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

Servisní služby ...

Jaké materiály se používají pro připojování jističů nebo uvnitř ...

OBO: Vkládací ...

Vkládací lišty jsou samozřejmostí. V případě instalačních ...
 
Oddíly
reklama
Bleskovky
Co chcete dnes sledovat?
Co má Elektrika připravovat prioritně?
Základy elektrotechniky
Recenze knih
O elektrotechnicích v praxi
Krátké zprávy
Videoreportáže
Živá vysílání
Historické souvislosti
Záznamy živých vysílání
Podcasty, audioverze
Článek o novinkách
Diskusní témata
Rozhovory
Osobní setkávání
Výsledky budou zveřejněny později

[ Výsledky | Hlasování ]
Hlasů : 33
Osobní nástroje
FUTURE okénko - V nejbližších dnech se zde dočtete ...
  • Koho v každodenní praxi oslovují spojky, víka žlabu, trapézové úchyty, konzoly, stojiny, stropní držáky závitových tyčí, závitové tyče, závěsy, L-nosníky, zemnící spojky a třeba C-nosníky, pak může vytušit, že tento informační materiál se může hodit ...

DEHN: Izolovaný hromosvod – nejbezpečnější varianta ochrany před bleskem


Document Actions
DEHN: Izolovaný hromosvod – nejbezpečnější varianta ochrany před bleskem
V posledních letech dochází stále častěji k extrémním účinkům bleskových proudů a to až do hodnoty 350kA. Varianta izolovaného hromosvodu je pak často jedinou cestou pro bezpečné řešení ochrany před bleskem. Instalací vodičů řady HVI je zabráněno přímému přeskoku bleskového proudu z hromosvodu na vnitřní instalace. Pro správný návrh izolovaného hromosvodu je potom klíčové správně stanovit dostatečnou vzdálenost a dodržovat montážní návody dané výrobní varianty.
Jiří Kutáč, ze dne: 26.05.2015


1. Analýza rizika podle ČSN EN 62305 – 2 ed.2

Na začátku projektu je vždy zpracování analýzy rizika. K tomuto účelu je možno použít program DEHNsupport, který je používán v 13 zemích EU. Tento velice účelně připravený program slouží pro poměrně snadné zpracování analýzy rizika v souladu s ČSN EN 62305 – 2 ed.2. V průběhu zadávání vstupních dat se může kontrolovat, která rizika pro konkrétní objekt hrozí. Ať je to přímý úder blesku do stavby nebo do připojených inženýrských sítí, dále riziko požáru, rizika dotykových a krokových napětí apod.

Obrázek 1 Pohled na rodinný dům. Vzhledem k nejistému chování
blesku (možné přeskoky) bylo třeba řešit izolovaný hromosvod

Vstupní zadání softwaru:

  • všechny vstupní inženýrské sítě,
  • přívodní napájení (vrchní vedení),
  • telefonní linka (kabelové vedení),
  • napájení sousedního malého domu,
  • bouřková činnost (podle izokeraunické mapy, která je součásti DEHNsupportu),
  • činitel polohy (místní šetření),
  • vnitřní sítě (NN, datová síť, EPS, EZS, MaR, apod.).
  • požární riziko z požární zprávy (není-li známo vždy vysoké),
  • rozdělení do zón, včetně stanovení počtu osob.
 
Revizní technik kontroluje tato vstupní data a následně zpracování výsledků výpočtu. Projektant může rozdělit ochranu (jímací soustavu a soustavu svodů) a pospojování proti blesku do různých tříd s ohledem na skutečná rizika.


Obrázek 2 Analýza rizika – vypočtená rizika bez ochranných
opatření vysoko převyšují tolerovatelné riziko


 
2. Izolovaný hromosvod podle ČSN EN 62305 – 3 ed.2
Podle článku 5.3.2 „Umístění izolovaného (oddáleného) LPS“ odstavce a) je potřebný minimálně jeden svod pro každý stožár, je-li jímací soustava tvořena z jímacích tyčí na oddáleně stojících stožárech (nebo jednom stožáru), které nejsou z kovu nebo vzájemně propojeného armování.

Při opačné provedené variantě hromosvodu je nutno instalovat minimálně dva svod. V současné době se připravuje v IEC a CENELECu norma IEC/EN 62561-8 pro izolované a oddálené hromosvody. Do doby její platnosti musí výrobce těchto výrobků prokázat zkouškami (certifikáty), že jeho výrobky jsou bezpečné a plní funkci oddálení, či izolace. Dnes je možno při kontrolách instalací hromosvodu narazit na tzv. „střešní mistry“, kteří vyrábějí a montují jednotlivé díly na střechách bez těchto zkoušek. Tím vystavují investory vysokému riziku z hlediska bezpečnosti osob a poškození majetku uvnitř budov. 



Obrázek 3 Jímací tyč včetně fixace u anténního stožárku

3. Dostatečná vzdálenost ČSN EN 62305 – 3 ed.2

Dostatečná vzdálenost je jednou z klíčových kritérií pro návrhu hromosvodu jako protipožární ochrany staveb. Vzorec podle článku 6.3 pro tuto vzdálenost respektuje v sobě elektromagnetické účinky bleskového proudu vůči budově.

Elektrické izolace mezi jímací soustavou nebo svody na jedné straně a chráněnými kovovými instalacemi i elektrickými zařízeními, signálními a telekomunikačními zařízeními uvnitř objektu na straně druhé může být dosaženo dodržením dostatečné vzdálenosti s mezi těmito díly:

            kc     
s = ki  -----  l  (m)                                
           km

kde:            
ki je koeficient závislý na třídě LPS;
kc je koeficient závislý na bleskovém proudu, který může protékat svody;
km je koeficient závislý na materiálu elektrické izolace;
l je délka v metrech podél jímací soustavy nebo délka svodu od bodu, u kterého by měla být zjištěna dostatečná vzdálenost, až k nejbližšímu vyrovnání potenciálů.

Při úderu blesku do jímací soustavy budovy se bude bleskový proud snažit téci co nejkratší a nejpřímější (kolmou) cestou i přes vnitřní vodivé součásti budovy (i metalická vedení) do uzemňovací soustavy. Proto při výpočtu dostatečné vzdálenosti s by se neměla počítat jen vzdálenost ve vodorovném směru, ale především ve svislém směru (kritické místo instalace).


Obrázek 4 Svod HVI light

4. Řada vysokonapěťových vodičů HVI   
Specialisté firmy DEHN + SÖHNE vyvíjejí od roku 2003 patentovanou řadu vysokonapěťových vodičů HVI (Hight Voltage Insulation-Line). Toto řešení hromosvodů skýtá řadu možností realizace při dodržení potřebné dostatečné vzdálenosti.

Jedná se především o tyto aplikace:
  • architektonicky náročné stavby (skleněné fasády),
  • komplexní terasovité budovy,
  • technologicky strukturované budovy,
  • ochrana fotovoltaických zařízení na střechách budov.

Základní koncepce izolovaných vodičů spočívá v tom, že vodivé jádro, které je schopno vést bleskový proud, ve spojení s polovodivou vrstvou vodiče, umožní dodržení nutné dostatečné vzdálenosti vůči jiným vodivým částem budovy, elektrickým vedením a kovovým potrubím. Tím se zabrání nebezpečným přiblížením (přeskokům a jiskřením).

Koaxiální vodič se skládá z vnitřního měděného jádra se silnostěnnou vysokonapěťovou izolací a polovodivého vnějšího pláště. Tato skladba vodiče zaručí, že dojde k řízení vysokonapěťového impulzu a zabrání se klouzavým výbojům po povrchu pláště. Vysokonapěťový vodič splní elektrické požadavky souboru norem ČSN EN 62305-1 až 4 ed. 2. Specifická energie bleskového proudu a také časový integrál kvadrátu bleskového proudu celého časového průběhu je pro mechanickou a tepelnou odolnost vedení podstatný parametr, který vodiče řady HVI bezpečně splní.

Technické parametry jednotlivých provedení vodičů HVI jsou tyto:
  • HVI light:
    • bleskový proud 100kA (pro jeden svod),
    • oblast koncovky 1,2m,
    • dostatečná vzdálenost v nejvyšším bodě připojení s=0,45m (pro vzduch).
  • HVI:
    • bleskový proud 150kA (pro jeden svod),
    • oblast koncovky 1,5m,
    • dostatečná vzdálenost v nejvyšším bodě připojení s=0,75m (pro vzduch).
  • HVI power:
    • bleskový proud 200kA (pro jeden svod),
    • oblast koncovky 1,8m,
    • dostatečná vzdálenost v nejvyšším bodě připojení s=0,9m (pro vzduch).
 
Projektant provádí kontrolu těchto parametrů:

  • bleskový proud, který proteče jednotlivým svodem podle vypočtené třídy ochrany před bleskem (LPS I až IV),
  • umístění vodiče v ochranném prostoru jímací soustavy – nesmí dojít k úderu blesku do izolace vodiče,
  • výpočet dostatečné vzdálenosti v nejvyšším bodě připojení vodiče HVI na jímací soustavu,
  • zajištění dostatečné délky vodiče s respektováním oblasti koncovky vodiče HVI,
  • vodiče řady HVI jsou určeny také do prostředí s nebezpečím výbuchu (zón EX-1,2 nebo 21, 22),
  • do tohoto prostředí je nutno navrhovat speciální kovové podpěry.

Montážní firmy respektují tyto požadavky:
  • dodržení montážních návodů pro jednotlivé typy vodičů HVI,
  • zajištění dostatečné délky vodiče s respektováním oblasti koncovky vodiče HVI,
  • oblast koncovky se uzemňuje na vnitřní vodič PE nebo se instaluje samostatný vodič PE ze zkušební svorky,
  • žádné tepelné a mechanické poškození polovodivé vrstvy vodiče HVI,
  • na tento plášť vodiče je možno nanášet barvu až po odsouhlasení výrobcem jejího chemického složení,
  • šedé barevné provedení pláště vodiče umožní instalaci pod omítku, do betonu nebo půdy, včetně nátěru,
  • vodiče HVI se neinstalují do samostatných kovových trubek, ale např. do kovových nebo skleněných fasád.

Revizní technik kontroluje:

  • umístění vodiče v ochranném prostoru jímací soustavy – nesmí dojít k úderu blesku do izolace vodiče,
  • výpočet dostatečné vzdálenosti v nejvyšším bodě připojení vodiče HVI na jímací soustavu,
  • zajištění dostatečné délky vodiče s respektováním oblasti koncovky vodiče HVI,
  • vodiče řady HVI jsou určeny také do prostředí s nebezpečím výbuchu (zón EX-1,2 nebo 21, 22),
  • do tohoto prostředí je nutno navrhovat speciální kovové podpěry.
  • dodržení montážních návodů pro jednotlivé typy vodičů HVI,
  • zajištění dostatečné délky vodiče s respektováním oblasti koncovky vodiče HVI a její připojení na vnitřní vodič PE nebo samostatný vodič PE ze zkušební svorky,
  • tepelné a mechanické poškození polovodivé vrstvy vodiče HVI,
  • uložení vodiče s ohledem na jeho okolí.

Výhody řešení pomoci řady vodičů:
  • izolace bleskového proudu vůči vnitřním kovovým instalacím objektu (kompletní nebo částečná),
  • snížení počtu svodů s ohledem na cenu,
  • bezpečné řešení vnějších, skrytých i vnitřních svodů.


Obrázek 5 SPD typu 1+2, DV M TNC 255 instalovaný
na hlavním přívodu nn závěsným kabelem

5. Praktický příklad vodiče HVI light na rodinném domě
(obrázek 1)
Vzhledem k tomu, že bylo uvažováno o instalaci izolovaného hromosvodu, bylo potřeba provést výpočty dostatečných izolačních vzdáleností „s“ vnitřního zařízení a instalací budovy i na budově od vnější jímací soustavy a jejích svodů. Metody výpočtů uvedené v ČSN EN 62305 – 3 ed.2 poskytují mírně zkreslené výstupy, proto je vhodné použit program Distance Tool, který je součástí programového balíčku DEHNsupport (obrázek 2). Výpočty jsou založeny na uzlové metodě dělení bleskového proudu, kde jsou započteny i délky jednotlivých vedení. Výsledné výpočty proto poskytují přesné informace. Pro tyto účely bylo nutno kontrolovat zejména dostatečné vzdálenosti „s“ od instalací na střeše domu, kde je jednak anténní stožár a jednak komín s kovovou vložkou. Svody bylo zapotřebí vzhledem ke stavební povaze objektu realizovat vodiči HVI light, které samy o sobě dostatečnou izolaci od uzemněných zařízení a instalací zajišťují, bylo však nutné provést kontrolu dostatečné vzdálenosti „s“ v místě připojení svodů (obrázek 3).

Analýza rizika slouží projektantovi jako hlavní podklad pro zpracování projektové dokumentace. Obzvlášť v tomto případě bylo vhodné se zaměřit zejména na detaily spojené s instalací vodičů HVI light. Všechny podrobnosti s tím spojené ovšem přesahují rámec mého příspěvku. Pro simulaci ochranných prostorů jímací soustavy se využila metoda valivé bleskové koule, v tomto případě o poloměru 45 m pro hladinu ochrany před bleskem LPL III. Detailně musely být zpracovány podklady pro montážní firmu právě v souvislosti s instalací vodičů HVI light (obrázek 4). Zde platí obecná zásada, že instalaci by měly provádět osoby, které mají zkušenosti s touto specializovanou prací nebo ještě lépe pracovníci proškolení přímo ve firmě DEHN.


Obrázek 6 SPD typu 2, DG M TNS 275 instalovaný v PR rodinného domku

6. Vyrovnání potenciálů bleskových proudů
Nedílnou součástí komplexní ochrany před bleskem je i vyrovnání potenciálů neživých i živých cizích vodivých částí elektrických i neelektrických zařízení a instalací. Podle výstupu z analýzy rizika bylo potřeba provést vyrovnání potenciálů minimálně s požadavky na třídu ochrany před bleskem LPL III + IV. Vyrovnání potenciálů neživých částí spočívá v relativně jednoduchém pospojování na hlavní ekvipotenciální přípojnice (těch může být v objektu i několik. U živých částí (pracovních vodičů) se provede toto pospojování pomocí vhodných svodičů bleskových proudů označovaných jako SPD typu I (obrázek 5). Tyto svodiče mají být instalovány na rozhraní zón bleskové ochrany LPZ 0B a LPZ 1 (tj. na rozhraní prostoru vně a uvnitř budovy). Na obrázcích 5, 7 a 8 jsou zobrazeny instalace jednotlivých svodičů bleskových proudů. Pro propojení ekvipotenciálních přípojnic byl využit zemnič typu B, tedy pásek uložený ve výkopu kolem celého objektu.



Obrázek 7 SPD typu 1+2, DSH TNC na výstupu
napájení pro vedlejší domek a zařízení na zahradě

7. Vnitřní ochrana před bleskem a přepětím

Instalace ekvipotenciálních přípojnic a jednotlivých svodičů přepětí je provedena podle ČSN EN 62305-3 a 4 ed.2. Dále byla doplněna i koordinovaná ochrana jak pro vnitřní rozvody nízkého napětí (obrázek 6), tak pro vstupy koaxiálních kabelů od antén. Takto konstruovaná komplexní ochrana před bleskem zajišťuje nejvyšší možnou kvalitu ochrany spojenou s danou třídou ochrany před bleskem.


Obrázek 8 SPD typu 1+2, BXT ML4 BD 180
 instalovaný na přívodu telefonních linek


8. Shrnutí


„Blesk nezná normy ani výrobce, ale normy a výrobci musí respektovat blesk jako jedinečný přírodní děj“.   

V posledních letech dochází stále častěji k extrémním účinkům bleskových proudů a to až do hodnoty 350kA.

Varianta izolovaného hromosvodu pak je často jedinou cestou pro bezpečné řešení ochrany před bleskem.
 
Instalací vodičů řady HVI je zabráněno přímému přeskoku bleskového proudu z hromosvodu na vnitřní instalace (účinky elektromagnetického pole bleskového proudu zůstanou).

Pro správný návrh izolovaného hromosvodu je klíčové správně stanovit dostatečnou vzdálenost s.

Je nutno dodržovat montážní návody dané výrobní varianty vodičů HVI.

POKUD PRACUJETE V OBORU,
můžete si o aktuální papírový katalog
produktů DEHN+SÖHNE zažádat

NÍŽE UVEDENOU OBJEDNÁVKOU!
 
 

 

Diskutující k tomuto článku

  ... a další (počet diskutujících: 14)
TEXT Z OBLASTÍ SOUVISEJÍCÍ KONTAKT

DEHN s.r.o.
Zaslání vizitky
Zobrazit záznam v adresáři


FIREMNÍ TIPY
Znáte parametry svodičů přepětí pro informačně technické obvody? Co je například výkonným prvkem v případě svodičů řady YelowLine pro slaboproudé obvody? Proč lze tento svodič používat jako univerzální na všech symetrických linkách? Která funkce dokáže o stavu online informovat pomocí RFID? A jak se přístroje instalují? ... Počet monitorovaných svodičů, které je zapotřebí před instalací naprogramovat pomocí adresy BUS a čísla pozice, se nastaví spínačem DIP pro všechny typy aplikací. V bezprostřední blízkosti modulu DRC MCM XT se nesmí nacházet žádné nenaprogramované ochrany. Když ano, musí ...
Terminolog
Týdenní přehled
Přihlašte si pravidelné zasílání týdenního přehledu
Vyhledávání
Hledaný text zadávejte prosím s diakritikou



Panacek
Autor článku
reklama
Tiráž

Neomezený náklad pro česky a slovensky hovořící elektrotechnickou inteligenci.

ISSN 1212-9933