Seri standar EN 62305 secara khusus mencakup perlindungan terhadap petir pada struktur, isinya, orang, dan ternak.

EN 62305 menerima bahwa kita sekarang hidup di era elektronik, menjadikan perlindungan LEMP (Lightning Electromagnetic Impulse) untuk sistem elektronik dan kelistrikan sebagai bagian integral dari standar melalui EN 62305-4.LEMP adalah istilah yang diberikan untuk efek elektromagnetik petir secara keseluruhan, termasuk gelombang konduksi (tegangan dan arus lebih sementara) dan efek medan elektromagnetik terpancar.

EN 62305 – 4 mengkategorikan sumber kerusakan, jenis kerusakan dan jenis kerugian.

Sumber kerusakan

Kerusakan yang dapat disebabkan oleh petir dibagi menjadi:
• Kerusakan pada struktur (termasuk semua saluran listrik yang masuk dan saluran terkubur yang terhubung ke struktur)
• Kerusakan suatu layanan (layanan dalam hal ini merupakan bagian dari jaringan distribusi telekomunikasi, data, suplai listrik, air, gas, dan bahan bakar).

* Hanya untuk struktur dengan risiko ledakan dan untuk rumah sakit atau struktur lain di mana kegagalan sistem internal segera membahayakan kehidupan manusia.
** Hanya untuk properti di mana hewan dapat hilang.

Kerusakan LEMP begitu umum sehingga diidentifikasi sebagai salah satu jenis spesifik (D3) yang harus dilindungi dengan perlindungan dan dapat terjadi dari SEMUA titik mogok ke struktur atau layanan yang terhubung – langsung atau tidak langsung.Pendekatan yang diperluas ini juga memperhitungkan bahaya kebakaran atau ledakan yang terkait dengan layanan yang terhubung ke struktur, misalnya listrik, telekomunikasi, dan saluran logam lainnya.

EN 62305 memperjelas bahwa proteksi petir struktural tidak boleh lagi dipertimbangkan secara terpisah dari proteksi tegangan lebih transien/surja dan mengingat bahwa petir dari semua titik sambaran, langsung atau tidak langsung, ke struktur atau layanan yang terhubung menimbulkan risiko transien, SPD adalah sarana proteksi vital apakah proteksi petir struktural ada atau tidak.

Bentuk gelombang arus dan tegangan

EN 62305 memperhitungkan langkah-langkah perlindungan pada saluran layanan logam (biasanya saluran listrik, sinyal dan telekomunikasi) menggunakan tegangan lebih transien atau Perangkat Perlindungan Surge (SPD) terhadap sambaran petir langsung serta sambaran petir tidak langsung yang lebih umum dan transien switching.Standar seperti seri EN 61643 menentukan karakteristik arus dan tegangan petir untuk memungkinkan pengujian SPD yang andal dan berulang (serta komponen proteksi petir).Meskipun bentuk gelombang ini mungkin berbeda dari transien yang sebenarnya, bentuk standar didasarkan pada tahun pengamatan dan pengukuran (dan dalam beberapa kasus simulasi).Secara umum mereka memberikan perkiraan yang adil dari dunia nyata sementara.

Bentuk gelombang transien memiliki tepi naik yang cepat dan ekor yang lebih panjang.Mereka dijelaskan melalui nilai puncaknya (atau besarnya), waktu naik dan durasinya (atau waktu jatuh).Durasi diukur sebagai waktu yang dibutuhkan untuk uji transien meluruh hingga setengah dari nilai puncaknya.

Gambar di bawah mengilustrasikan bentuk gelombang arus dan tegangan umum yang digunakan untuk menguji SPD untuk saluran listrik, sinyal, dan telekomunikasi.

Serangan langsung

Petir langsung dapat menyuntikkan sebagian arus petir dari bentuk gelombang 10/350 ke dalam sistem di mana struktur dengan Sistem Proteksi Petir struktural menerima sambaran langsung (Sumber S1) atau di mana petir langsung menyambar saluran layanan overhead (Sumber S3).

Serangan tidak langsung

Kilatan petir jarak jauh atau tidak langsung di dekat struktur (Sumber S2) atau di dekat layanan yang terhubung ke struktur (Sumber S4) hingga radius 1 km jauhnya (dan karenanya jauh lebih umum) diwakili oleh bentuk gelombang 8/20μs.Lonjakan yang diinduksi dari kilatan petir langsung dan sumber switching juga diwakili oleh bentuk gelombang ini.Dengan waktu peluruhan atau jatuh yang jauh lebih pendek dibandingkan dengan bentuk gelombang 10/350, bentuk gelombang 8/20 menyajikan energi yang jauh lebih sedikit (untuk arus puncak yang setara) tetapi masih cukup merusak untuk merusak peralatan listrik dan elektronik.

EN 62305-1 mengakui bahwa kegagalan sistem internal (Jenis Kerusakan D3) karena Impuls Elektromagnetik Petir (LEMP) dimungkinkan dari semua titik sambaran ke struktur atau layanan – langsung atau tidak langsung (semua Sumber: S1, S2, S3 dan S4 ).

Tindakan Perlindungan Lonjakan (SPM)

EN 62305-4 menjelaskan sejumlah tindakan untuk meminimalkan keparahan tegangan lebih transien yang disebabkan oleh petir dan sakelar listrik.

Langkah-langkah perlindungan kunci dan dasar adalah:
• Pembumian dan ikatan
• Perisai elektromagnetik dan perutean saluran
• Perangkat Pelindung Lonjakan Terkoordinasi

Tindakan perlindungan tambahan lebih lanjut meliputi:
• Perluasan ke LPS struktural
• Lokasi peralatan
• Penggunaan kabel serat optik (perlindungan dengan isolasi)

SPM juga harus beroperasi di dalam dan tahan terhadap lingkungan di mana mereka berada dengan mempertimbangkan faktor-faktor seperti suhu, kelembaban, getaran, tegangan dan arus.

Pemilihan SPM yang paling sesuai dilakukan dengan menggunakan penilaian risiko sesuai dengan EN 62305-2 dengan mempertimbangkan faktor teknis dan ekonomi.Misalnya, mungkin tidak praktis atau hemat biaya untuk menerapkan langkah-langkah perisai elektromagnetik dalam struktur yang ada sehingga penggunaan SPD terkoordinasi mungkin lebih cocok.Idealnya SPD paling baik digabungkan pada tahap desain proyek, meskipun mereka juga dapat dengan mudah dipasang di instalasi yang ada.

Untuk memastikan pengoperasian sistem kritis yang berkelanjutan bahkan dalam hal sambaran langsung, SPD sangat penting dan ini harus digunakan dengan tepat, berdasarkan sumber lonjakan dan intensitasnya menggunakan konsep Zona Proteksi Petir (LPZ) dalam EN 62305-4.

Konsep Zona Perlindungan Petir (LPZ)

Proteksi terhadap LEMP didasarkan pada konsep Lightning Protection Zone (LPZ) yang membagi struktur yang bersangkutan menjadi beberapa zona sesuai dengan tingkat ancaman yang ditimbulkan oleh LEMP.Ide umumnya adalah untuk mengidentifikasi atau membuat zona di dalam struktur di mana ada lebih sedikit paparan terhadap beberapa atau semua efek petir dan untuk mengoordinasikannya dengan karakteristik kekebalan dari peralatan listrik atau elektronik yang dipasang di dalam zona tersebut.Zona berturut-turut ditandai dengan penurunan yang signifikan dalam tingkat keparahan LEMP sebagai akibat dari ikatan, pelindung atau penggunaan SPD.

Zona eksternal:

• LPZ 0A adalah area yang terkena sambaran petir langsung dan oleh karena itu mungkin harus membawa hingga arus petir penuh.Ini biasanya area atap struktur tanpa proteksi petir struktural.Medan elektromagnetik penuh terjadi di sini.
• LPZ 0B adalah area yang tidak terkena sambaran petir langsung dan biasanya merupakan dinding samping struktur atau atap dengan proteksi petir struktural.Namun medan elektromagnetik penuh masih terjadi di sini dan arus petir yang dikonduksi sebagian atau diinduksi dan surja switching dapat terjadi di sini.

Zona internal:

• LPZ 1 adalah area internal yang terkena sebagian arus petir.Arus petir yang dikonduksi dan/atau surja sakelar berkurang dibandingkan dengan zona eksternal LPZ 0A, LPZ 0B seperti halnya medan elektromagnetik jika tindakan pelindung yang sesuai digunakan.Ini biasanya merupakan area di mana layanan memasuki struktur atau di mana switchboard daya utama berada.
• LPZ 2 adalah area internal yang terletak lebih jauh di dalam struktur di mana sisa-sisa arus impuls petir dan/atau surja switsing dikurangi dibandingkan dengan LPZ 1. Demikian pula medan elektromagnetik berkurang lebih lanjut jika tindakan pelindung yang sesuai digunakan.Ini biasanya ruangan yang disaring atau, untuk daya listrik di area papan sub-distribusi.