DEHN: Nové evropské normy v oblasti ochrany před bleskem (3. část)

Připravované mezinárodní a evropské normy IEC/EN 62305

V první části norem 62305 (viz ELEKTRO 2/2005) byly uvedeny obecné zásady.
Druhá část norem 62305 (risk management) obsahuje:

• termíny a definice,
• objasnění pojmů,
• management rizika,
• odhad rizik pro objekty,
• odhad rizik pro inženýrské sítě,
• přílohy.

V úvodu této normy jsou definovány základní pojmy, jako např.:

1. elektromagnetický impuls bleskového proudu LEMP (lightning electromagnetic impulse) – elektromagnetické účinky bleskového proudu);
2. zóna bleskové ochrany LPZ (lightning protection zone) – zóna, ve které je stanoveno elektromagnetické pole závislé na hodnotě bleskového proudu;
3. ochranná úroveň před bleskem LPL (lightning protection level) – číselná hodnota, která je vztažena k sadě parametrů bleskového proudu a k pravděpodobnosti, že nebudou překročeny příslušné největší a nejmenší naměřené hodnoty bleskového proudu v přírodě;
4. o systém ochrany před bleskem LPS (lightning protection system) – kompletní systém užívaný ke snížení fyzických škod způsobených údery blesku do objektu. Sestává z vnějšího a vnitřního systému ochrany před bleskem;
5. systém ochrany před LEMP LPM (LEMP protection system) – kompletní systém ochranných opatření uvnitř budovy před LEMP. Systém chrání nejen před rušivými veličinami, ale také před vyzařovaným elektromagnetickým polem;
6. přepěťová ochrana SPD (surge protection device) – přístroj, který je určen k omezování přechodných přepětí a svádění impulsních proudů. Obsahuje minimálně jednu nelineární součástku.

Připravovaná mezinárodní a evropská norma 62305, část 2, se zabývá výpočtem řízeného rizika pro daný chráněný objekt. V této normě je uvedeno nové klíčové slovo „risk management“. Vyjadřuje skutečnost, že instituce nebo firmy by měly počítat s mírou tolerovatelného rizika. Riziko se má přesně stanovit a vyjádřit. Cílem výpočtu řízeného rizika je stanovení nezbytnosti vnější a vnitřní ochrany před bleskem a přepětím pro objekt. Podle účelu a využití objektu se vytvoří technicky a ekonomicky optimální ochranná opatření.

Klik pro větší náhled.
Obr.1 Sběrné plochy pro údery blesku

Zasáhne-li blesk objekt, může způsobit škody nejen na samotných budovách, ale také na vstupujících inženýrských sítích objektu (obr. 1). Proto je nejprve nutné definovat zdroje, typy škod a ztrát nejen pro budovy a prostory v jejich blízkosti, ale také pro inženýrské sítě a na ně navazující prostory (tab. 1).

Klik pro větší náhled.
Tab. 1 Zdroje a typy škod, typy ztát

Zdroje škod jsou:

• S1 – přímé údery blesku do chráněného objektu,
• S2 – přímé údery blesku do země v blízkosti chráněného objektu,
• S3 – přímé údery blesku do inženýrských sítí,
• S4 – přímé údery blesku do země vedle inženýrských sítí.

Typy ztrát mohou být různé podle použitých materiálů, využití a podstaty objektu:

• L1 – zranění nebo smrt osob,
• L2 – ztráta veřejných služeb,
• L3 – ztráta nenahraditelného kulturního dědictví,
• L4 – hospodářské nebo ekonomické ztráty.

Uvedené typy ztrát mohou vzniknout z těchto příčin a jsou označeny typem škod:

• D1 – elektrickým šokem osob či zvířat následkem dotykových nebo krokových napětí,
• D2 – požárem, explozí, mechanickými nebo chemickými účinky způsobenými fyzikálními účinky bleskového výboje,
• D3 – poruchami elektrických a elektronických systémů způsobenými přepětím.

Mezi typy škod a ztrát a z toho vyplývajícími relevantními riziky škod je velmi úzký vztah (obr. 2), nazývaný typy rizik:

• R1 – riziko ztráty lidského života,
• R2 – riziko ztráty služeb veřejnosti,
• R3 – riziko ztráty kulturního dědictví,
• R4 – riziko ztráty ekonomických hodnot.

Klik pro větší náhled.
Obr. 2  Z rozdílných příčin škod vyplívají výsledné typy ztrát

Pro definici rizik R1, R2, R3 je v angličtině použito způsobové sloveso shall (musí), vyjadřující povinnost, tzn. závaznost. Pro každý typ ztráty R je relevantní riziko součtem složek rizik RX:

R = _Σ R_X
       X

V případě více než jednoho typu ztrát, které mohou nastat na objektu nebo inženýrských sítích, musí být požadavek uplatněn na každý typ ztráty.
Relevantní riziko lze obecně vypočítat:
R = N P σ
kde

• N     je četnost úderů blesku do vyšetřovaného prostoru (kolik úderů blesku zasáhne daný prostor),
• P     pravděpodobnost škod (s jakou pravděpodobností způsobí blesk určitou škodu),
• σ     koeficient škod (jaké účinky, výše, rozsah a důsledky škod).

Klik pro větší náhled.
Tab. 2 Tolerované riziko škod R_T

Při ochraně před bleskem musí být riziko R sníženo na tolerovatelné riziko RT (tab. 2):

R ≤ R_T

Tolerovatelné riziko R_T je maximální hodnota rizika, kterou lze u objektu připustit. Vývojový diagram ukazuje postup při rozhodování o volbě ochranných opatření v ochraně před bleskem a přepětím (obr. 3). Bude-li vypočtené relevantní riziko vyšší než tolerovatelné, je nutné učinit vyšší ochranná opatření v ochraně před bleskem a přepětím a znovu zopakovat předchozí postup.

Klik pro větší náhled.
Obr. 3 Rozhodovací proces volby ochranných opatření

Pro uvedený příspěvek byly čerpány materiály z firemní literatury DEHN + SÖHNE ke dni 15. 1. 2005.