá độ, SPDs là một phương tiện bảo vệ quan trọng cho dù có chống sét kết cấu hay không.

Dạng sóng hiện tại và điện áp

EN 62305 tính đến các biện pháp bảo vệ trên các đường dây dịch vụ kim loại (thường là đường dây điện, tín hiệu và viễn thông) bằng cách sử dụng thiết bị bảo vệ quá áp hoặc chống sét lan truyền (SPD) chống lại cả sét đánh trực tiếp cũng như sét đánh gián tiếp và chuyển mạch quá độ phổ biến hơn.Các tiêu chuẩn như dòng EN 61643 xác định các đặc tính của dòng sét và điện áp để cho phép thử nghiệm SPDs (cũng như các thành phần chống sét) đáng tin cậy và có thể lặp lại.Mặc dù các dạng sóng này có thể khác với quá độ thực tế, các dạng chuẩn hóa dựa trên nhiều năm quan sát và đo lường (và trong một số trường hợp là mô phỏng).Nói chung, chúng cung cấp sự xấp xỉ công bằng về thế giới thực tạm thời.

Các dạng sóng nhất thời có một cạnh tăng nhanh và một phần đuôi dài hơn.Chúng được mô tả thông qua giá trị đỉnh (hoặc độ lớn), thời gian tăng và thời gian của chúng (hoặc thời gian giảm).Khoảng thời gian được đo bằng thời gian thực hiện để quá trình thử nghiệm giảm xuống còn một nửa giá trị đỉnh của nó.

Các hình dưới đây minh họa các dạng sóng dòng điện và điện áp phổ biến được sử dụng để kiểm tra SPD cho nguồn điện, tín hiệu và đường dây viễn thông.

Đình công trực tiếp

Sét đánh trực tiếp có thể đưa dòng sét từng phần của dạng sóng 10 / 350μs vào hệ thống mà ở đó kết cấu có Hệ thống chống sét kết cấu nhận được luồng sét đánh trực tiếp (Nguồn S1) hoặc nơi sét đánh trực tiếp vào đường dây dịch vụ trên không (Nguồn S3).

Cảnh cáo gián tiếp

Các tia chớp từ xa hoặc gián tiếp gần cấu trúc (Nguồn S2) hoặc gần dịch vụ được kết nối với cấu trúc (Nguồn S4) trong bán kính lên đến 1km (và do đó phổ biến hơn) được biểu thị bằng dạng sóng 8 / 20μs.Các dòng điện cảm ứng từ các tia chớp trực tiếp và các nguồn chuyển mạch cũng được biểu thị bằng dạng sóng này.Với thời gian phân rã hoặc rơi ngắn hơn nhiều so với dạng sóng 10 / 350μs, dạng sóng 8 / 20μs cung cấp năng lượng ít hơn đáng kể (đối với dòng điện đỉnh tương đương) nhưng vẫn đủ tàn phá để làm hỏng thiết bị điện và điện tử.

EN 62305-1 thừa nhận rằng sự cố của hệ thống bên trong (Loại hư hỏng D3) do Xung điện từ sét (LEMP) có thể xảy ra từ tất cả các điểm va chạm đến cấu trúc hoặc dịch vụ - trực tiếp hoặc gián tiếp (tất cả các Nguồn: S1, S2, S3 và S4 ).

Các biện pháp chống sét lan truyền (SPM)

EN 62305-4 mô tả một số biện pháp để giảm thiểu mức độ nghiêm trọng của quá áp thoáng qua do sét và chuyển mạch điện.

Các biện pháp bảo vệ chính và cơ bản là:
• Nối đất và liên kết
• Che chắn điện từ và định tuyến đường dây
• Thiết bị bảo vệ chống sét lan truyền được phối hợp

Các biện pháp bảo vệ bổ sung khác bao gồm:
• Các phần mở rộng cho LPS cấu trúc
• Vị trí thiết bị
• Sử dụng cáp quang (bảo vệ bằng cách ly)

SPM cũng phải hoạt động bên trong và chịu được môi trường mà chúng được đặt ở đó xem xét các yếu tố như nhiệt độ, độ ẩm, độ rung, điện áp và dòng điện.

Việc lựa chọn SPM phù hợp nhất được thực hiện bằng cách sử dụng đánh giá rủi ro theo EN 62305-2 có tính đến cả các yếu tố kỹ thuật và kinh tế.Ví dụ, có thể không thực tế hoặc hiệu quả về chi phí để thực hiện các biện pháp che chắn điện từ trong một cấu trúc hiện có, do đó việc sử dụng SPDs phối hợp có thể phù hợp hơn.Các SPD lý tưởng được kết hợp tốt nhất ở giai đoạn thiết kế dự án, mặc dù chúng cũng có thể được cài đặt sẵn trong các cài đặt hiện có.

Để đảm bảo hoạt động liên tục của các hệ thống quan trọng ngay cả trong trường hợp bị tấn công trực tiếp, SPDs là điều cần thiết và chúng phải được triển khai phù hợp, dựa trên nguồn xung và cường độ của nó bằng cách sử dụng khái niệm Vùng chống sét (LPZ) trong EN 62305-4.

Khái niệm Vùng chống sét (LPZ)

Bảo vệ chống lại LEMP dựa trên khái niệm về Vùng chống sét (LPZ) chia cấu trúc được đề cập thành một số vùng theo mức độ đe dọa do LEMP gây ra.Ý tưởng chung là xác định hoặc tạo ra các vùng trong cấu trúc nơi ít tiếp xúc với một số hoặc tất cả các tác động của sét và phối hợp các tác động này với các đặc tính miễn nhiễm của thiết bị điện hoặc điện tử được lắp đặt trong vùng đó.Các vùng kế tiếp được đặc trưng bởi sự giảm đáng kể mức độ nghiêm trọng của LEMP do kết quả của việc liên kết, che chắn hoặc sử dụng SPDs.

Khu vực bên ngoài:

• LPZ 0A là khu vực chịu các tia sét trực tiếp và do đó có thể phải mang dòng điện sét đầy đủ.Đây thường là khu vực mái của một công trình không có kết cấu chống sét.Trường điện từ đầy đủ xảy ra ở đây.
• LPZ 0B là khu vực không bị sét đánh trực tiếp và thường là các thành bên của kết cấu hoặc mái có kết cấu chống sét.Tuy nhiên, trường điện từ đầy đủ vẫn xảy ra ở đây và dẫn dòng sét một phần hoặc cảm ứng và dòng điện chuyển mạch có thể xảy ra ở đây.

Khu nội bộ:

• LPZ 1 là khu vực bên trong chịu dòng sét một phần.Dòng điện sét dẫn và / hoặc xung chuyển mạch được giảm bớt so với các vùng bên ngoài LPZ 0A, LPZ 0B cũng như trường điện từ nếu sử dụng các biện pháp che chắn thích hợp.Đây thường là khu vực mà các dịch vụ đi vào cấu trúc hoặc nơi đặt tổng đài điện chính.
• LPZ 2 là khu vực bên trong nằm sâu hơn bên trong cấu trúc, nơi tàn dư của dòng xung sét và / hoặc xung đóng cắt được giảm bớt so với LPZ 1. Tương tự, trường điện từ sẽ giảm hơn nữa nếu sử dụng các biện pháp che chắn phù hợp.Đây thường là một phòng có màn che hoặc dành cho nguồn điện lưới tại khu vực bảng phân phối phụ.