Lightning protection standards

24.Mar.2020
English

INGESCO makes lightning protection projects following the regulations and standards of each country.

Our technicians are experts in the regulations detailed below and also follow other current regulations, according to the country that may affect the lightning protection installations.

1. National standards

  • Spain
  • France
  • Portugal
  • United States

2. International standards

1. National standards

1.1 Spain

Código Técnico de la Edificación. Exigencia básica DB-SUA 8: Seguridad frente al riesgo relacionado con la acción del rayo.

Esta parte del Código Técnico de la Edificación trata de cómo limitar el riesgo de electrocución y de incendio causado por la acción del rayo, mediante instalaciones adecuadas de protección contra el rayo.

Reglamento electrotécnico de baja tensión (REBT) - Real Decreto 842/2002

Este Reglamento tiene por objeto establecerlas condiciones técnicas y garantías que deben reunir las instalaciones eléctricas conectadas a una fuente de suministro en los límites de baja tensión, con la finalidad de:

  1. Preservar la seguridad de las personas y los bienes.
  2. Asegurar el normal funcionamiento de dichas instalaciones y prevenir las perturbaciones en otras instalaciones y servicios.
  3. Contribuir a la fiabilidad técnica y a la eficiencia económica de las instalaciones.

Guía Técnica de aplicación al Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión

Reglamento sobre condiciones técnicas y garantías de seguridad en instalaciones eléctricas de alta tensión - Real Decreto 337/2014

Este reglamento tiene por objeto establecer las condiciones técnicas y garantías de seguridad a que han de someterse las instalaciones eléctricas de alta tensión, a fin de:

  • Proteger las personas y la integridad y funcionalidad de los  bienes  que  pueden  resultar afectados por las mismas.
  • Conseguir la necesaria calidad en los suministros de energía eléctrica y promover la eficiencia energética.
  • Establecer la normalización precisa para reducir la extensa tipificación que existe en la fabricación de material eléctrico.
  • Facilitar desde la fase de proyecto de las instalaciones su adaptación a los futuros aumentos de carga racionalmente previsibles.

Guía Técnica de aplicación del Reglamento de Líneas Eléctricas de Alta Tensión

UNE 21186 Protección contra el rayo: Pararrayos con dispositivo de cebado.

Esta norma regula el diseño, realización, revisión y mantenimiento de instalaciones realizadas con pararrayos con dispositivo de cebado. El objeto de estas instalaciones es proteger con la mayor eficacia posible a personas y bienes materiales.

UNE-EN 62305-1 Protección contra el rayo. Parte 1: Principios generales.

Esta parte de la Norma IEC 62305 proporciona los principios generales a seguir para la protección contra el rayo de las estructuras, incluyendo sus instalaciones y su contenido, y de las personas;

UNE-EN 62305-2 Protección contra el rayo. Parte 2: Evaluación del riesgo.

Esta parte de la Norma EN 62305 se aplica en la evaluación del riesgo en una estructura por la acción ele las descargas atmosféricas a tierra. Su propósito es proporcionar un procedimiento de evaluación del riesgo. Una vez se ha seleccionado un límite superior del riesgo tolerable, este procedimiento permite la selección de las medidas de protección adecuadas para reducir el riesgo al límite tolerable o a un valor inferior.​

UNE-EN 62305-3 Protección contra el rayo. Parte 3: Daño físico a estructuras y riesgo humano.

Esta parte de la Norma EN 62305 proporciona los requisitos para la protección de una estructura contra los daños físicos mediante un sistema ele protección contra rayos (SPCR), así como para la protección por lesiones a los seres vivos debidas a las tensiones de contacto y de paso en las proximidades de un SPCR (véase la Norma EN 62105-1).

Esta norma es aplicable a:

  • el diseño, instalación, inspección y mantenimiento de un SPCR para estructuras sin limitación de altura;
  • la implantación de medidas de protección contra daños a los seres vivos por tensiones de contacto y de paso.

UNE-EN 62305-4 Protección contra el rayo. Parte 4: Sistemas eléctricos y electrónicos en estructuras.

Esta parte de la Norma IEC 62305 proporciona información para el diseño, instalación, inspección, mantenimiento, y ensayo de los sistemas de protección de los sistemas eléctricos y electrónicos con el fin de reducir el riesgo de fallos permanentes producidos por el impulso electromagnético del rayo en el interior de las estructuras.

Esta guía proporciona las directrices para la cooperación entre el proyectista del sistema eléctrico y electrónico y el diseñador de las medidas de protección, en un intento de conseguir el óptimo de efectividad en la protección.

UNE-EN 62561-1 Requisitos para los componentes de los sistemas de protección contra el rayo (CPCR). Parte 1: Requisitos de los componentes de conexión.

Esta parte de la serie de Normas EN 62561 especifica los requisitos y los ensayos de los componentes metálicos de conexión que forman parte de un sistema de protección contra el rayo (SPCR). Normalmente estas piezas son conectores, componentes de conexión y de puenteo, piezas de expansión y conexiones de prueba.

UNE-EN IEC 62561-2 Requisitos para los componentes de los sistemas de protección contra el rayo (CPCR). Parte 2: Requisitos para los conductores y electrodos de puesta a tierra.

La Parte 2 de la Norma IEC 62561 especifica los requisitos y los ensayos para:

  • los conductores metálicos (distintos de los conductores "naturales") que forman parte de los sistemas de captación y conductor de bajada;
  • los electrodos metálicos que forman parte del sistema de puesta a tierra.​

UNE-EN 62561-3 Requisitos para los componentes de los sistemas de protección contra el rayo (CPCR). Parte 3: Requisitos para vías de chispas de aislamiento.

Esta parte de la Norma IEC 62561 especifica los requisitos y los ensayos a aplicar a las vías de chispas en los sistemas de protección contra el rayo.

Las vías de chispas pueden utilizarse para conectar indirectamente un sistema de protección contra el rayo a una parte metálica próxima cuando, por razones funcionales, no se permite una conexión directa.

Las aplicaciones típicas incluyen la conexión a:

  • los sistemas de puesta a tierra de las instalaciones de potencia;
  • los sistemas de puesta a tierra de los sistemas de telecomunicación;
  • los electrodos auxiliares de tierra de interruptores automáticos para faltas a tierra accionados por tensión;
  • el raíl de tierra de las vías férreas a frecuencia industrial y en c.c.;
  • los electrodos de tierra de medida de los laboratorios;
  • las instalaciones con protección catódica y corrientes parásitas;
  • los postes de entrada de cables aéreos de baja tensión;
  • las derivaciones de las bridas aislantes y de las conexiones aisladas de las canalizaciones.

UNE-EN 62561-4 Requisitos para los componentes de los sistemas de protección contra el rayo (CPCR). Parte 4: Requisitos para las fijaciones del conductor.

Esta parte 4 de la serie de Normas EN 62561 trata los requisitos y ensayos para fijaciones de conductor metálicas y no metálicas que se utilizan junto con los sistemas de conductores de captación, conductores de bajada y sistemas de conductores de tierra.

Esta norma no cubre la sujeción de las fijaciones a las estructuras/membranas/techos de grava, no están cubiertos por esta norma debido a la gran cantidad y variedad de tipos existentes hoy día en la construcción.

Los componentes de protección contra el rayo (CPCR) pueden también ser adecuados en atmósferas peligrosas. Debería prestarse atención a los requisitos extras que necesitan los componentes que se emplean en tales condiciones.

UNE-EN 62561-5 Requisitos para los componentes de los sistemas de protección contra el rayo (CPCR). Parte 5: Requisitos para las arquetas de inspección de los electrodos de tierra y para el sellado de los electrodos de tierra.

Esta Parte 5 de la Norma a EN 62561 especifica los requisitos y ensayos para: 

  • las cajas de inspección de los electrodos de puesta a tierra (arquetas de tierra);
  • el sellado de los electrodos de tierra.

UNE-EN IEC 62561-6 Requisitos para los componentes de los sistemas de protección contra el rayo (CPCR). Parte 6: Requisitos para los contadores de impactos de rayos (CIR).

Esta Parte 6 de la norma EN 62561 especifica los requisitos y los ensayos de los dispositivos que tratan de contar el número de impulsos de impactos de rayo que circulan por un conductor. Este conductor puede formar parte del sistema de protección contra el rayo (SPCR) o puede estar conectado a un DPS (o a otros conductores que no estén previstos para conducir una parte importante de las corrientes de los rayos).

UNE-EN IEC 62561-7 Requisitos para los componentes de los sistemas de protección contra el rayo (CPCR). Parte 7: Requisitos para los compuestos que mejoran las puestas a tierra

Esta parte 7 de la serie de Normas EN 62561 especifica los requisitos y ensayos para los compuestos que mejoran las puestas a tierra creando una baja resistencia en un sistema de puesta a tierra.

UNE-EN IEC 62793 Protección contra el rayo. Sistemas de aviso de tormentas.

Esta norma internacional describe las características de los sistemas de aviso de tormentas y la evaluación de la utilidad de los datos de los rayos en tiempo real y / o de los datos sobre la electrificación de las tormentas, con el fin de implementar medidas preventivas contra el riesgo de los rayos.

Esta norma proporciona los requisitos básicos de los sensores y de las redes que recogen información precisa de los parámetros relevantes, que informan, en tiempo real, dando información en tiempo real de la evolución de los rayos y sus rangos. Describe, en forma de avisos y de datos históricos, la aplicación de los datos recogidos por estos sensores y redes.

Esta norma se aplica a la información de los sistemas detectores de tormentas (sistemas o equipos que proporcionan información en tiempo real) sobre la actividad eléctrica atmosférica con el fin de monitorizar medidas preventivas.

Esta norma incluye:

  • una descripción general de los sistemas de aviso de riesgo por posibles rayos y electrificación de las tormentas;
  • una clasificación de los sistemas de detección de las tormentas y de sus propiedades;
  • una guía sobre los métodos de alarmas;
  • un procedimiento para determinar la utilidad de la información sobre las tormentas;
  • algunos ejemplos informativos de posibles acciones preventivas.

UNE-EN 61400-24 Aerogeneradores. Parte 24: Protección contra el rayo.

Esta norma internacional se aplica a la protección contra el rayo de los aerogeneradores y de sus sistemas de potencia.

Las normas para consulta son las normas generales de protección contra el rayo, las normas de baja y alta tensión en maquinaria e instalaciones y las de compatibilidad electromagnética (CEM).

Esta norma define el ambiente producido por el rayo en los aerogeneradores y la aplicación de este ambiente con el fin de valorar el riesgo en ellos. Define los requisitos para proteger contra los efectos directos e indirectos del rayo las palas, otros componentes estructurales y los sistemas eléctricos y de control. Se recomiendan métodos de ensayo para la validación de los mismos.

Provee una orientación en el uso de las normas sobre la protección contra el rayo, sobre instalaciones industriales y CEM, así como sobre instalaciones de puesta a tierra.

Provee una orientación en relación a la seguridad de las personas.

BOE: Prevención de Riesgos Laborales - Real Decreto 1215/1997: por el que se establecen las disposiciones mínimas de seguridad y salud para la utilización por los trabajadores de los equipos de trabajo.

El presente Real Decreto establece, en el marco de la Ley 31/1995, de 8 de noviembre, de Prevención de Riesgos Laborales, las disposiciones mínimas de seguridad y salud para la utilización de los equipos de trabajo empleados por los trabajadores en el trabajo.

BOE: Prevención de Riesgos Laborales Real Decreto 614/2001 de 8 de Junio, sobre disposiciones mínimas para la protección de la salud y seguridad de los trabajadores frente al riesgo eléctrico

El presente Real Decreto establece, en el marco de la Ley 31/1995, de 8 de noviembre, de Prevención de Riesgos Laborales, las disposiciones mínimas de seguridad para la protección de los trabajadores frente al riesgo eléctrico en los lugares de trabajo. Este Real Decreto se aplica a las instalaciones eléctricas de los lugares de trabajo y a las técnicas y procedimientos para trabajar en ellas, o en sus proximidades.

BOE: Real Decreto 244/2019 Autoconsumo de Energía Eléctrica.

El presente real decreto tiene por objeto establecer:

  1. Las condiciones administrativas, técnicas y económicas para las modalidades de autoconsumo de energía eléctrica definidas en el artículo 9 de la Ley 24/2013, de 26 de diciembre, del Sector Eléctrico.
  2. La definición del concepto de instalaciones próximas a efectos de autoconsumo.
  3. El desarrollo del autoconsumo individual y colectivo.
  4. El mecanismo de compensación simplificada entre déficits de los autoconsumidores y excedentes de sus instalaciones de producción asociadas.
  5. La organización, así como el procedimiento de inscripción y comunicación de datos al registro
  6. administrativo de autoconsumo de energía eléctrica.

1.2 France

NF C 17-102: Protection des structures et de zones ouvertes contre la foudre, paratonnerres à dispositif d´amorçage.

Protection contre la foudre - Systèmes de protection contre la foudre à dispositif d'amorçage Le présent document s'applique aux systèmes de protection contre la foudre à dispositif d'amorçage destinés à protéger les structures, les bâtiments et les zones ouvertes contre les impacts directs de foudre. Ce Système de Protection contre la Foudre (SPF) à dispositif d'amorçage doit être soumis à essai, sélectionné et installé conformément au présent document.

1.3 Portugal

NP 4426: Proteçao contra descargas atmosféricas – sistemas com dispositivo de ionização não radioactivo.

A presente Norma aplica-se aos sistemas de proteção contra descargas atmosféricas com dispositivo de ionização não radioativo, para proteger as estruturas, edifícios e áreas abertas contra os impacto diretos de descargas atmosféricas. Este dispositivo SPDI (Sistema de proteção contra descargas atmosféricas com dispositivo de ionização) deve ser ensaiado, selecionado e instalado de acordo com esta Norma.

1.4 United States

NFPA 780 Standard for the installation of Lightning Protection Systems.

NFPA 780 provides lightning protection system installation requirements to safeguard people and property from fire risk and related hazards associated with lightning exposure.

2. International standards

IEC 62305-1 Protection against lightning - Part 1: General principles.

It provides general principles to be followed for protection of structures against lightning, including their installations and contents, as well as persons.

IEC 62305-2 Protection against lightning - Part 2: Risk management.

It is applicable to risk assessment for a structure due to lightning flashes to earth. Its purpose is to provide a procedure for the evaluation of such a risk. Once an upper tolerable limit for the risk has been selected, this procedure allows the selection of appropriate protection measures to be adopted to reduce the risk to or below the tolerable limit.

IEC 62305-3 Protection against lightning - Part 3: Physical damage to structures and life hazard.

It provides the requirements for protection of a structure against physical damage by means of a lightning protection system (LPS), and for protection against injury to living beings due to touch and step voltages in the vicinity of an LPS (see IEC 62305-1).

IEC 62305-4 Protection against lightning - Part 4: Electrical and electronic systems within structures.

It provides information for the design, installation, inspection, maintenance and testing of electrical and electronic system protection (SPM) to reduce the risk of permanent failures due to lightning electromagnetic impulse (LEMP) within a structure.

IEC 62561-1 Lightning Protection System Components (LPSC) - Part 1: Requirements for connection components.

It specifies the requirements and tests for metallic connection components that form part of a lightning protection system (LPS). Typically, these can be connectors, clamps, bonding and bridging components, expansion pieces and test joints.

For the purposes of this document the following connection types are considered as connection components: exothermic, brazing, welding, clamping, crimping, seaming, screwing or bolting. Testing of components for an explosive atmosphere is not covered by this document.

IEC 62561-2 Lightning Protection System Components (LPSC) - Part 2: Requirements for conductors and earth electrodes

It specifies the requirements and tests for:

  • metallic conductors (other than "natural" conductors) that form part of the air-termination and down-conductor systems,
  • metallic earth electrodes that form part of the earth-termination system.

IEC 62561-3 Lightning protection system components (LPSC) - Part 3: Requirements for isolating spark gaps (ISG)

It specifies the requirements and tests for isolating spark gaps (ISG) for lightning protection systems. ISGs can be used to indirectly bond a lightning protection system to other nearby metalwork where a direct bond is not permissible for functional reasons.

IEC 62561-4 Lightning protection system components (LPSC) - Part 4: Requirements for conductor fasteners

It deals with the requirements and tests for metallic and non-metallic conductor fasteners that are used to retain and support the air-termination, down-conductor and earth-termination systems.

This document does not cover the fixing of conductor fasteners to the fabric of structures due to the vast number and types used in modern day construction.

LPSC can also be suitable for use in hazardous atmospheres. There are therefore additional requirements when installing the components in such conditions.

IEC 62561-5 Lightning protection system components (LPSC) - Part 5: Requirements for earth electrode inspection housings and earth electrode seals

It specifies the requirements and tests for earth electrode inspection housings (earth housing) installed in the earth and for earth electrode seals.

Lightning protection system components (LPSC) can also be suitable for use in hazardous atmospheres. There are therefore additional requirements when installing the components under such conditions.

IEC 62561-6 Lightning protection system components (LPSC) - Part 6: Requirements for lightning strike counters (LSC)

It specifies the requirements and tests for devices intended to count the number of lightning strikes based on the current flowing in a conductor. This conductor may be part of a lightning protection system (LPS) or connected to an SPD installation or other conductors, which are not intended to conduct a significant portion of lightning currents.

LSCs may also be suitable for use in hazardous atmospheres and there are therefore extra requirements necessary for the components to be installed in such conditions.

IEC 62561-7 Lightning protection system components (LPSC) - Part 7: Requirements for earthing enhancing compounds

It specifies the requirements and tests for earthing enhancing compounds producing low resistance of an earth termination system.

IEC TS 62561-8 Requirements for components for isolated LPS.

It specifies the requirements and tests for insulating stand-offs, used in conjunction with an air termination system and down-conductors with the aim of maintaining the proper separation distance, and the requirements and tests for insulating down-conductors, including their specific fasteners, able to reduce the separation distance.

IEC 62793 Protection against lightning - Thunderstorm warning systems

It describes the characteristics of thunderstorm warning systems and evaluation of the usefulness of lightning real time data and/or storm electrification data in order to implement lightning hazard preventive measures. This standard provides the basic requirements for sensors and networks collecting accurate data of the relevant parameters, giving real-time information of lightning tracks and range. It describes the application of the data collected by these sensors and networks in the form of warnings and historical data. This standard applies to the use of information from thunderstorm warning systems (systems or equipment providing real-time information) on atmospheric electric activity in order to monitor preventive measures.

IEC 61400-24 Wind energy generation systems - Part 24: Lightning protection

It applies to lightning protection of wind turbine generators and wind power systems. Refer to guidelines for small wind turbines in annex.

This document defines the lightning environment for wind turbines and risk assessment for wind turbines in that environment. It defines requirements for protection of blades, other structural components and electrical and control systems against both direct and indirect effects of lightning. Test methods to validate compliance are included.

Guidance on the use of applicable lightning protection, industrial electrical and EMC standards including earthing is provided.

IEC 61643-11 Low-voltage surge protective devices - Part 11: Surge protective devices connected to low-voltage power systems - Requirements and test methods

It is applicable to devices for surge protection against indirect and direct effects of lightning or other transient overvoltages. These devices are packaged to be connected to 50/60 Hz a.c. power circuits, and equipment rated up to 1 000 V r.m.s. Performance characteristics, standard methods for testing and ratings are established. These devices contain at least one nonlinear component and are intended to limit surge voltages and divert surge currents.

IEC 61643-22 Low-voltage surge protective devices - Part 22: Surge protective devices connected to telecommunications and signalling networks - Selection and application principles.

It describes the principles for the selection, operation, location and coordination of SPDs connected to telecommunication and signalling networks with nominal system voltages up to 1 000 V r.m.s. a.c. and 1 500 V d.c. This standard also addresses SPDs that incorporate protection for signalling lines and power lines in the same enclosure (so called multiservice SPDs).

IEC 61643-31 Low-voltage surge protective devices - Part 31: Requirements and test methods for SPDs for photovoltaic installation

It is applicable to Surge Protective Devices (SPDs), intended for surge protection against indirect and direct effects of lightning or other transient overvoltages. These devices are designed to be connected to the DC side of photovoltaic installations rated up to 1 500 V DC. These devices contain at least one non-linear component and are intended to limit surge voltages and divert surge currents. Performance characteristics, safety requirements, standard methods for testing and ratings are established. SPDs complying with this standard are exclusively dedicated to be installed on the DC side of photovoltaic generators and the DC side of inverters. SPDs for PV systems with energy storage (e.g. batteries, capacitor banks) are not covered. SPDs with separate input and output terminals that contain specific series impedance between these terminal(s) (so called two-port SPDs according to IEC 61643-11:2011) are not covered. SPDs compliant with this standard are designed to be permanently connected where connection and disconnection of fixed SPDs can only be done using a tool. This standard does not apply to portable SPDs.

IEC 61643-32 Low-voltage surge protective devices - Part 32: Surge protective devices connected to the D.C. side of photovoltaic installations - Selection and application principles.

It describes the principles for selection, installation and coordination of SPDs intended for use in Photovoltaic (PV) systems up to 1 500 V DC and for the AC side of the PV system rated up to 1 000 V rms 50/60 Hz. The photovoltaic installation extends from a PV array or a set of interconnected PV-modules to include the associated cabling and protective devices and the inverter up to the connection point in the distribution board or the utility supply point. This part of IEC 61643 considers SPDs used in different locations and in different kinds of PV systems: PV systems located on the top of a building. PV systems located on the ground like free field power plants characterized by multiple earthing and a meshed earthing system. The term PV installation is used to refer to both kinds of PV systems. The term PV power plant is only used for extended free-field multi-earthed power systems located on the ground. For PV installations including batteries additional requirements may be necessary.

Standards of the lightning protection
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