Protezione dalle sovratensioni del sistema TVCC IP secondo ČSN EN 62305

I fulmini che colpiscono gli edifici e le utenze sono pericolosi per le persone, le utenze, gli edifici e il loro contenuto. Questi rischi comportano la necessità di predisporre una serie di misure di protezione. La questione della protezione contro i fulmini è trattata in modo esaustivo nella serie di norme EN 62305-1 a 4. Tra le molte altre aree, comprende anche importanti raccomandazioni per la protezione delle linee di telecomunicazione. Nelle nostre applicazioni, questo include la protezione delle linee dati UTP/FTP, degli alimentatori delle telecamere e dei dispositivi di archiviazione dati.

La base per la protezione contro i danni da fulmine è il calcolo del rischio di danni secondo la norma EN 62305-2. In base alla valutazione del rischio, l'edificio viene classificato in una delle quattro classi di protezione contro i fulmini.

Classificazione tipica degli edifici in classi:

• LPL I - ospedali, banche, acquedotti, centrali elettriche comprese quelle nucleari, depositi di esplosivi
• LPL II - scuole, supermercati, depositi di armi, cattedrali, trasmettitori GSM
• LPL III - case familiari, edifici agricoli
• LPL IV - edifici senza persone e attrezzature interne, edifici con solo cablaggio ad alta corrente.

La sigla LPL sta per "Livello di protezione dai fulmini", che deve corrispondere al progetto del "Sistema di protezione dai fulmini" LPS.

In base alla classificazione della classe dell'edificio, si determina come deve essere dimensionata la protezione contro i fulmini dell'edificio. In particolare, nelle applicazioni tipiche delle nostre strutture, è necessario garantire che il sistema protetto sia installato all'interno della LPZ 1 o superiore (EN 62305-1, paragrafo 8.4.2). Ciò si ottiene installando interruttori, PLC e moduli IO in quadri di acciaio delle serie OH4320, OH6425, OH8625. Il quadro stesso può essere installato nella zona LPZ0B.

I metodi di installazione più tipici dei nostri dispositivi sono descritti di seguito per facilitare la comprensione di questo testo.

Telecamera PoE montata su palo

Quando si installa su pali indipendenti, la sfida più grande è probabilmente quella di soddisfare il requisito sopra menzionato di installare il sistema protetto all'interno della zona LPZ 1.

Un'altra parte non negoziabile del sistema è la telecamera e il cavo tra la telecamera e il quadro elettrico. Qui si presenta il problema irrisolvibile della scelta del tipo giusto. Perché? Soprattutto i modelli di telecamera più economici hanno coperture in plastica senza alcuna protezione contro i campi elettromagnetici. Nel migliore dei casi, la telecamera ha una copertura in lega di alluminio, che protegge l'elettronica solo dal campo elettrico della scarica. Le protezioni contro le sovratensioni situate nel quadro elettrico non proteggono la telecamera. Per questo motivo, si consiglia di installare un limitatore di sovratensione OVP-100M-HIPOE (telecamera PoE) o OVP-100M/24-BOX (alimentazione 24VAC) nelle immediate vicinanze della telecamera. Utilizzare un cavo STP tra la telecamera e il quadro elettrico. Se cablata correttamente, la schermatura riduce le sovratensioni indotte.

Telecamera PoE installata all'esterno della parete

1. Quando si progetta un sistema TVCC IP con telecamere PoE sulle pareti esterne degli edifici, è necessario prestare nuovamente attenzione al loro corretto posizionamento. Si consiglia di coordinare la progettazione con un progettista di sottostazioni. Egli decide il posizionamento degli scaricatori e soprattutto dei cavi, che possono interferire con il posizionamento previsto delle telecamere. In ogni caso, in queste situazioni è necessario osservare i seguenti principi:
   Le telecamere, compresi i cavi di alimentazione, devono essere collocate nella zona LPZ0B, al riparo dai fulmini diretti.
2. Le telecamere, compresi i cavi di alimentazione, devono essere sufficientemente distanti dal sistema di protezione contro i fulmini.
   Per determinare la distanza sufficiente dall'impianto di messa a terra, utilizzare la formula s = Ki*(Kc/Km)*l riportata nella norma EN 62305-3 ed. 2.
   Ki - coefficiente dipendente dalla classe di protezione contro i fulmini (LPS) selezionata, vedere. Tabella 10 in EN 62305-3 ed. 2,
   Kc - coefficiente dipendente dalla corrente che attraversa i conduttori, vedere la Tabella 12 della norma EN 62305-3 ed. 2,
   Km - coefficiente dipendente dal materiale isolante utilizzato, vedere la tabella della norma EN 62305-3 ed. 2,
   l - lunghezza in metri lungo la sbarra o il cavo fino al punto più vicino di collegamento equipotenziale.
3. Tutti i cavi metallici che conducono dalla telecamera all'edificio (interfaccia di zona da LPZ0B a LPZ1) devono essere protetti da adeguati dispositivi di protezione dalle sovratensioni. Si consiglia di utilizzare la Tabella E3 della norma EN 62305-3 ed. 2 come guida per la scelta di un limitatore di sovratensione adeguato. Essa elenca le correnti previste per le diverse situazioni. Con una corretta progettazione del sistema di arresto e mantenendo la distanza da esso, il cavo dati della telecamera è a rischio di danni di tipo S4 con una corrente massima prevista di 160 A (8/20µs) per i cavi dati e 5 kA (8/20µs) per i cavi di alimentazione. Si consiglia di dotare il cavo dati di una protezione da sovratensione OVP-100M-HIPOE. Il limitatore di sovratensione protegge tutti gli 8 conduttori fino a 1kA in un'onda di 8/20µs. Un altro dettaglio importante è il design a due stadi della protezione. Ciò garantisce che solo le basse tensioni residue nelle coppie di dati 1-2 e 3-6 raggiungano l'uscita, il che è importante per una protezione efficace dei dispositivi collegati. Si veda l'immagine sottostante di un test in cui è stato applicato un impulso di 2kV(1,2/50µs) e 1kV (8/20µs) tra i conduttori 1-2.

Una soluzione ancora migliore è quella di sostituire i cavi dati metallici con cavi in fibra ottica. Direttamente sulle telecamere si consiglia l'installazione di media converter miniaturizzati 200M-1S.0.1-BOX-PoE con protezioni da sovratensione integrate da 1kA in onda 8/20µs. In questo caso, possiamo offrire la fornitura di convertitori di media comprensivi di un dispositivo di commutazione della serie OH3215 o OH4320. I dispositivi di commutazione sono certificati e prodotti in conformità ai requisiti della norma ČSN EN 61439-1. Includono, a seconda del tipo selezionato, protezioni da sovratensioni di livello III o I+II.

Sala server

Si raccomanda di installare le apparecchiature particolarmente importanti nella sala server che ricade nella LPZ 2. Si consiglia di separare la sala server dall'area circostante mediante una schermatura spaziale collegata all'impianto di messa a terra dell'edificio, di installare scaricatori di sovratensione di III grado all'interfaccia con la zona LPZ 1 e di coprire il pavimento con un rivestimento elettrostaticamente conduttivo. Sulla base di un'esperienza pluriennale, si sconsiglia di collegare la zona LPZ 2 alla zona LPZ 0 con cavi dati metallici, anche se dotati di protezioni contro le sovratensioni.