Elektrika.cz, reportážní portál instalační elektrotechniky, vyhlášky, schémata zapojení .

 
Oddíly
reklama
Bleskovky
Osobní nástroje
FUTURE okénko - V nejbližších dnech se zde dočtete ...
  • Svůj pohled na sousední megaveletrh Light+Building ve Frankfurtu popisuje český elektrikář. Nezůstává pouze u jednoho selfie o své přítomnosti v Německu a prozrazuje proč se vydal tak daleko. Čím ho to obohatilo? Jak se dívá na budoucnost veletržních ...

SOLID: Změny v ELEKTRO v praxi č.2


Document Actions
SOLID: Změny v ELEKTRO v praxi č.2
NOVÁ KONCEPCE ŘEŠENÍ OCHRANY PŘED BLESKEM - informativní (IEC/EN 62305–1 až 5) ... tímto informativním příspěvkem chceme včasně reagovat a Vás informovat, že i do oblasti projekce a instalace hromosvodových soustav vstoupí v brzké době soubor harmonizovaných norem ČSN EN (doposud IEC/EN). Informace o obsahu těchto doposud “neharmonizovaných“ norem dává elektrotechnické veřejnosti možnost přípravy na odborný tvůrčí přístup elektrotechniků, při tvorbě projektů hromosvodových soustav. ELEKTRO V PRAXI 2 DÍL – článek 10/2005
Margita Boháčová, Petr Létal, ze dne: 6.02.2006

NOVÁ KONCEPCE ŘEŠENÍ OCHRANY PŘED BLESKEM - informativní (IEC/EN 62305–1 až 5)

Tvůrčí znamená, že místo šablonovitého používání předepsaného, se jde cestou rozvaž, změř, spočítej a dle metodiky v normě vyprojektuj a předej k realizaci. Tak jsou i koncipovány obsahy zde představovaných norem.

Současný světový trend jde cestou vytváření nové koncepce pro řešení ochrany před bleskem. Jde o metody, které jsou postaveny na analytických zkoumáních řešené problematiky spojené s ochranou před atmosférickým přepětím a jeho možných následcích. Tato koncepce je v popisovaném souboru norem postavena na metodě „řízeného rizika“. Podstatu lze naformulovat ve smyslu použití analytických schopnosti odborníků pro stanovení „míry rizika“ a tuto srovnat s přijatelnou mezí (vzniklých ztrát a škod). V praxi to znamená využití návrhů dostupných řešení problematiky ochrany před přepětím v kontextu s řešením ochrany před přepětím všech částí v objektu.

K této základní zásadě přistupují další požadavky:

  • na stavební části chráněného objektu,
  • na elektrickou instalaci vně i uvnitř,
  • na výrobce koncových zařízení,
  • na výrobce ochran.

Do této koncepce řešení spadají připravované standardy IEC/EN. „Ochrana před bleskem“. Nová strukturalizace. Viz. tabulka

Číslo  Název
IEC/EN 62305-1 Obecné zásady
IEC/EN 62305-2 Řízené riziko (Risk management)
IEC/EN 62305-3 Fyzické škody na objektech a ohrožení života
IEC/EN 62305-4 Elektrické a elektronické systémy uvnitř objektů
IEC/EN 62305-5 Inženýrské sítě

Předpokládaný termín zavedení těchto norem u nás je v roce 2006.

Stručná charakteristika jednotlivých norem
Standardy IEC 62305, část 1 až 5, jsou vhodné pro návrh, instalaci, revizi a údržbu systémů protibleskové ochrany objektů (budov, staveb, konstrukcí bez ohledu na jejich výšku), instalací a zařízení uvnitř, osob, jakož i inženýrských sítí vstupujících do těchto objektů.
IEC 62305-1: Obecné zásady - informuje o nebezpečí blesku, o parametrech blesku, odvozených parametrech pro simulaci účinků blesku a o parametrech zkoušek pro simulaci účinků blesku na součásti přepěťové ochrany. Dále uvádí souhrn řad standardů pro ochranu před bleskem. Zde jsou vysvětleny postupy a zásady ochrany, jež jsou základem dalších částí.

Norma je rozdělena do těchto částí:

  • vrcholová hodnota bleskového proudu
  • strmost bleskového proudu
  • elektrodynamická síla F

Základní elektrické parametry bleskového výboje jsou shrnuty do následující tabulky:

Třída ochrany objektů I II III IV
Maximální hodnota proudu bleskového výboje Imax. [kA] 200 150 100 100
Celková náboj bleskového výboje Q [C] 300 225 150 150
Měrná energie bleskového výboje W/R [kJ/Ω] 10000 5600 2500 2500
Průměrná strmost bleskového proudu di/dt [kA/μs] 200 150 100 100

Bleskový výboj je většinou charakterizován dvěma po sobě jdoucími výboji, kde hlavní energetický náboj nese výboj první. Podstatná většina bleskových výbojů je tvořena směrem z vrchu dolů. U vysokých a štíhlých objektů je možno někdy pozorovat tzv. vstřícný výboj proti výboji z oblaků.
Ve výše uvedené tabulce jsou parametry bleskových výbojů jako hodnoty získané dlouhodobým měření a vyhodnocováním získaných údajů.
Třída ochrany objektů (I až IV) hodnotově vyjadřuje pravděpodobnost zachycení bleskových úderů do jímací soustavy. Zařazování objektů do třídy ochrany je dáno speciálními předpisy nebo, jako vyhodnocení rizika škod dle IEC/EN 62305-2.

Třída ochrany před bleskem  Pravděpodobnost zachycení
I 99 %
II 97%
III 91%
IV 84

Maximální hodnota bleskového proudu Imax [kA]
je stanovena z maximální hodnoty proudu dosažené v průběhu prvního bleskového výboje. Maximální hodnota bleskového proudu Imax určuje maximální velikost úbytku napětí na odporu uzemnění zasaženého objektu, tzn. zvýšení jeho potenciálu vůči vzdálenému okolí (zemi).

Náboj bleskového výboje Q
ovlivňuje výměnu energie bezprostředně v místě úderu blesku a všude tam, kde bleskový proud proniká ve formě oblouku přes izolační vrstvu. Elektrický oblouk způsobuje roztavení a následné rozstříknutí materiálu nejen na jímačích, ale také na elektrodách ochranných jiskřišť bleskojistek.

Měrná energie bleskového proudu W/R [A2s příp. J/W]
je definována jako časový integrál druhé mocniny impulsní části proudu. Měrná energie bleskového proudu W/R je rozhodující pro oteplení a elektrodynamické namáhání vodičů, jimiž protéká bleskový proud. Množství energie, které se vlivem odporu vodiče přemění v teplo, umožňuje stanovit minimální průřez vodiče, tak aby jejich případné oteplení odpovídalo stanoveným požadavkům.

Elektrodynamické síly
ve své podstatě nemají velké praktické uplatnění, neboť bleskový výboj přechází hlavně přes pevně uložená zařízení.

Strmost čela bleskového proudu
má vliv na velikost indukovaného napětí v instalačních smyčkách. Strmost čela bleskového proudu di/dt [A/s] definuje změnu velikosti proudu za jednotku času. Na základě velikosti indukovaného napětí lze stanovit bezpečnou vzdálenost vodivých instalací od hromosvodu, případně stanovit další nutná opatření.

IEC 62305-2: Risk management ( Metodika odhadu rizika) - popisuje analýzu rizika používanou ke stanovení nezbytnosti ochrany před bleskem. Poté lze najít ochranná opatření optimální po technické i ekonomické stránce. Ta jsou podrobně popsána v následujících standardech. Tuto normu lze rozdělit na části

  • Zdroje škod
  • Typy ztrát L
  • Příčiny škod D
  • Relevantní rizika R

Typy ztrát lze rozdělit z pohledu využití objektu včetně výskytu osob a jeho stavebně materiálního provedení:

  • L1 – zranění nebo smrt osob v objektu
  • L2 – ztráty ve veřejných službách
  • L3 – ztráty nenahraditelného kulturního dědictví
  • L4 – hospodářské nebo ekonomické ztráty

Příčiny škod jsou charakterizovány:

  • D1 – vzniklé nebezpečné dotykové napětí, vzniklé „krokové“ napětí a jejich účinky na osoby a zvířata
  • D2 – fyzikální účinky bleskového výboje jako zdroje požáru, výbuchu, mechanických i chemických škod
  • D3 – vážná poškození na elektrických a elektronických systémech jako následek přepěťové vlny

Typy rizik (označení R1 až R4) jsou hodnoty, které jsou svázány s typy ztrát L1 až L4.

Výše uvedené údaje jsou statisticky zpracovávané a porovnávané z hodnotami „tolerovaného rizika“. Bude-li vypočtené riziko vyšší než hodnota tolerovaného rizika, je nutno návrh ochran přehodnotit ve prospěch snížení výpočtového rizika.

IEC 62305-3: Fyzické škody na objektech a ohrožení života se týká ochranných opatření ke snížení fyzických škod a nebezpečí ohrožení života přímými údery blesku do objektů. Tato norma obsahuje tyto části:

  • jímací soustava
  • svody
  • uzemnění
  • vyrovnání potenciálů bleskového proudu
  • údržba a revize LPS (sytém ochrany před bleskem)
    - rozsah revize
    - interval mezi revizemi
    - postupy při revizích
    - měření při revizích
    - revizní zpráva
    - údržba.

Jak z uvedeného obsahu této normy vyplývá nachází se v ní celé spektrum technických opatření a řešení vlastního provedení vnější ochrany před bleskem. Základem pro dobrou účinnost ochrany před bleskem je odborně provedený návrh jímací soustavy. Pro návrh jímací soustavy je nutno projektově zpracovat požadavky na chráněné prostory na objektu a v jeho blízkosti a to v závislosti na jeho zařazením do „třídy ochrany a stavebním řešení“.
V normě vedle nám známých způsobu (viz. ČSN 34 1390) pro určení ochranných prostorů je použit pro nás neobvyklý způsob - metoda „ bleskové koule“. Využití metody je pro objekty úzké a vysoké (možnost tvorby vstřícného výboje), nebo pro soustavu objektů.


Ukázka určení chráněných prostorů před úderem blesku pomocí metody „bleskové koule“

Podrobně k obrázku: R – poloměr bleskové koule – hodnota je závislá na zařazení objektu do třídy ochrany (I až IV)
                           části objektů osazené jímacím zařízení  (tučná čára)
                           chráněný prostor (vodorovné šrafování) 

Určení ochranného prostorů metodou „ochranných úhlů“ (α) je oproti metodice v ČSN 34 1390, mimo jiné, odlišné v tom, že úhel otevření (α) je svázán s třídou ochrany objektu a s výškou umístění jímacího vedení či vrcholu jímací tyče (h) nad vztažnou rovinou.

Pro ploché střechy je používána „mřížová soustava“, velikost ok je také svázána s třídou ochrany objektu. Přiřazení poloměru bleskové koule (R), výšky jímače (h), úhlu rozevření ochranného prostoru (α) a rozměrů jímacího oka v závislosti na třídě ochrany objektu je uvedeno v následné tabulce.

třída ochrany  R (m)  h (m) α (˚) rozměr oka (m)
I 20 2÷20 70÷23 5x5
II 30 2÷30 72÷23 10x10
III 45 2÷45 76÷23 15x15
IV 60 2÷60 79÷23 20x20

Oddělovací vzdálenost (s). V systému ochrany objektu před bleskem musí být zahrnuty všechny kovové součásti budovy, ale i elektrické přístroje včetně jejich přívodů. Při úderu blesku je nutno prostorovým uspořádáním zabránit možnému přeskoku (jiskření) mezi vedením vedoucím bleskový proud a kovovým částmi v ochranném prostoru. Proto je nutno realizovat jejich vzájemné prostorové oddělení.

Poznámka ST Olomouc:Pro teoretický výklad jsme čerpali z dokumentu realizace vnější ochrany před bleskem v provedení dle normy IEC/EN 62305-3, který zpracovala firma OBO BETTERMANN Praha s.r.o.

Využití oddělovací vzdálenosti se hlavně tyká klimatizačních zařízení, elektrických senzorů a ovládačů, kovových větracích trubek a dalších komponentů, k které mají vodivé pokračování do objektu.

Výpočtový vzorec pro stanovení oddělovací vzdálenosti s:

                                           kc
                             s [m] = ki --- L[m]
                                           km

L [m] - je vertikální vzdálenost mezi bodem, v němž má být určena oddělovací vzdálenost s [m], a nejbližším bodem vyrovnání potenciálů (potenciálová sběrnice).
Význam koeficientů ki,kc a km je zřejmí z následujících tabulek.

Příklad:

  • Třída ochrany před bleskem – III
  • Maximální vzdálenost L – 10 m
  • ki = 0,05
  • km = 0,5 (beton, cihly)

Oddělovací vzdálenost s = 0,44 m


Obrázky ukazují praktický význam použití výpočtu oddělovací vzdálenosti s pro umístění chráněných zařízení (satelitní anténa – jímací tyč, plechový komínový nástavec – jímací tyč).

IEC 62305-4: Elektrické a elektronické zařízení uvnitř objektů - Obsahuje postupy, které mohou zmenšit rizika škod způsobených elektromagnetickým impulsem bleskového proudu (LEMP). Norma obsahuje tyto části:
    - Zóny bleskové ochrany (LPZ)
Podle způsobu ohrožení bleskovým proudem jsou definovány následné zóny:

vnější

  • ZBO 0A - ohrožena přímými údery blesku, impulsními bleskovými proudy a netlumeným elektromagnetickým polem;

  • ZBO 0B - chráněna před přímými údery blesku. Ohrožena dílčími impulsními bleskovými proudy a netlumeným elektromagnetickým polem;

vnitřní (chráněny před přímými údery blesku)

  • ZBO 1 - impulsní proudy jsou omezeny rozdělením bleskového proudu a přepěťovými ochranami umístěnými na rozhraní zón. Elektromagnetické pole
    může být dále tlumeno stíněním místnosti;

  • ZBO 2 a další - impulsní proudy jsou dále omezeny rozdělením bleskového proudu a přepěťovými ochranami umístěnými na rozhraní zón.


Ukázka prostorového rozmístění zón bleskové ochrany vně a uvnitř objektu.

  • Management (metodika návrhu) ochranných opatření před LEMP

  • Revize

  • Údržba

IEC 62305-5: Inženýrské sítě - je zaměřena na ochrany směřující ke zmenšení nebezpečí a snížení provozních ztrát na systémech vstupujících do objektů, obzvláště elektrických a sdělovacích vedení.

Pokud se chcete seznámit s celým obsahem tohoto dílu, pokračujte zde!

Objednejte si tento díl níže uvedeným formulářem!
Cena 100,-Kč + dobírka!

 
 

 

TEXT Z OBLASTÍ SOUVISEJÍCÍ KONTAKT

Solid Team s.r.o.
Zaslání vizitky
Zobrazit záznam v adresáři


FIREMNÍ TIPY
Miroslav Záloha připomíná definici pracovního úrazu. Zapomíná se, že zaměstnavatel má povinnost objasnit příčinu a okolnosti pracovního úrazu a vést dokumentaci o všech pracovních úrazech. Dozvídáme se, ve kterých odvětvích vznikají pracovní úrazy nejčastěji. A zajímavý pohled je na dlouhodobé statistiky, které ukazují, kdy k nim dochází a kdo je tou nejohroženější skupinou. S podrobnostmi se seznamte zde!
Mnoho z nás zajímá, jak budou v budoucnu vypadat noví "kvalifikovaní". Jaké úrovně dovedností jsou potřebné pro různé druhy prací v elektrotechnice a kolik typů kvalifikací v elektrotechnice existuje? Kde hledat informace o konkrétní práci v elektrotechnice? Co umět a jaké dovednosti znát, k získání kvalifikaci "Elektromechanik pro elektroenergetická rozvodná zařízení"? Hlavně, že se v tom vyznáme! Sledujte zde ...
Víte, jaký je hlavní účel a význam rozdělení pracovních činností na profesní kvalifikace (PK) a úplné profesní kvalifikace (ÚPK) v rámci NSK? Jak jsou definovány kvalifikační a hodnoticí standardy a jaký mají vliv na proces získávání PK? Jaký je proces získání osvědčení o PK a jak se liší od způsobu uznávání odborných způsobilostí podle různých legislativních předpisů? Jak je určována kvalifikační úroveň jednotlivých odborných kompetencí a ...
Tušíte co je významem Národní soustavy kvalifikací NSK? A výrazy úplná profesní kvalifikaci ÚPK a profesní kvalifikace PK? Jak NSK pomáhá lidem získat oficiální uznání svých profesních dovedností, které byly nabity mimo formální vzdělávací systém? Jaké jsou hlavní rozdíly mezi ÚPK a PK ve vztahu k trhu práce a jak jsou tyto kvalifikace využívány zaměstnavateli? Dle průzkumu na tyto otázky zná z pracujících málokdo odpověď ...
Terminolog
Týdenní přehled
Přihlašte si pravidelné zasílání týdenního přehledu
Vyhledávání
Hledaný text zadávejte prosím s diakritikou



Panacek
reklama
Tiráž

Neomezený náklad pro česky a slovensky hovořící elektrotechnickou inteligenci.

ISSN 1212-9933