L'efficace protezione dell'impulso non è installata appena semplicemente. Deve essere coordinata individualmente – al sistema che deve essere protetto ed alle condizioni dell'ambiente che sono prevalenti sul sito. Per questo motivo, la progettazione ed il concetto devono essere coerenti. Ciò significa che molti dettagli devono essere considerati, dalla considerazione delle norme e le stipulazioni radrizzano da parte a parte alla classificazione secondo la zona di protezione contro il fulmine.

Norme di protezione dell'impulso e del fulmine

Il cittadino e le norme internazionali forniscono una guida a stabilire un fulmine e un concetto della protezione dell'impulso come pure la progettazione di diversi dispositivi di protezione.

Protezione contro il fulmine secondo l'IEC 62305:

Parte 1: Caratteristiche dei fulmini
Nella parte 1 di questa norma [1], le proprietà caratteristiche dei fulmini, la probabilità dell'avvenimento ed il potenziale per il rischio sono considerati.

Parte 2: Analisi dei rischi
L'analisi dei rischi secondo la parte 2 di questa norma [2] descrive un processo con cui, in primo luogo, l'esigenza di protezione contro il fulmine per un sistema fisico è analizzata. Varie fonti di danno, per esempio, un fulmine diretto nella costruzione, venuta a fuoco, come fanno i tipi di danni derivando da questo:
• Impatto su salute o su incidenti mortali
• Perdita di servizi tecnici per il pubblico
• Perdita di oggetti insostituibili di importanza culturale
• Perdite finanziarie
I benefici finanziari sono determinati come segue: come fa il costo complessivo annuale per un sistema di protezione contro il fulmine confrontano ai costi di danno potenziale senza un sistema di protezione? La valutazione costo è basata sull'uscite per la pianificazione, il montaggio ed il mantenimento del sistema di protezione contro il fulmine.

Parti 3 e 4: Aiuti e specifiche di progettazione
Se la valutazione del rischio determina che la protezione contro il fulmine è richiesta e redditizio, quindi il tipo e la portata delle misure specifiche per la protezione possono essere progettati basata sulle parti 3 [3] e 4 [4] di questa norma. Il livello di protezione contro il fulmine determinato da gestione dei rischi è decisivo per la determinazione il tipo e della portata delle misure.
Per le strutture fisiche che richiedono estremamente un alto livello della sicurezza, quasi tutti i colpi devono essere catturati e condotti sicuro via. Per i sistemi in cui un più alto rischio residuo è accettabile, i colpi con le ampiezze più basse non sono catturati.

Protezione dell'impulso secondo l'IEC 60364-4-44

Questa norma [5] descrive le circostanze in cui i dispositivi di protezione dell'impulso devono essere utilizzati nei sistemi a bassa tensione per proteggere l'installazione elettrica dalle sovratensioni. Il campo di applicazione quindi è limitato alle sovratensioni causate dalle influenze atmosferiche o in conseguenza delle procedure di commutazione che sono trasmesse dall'impianto di alimentazione di potere. I fulmini diretti in un sistema strutturale non sono considerati, soltanto colpisce in o nelle vicinanze dei condotti di alimentazione.
Inoltre, i sistemi strutturali con un rischio di esplosione come pure le applicazioni strutturali che potrebbero danneggiare l'ambiente (per esempio, sistemi o centrali atomiche petrochimici) non sono inclusi nell'applicazione della norma. Per questi processi, l'IEC standard 62305 di fulmine deve essere usato esclusivamente.
I dispositivi di protezione dell'impulso dovrebbero essere utilizzati se la sovratensione transitoria potesse avere effetti su quanto segue:
• Vite umane, per esempio, sistemi di sicurezza, ospedali
• Istituzioni pubbliche e culturali, per esempio, perdita di servizi pubblici, centri dell'IT, musei
• Industriale o attività economiche, per esempio, hotel, banche, sistemi di produzione, aziende agricole.

Provvedimenti cautelari di base ed attrezzature

Per proteggere coerente un sistema strutturale dai fulmini e dalle sovratensioni, i vari provvedimenti cautelari o le attrezzature che sono adeguati ad una un altro sono richiesti. Una vasta divisione può essere fatta come segue:
• Protezione contro il fulmine esterna
• Protezione contro il fulmine interna
• Messa a terra e collegamento equipotenziale
• Sistema coordinato di SPD

Protezione contro il fulmine esterna

La protezione contro il fulmine esterna (fig. 15) mira a deviare i colpi che vengono vicino all'oggetto da proteggere e trasmettere il fulmine corrente dal punto in cui colpiscono per frantumare. Come tale, nessun danno può essere causato per mezzo di effetti termici, magnetici o elettrici. La protezione contro il fulmine esterna è sistematica: consiste del aero-terminale, degli scaricatori e dell'impianto di terra.

Protezione contro il fulmine interna

Il sistema interno di protezione contro il fulmine dovrebbe impedire la formazione pericolosa della scintilla dentro il sistema. Le scintille possono essere causate da fulmine corrente nel sistema esterno di protezione contro il fulmine o in altre parti conduttive del sistema strutturale.
Il sistema interno di protezione contro il fulmine consiste del collegamento equipotenziale e dell'isolamento elettrico dei sistemi esterni di protezione contro il fulmine.
Il collegamento equipotenziale di protezione contro il fulmine è una combinazione di misure che impediscono le differenze di potenziale. Pricipalmente collegano il sistema di protezione contro il fulmine alle installazioni del metallo, ai sistemi interni come pure ai sistemi elettrici ed elettronici all'interno del sistema. Ciò si presenta per mezzo di linee di collegamento equipotenziale, dispositivi di protezione dell'impulso o spinterometri di isolazione.

Messa a terra e collegamento equipotenziale

L'impianto di terra mira a distribuire e scaricare il fulmine catturato corrente per frantumare. Qui, il tipo di impianto di terra è più importante della resistenza al suolo. La corrente del fulmine è molto un impulso di scarsità che si comporta come una corrente ad alta frequenza. L'efficace collegamento equipotenziale è inoltre importante. Il collegamento equipotenziale collega tutti elettricamente conduttivi si separa tramite conduttori – i conduttori attivi sono protetti dai dispositivi di protezione dell'impulso. In tal modo, protegge da tutti i tipi di accoppiamenti.

Sistema coordinato di SPD

Un sistema coordinato di SPD è capito per essere un sistema multilivelli dei dispositivi di protezione dell'impulso che sono coordinati a vicenda.
I seguenti punti sono raccomandati per raggiungere un sistema ad alto rendimento di SPD.
• Divida il sistema strutturale nelle zone di protezione contro il fulmine
• Comprenda tutte le linee che attraversano fra le zone differenti nel collegamento equipotenziale locale facendo uso degli SPD adatti
• Tipi differenti coordinati di SPD: i dispositivi devono parlarsi selettivamente per impedire le diverse componenti sovraccaricare
• Usi le linee dell'interruzione nelle forniture per il collegamento parallelo degli SPD fra i conduttori attivi ed il collegamento equipotenziale
• Linee protette e non protette di disposizione esclusivamente
• Soltanto attrezzatura a terra via il rispettivo SPD (ha raccomandato)

Zone di protezione contro il fulmine

Decidendo dove installare l'impulso che i dispositivi di protezione all'interno di un sistema strutturale è basato sul concetto di zona di protezione contro il fulmine ha spiegato nella parte 4 dell'IEC standard 62305 [4] di protezione contro il fulmine.

Divide i sistemi strutturali nelle zone di protezione contro il fulmine (LPZ) ed agisce in tal modo dall'esterno all'interno con i livelli diminuenti di protezione contro il fulmine. Nelle zone esterne solo l'attrezzatura resistente può essere utilizzata. Tuttavia, nelle zone interne, l'attrezzatura sensibile può anche essere utilizzata. Le diverse zone sono caratterizzate e nominate come segue:

LPZ 0A
Area sprotetta fuori di una costruzione in cui i fulmini diretti è una possibilità. Accoppiamento diretto delle correnti del fulmine nelle linee, campo magnetico unattenuated del fulmine.

LPZ 0B
Area fuori della costruzione che è protetta dai fulmini diretti per mezzo di un aero-terminale. Il campo magnetico Unattenuated del fulmine ha indotto soltanto le punte di corrente sulle linee.

LPZ 1
Area dentro la costruzione che può ancora essere sottoposta alle sovratensioni o punte di corrente ad alta energia e forti campi elettromagnetici.

LPZ 2
Area dentro una costruzione che può ancora essere sottoposta alle sovratensioni o punte di corrente e campi elettromagnetici che già sono stati indeboliti significativamente.

LPZ 3
Area dentro la costruzione che può essere sottoposta soltanto ad estremamente - bassa o appena qualsiasi sovratensioni o punte di corrente e campi elettromagnetici molto deboli o inesistenti.

Tutte le linee che attraversano fra le zone devono utilizzare i dispositivi di protezione coordinati dell'impulso. I loro valori di potere sono basati sulla classe della protezione da raggiungere, che è determinata secondo le specifiche legali o per mezzo dell'analisi dei rischi. Quando si tratta della selezione dei dispositivi di protezione dell'impulso, usi la norma come base, supponente che 50% della corrente del fulmine sarà scaricato per frantumare. L'altro 50% della corrente del fulmine è diretto verso l'installazione elettrica via il collegamento equipotenziale principale e da là deve essere condotto a partire dal sistema di SPD.