Eaton_Prenapetostna zaščita (3 MB) - Kolektor Synatec

More documents

Recommendations

Info

Zakonodaja Za zaščito pred delovanjem strele še vedno velja stari jugoslovanski pravilnik iz leta 1968, ki pa je seveda že precej zastarel, a veljaven in obvezen za uporabo (ta navodila so pisana avgusta 2008). Istočasno je Slovenija prevzela evropske (EN) in mednarodne (IEC) standarde s tega področja in tako pridobila slovenske nacionalne standarde (SIST). Problematiko uporabe prenapetostnih zaščitnih naprav obravnavata kompleta standardov SIST EN 62305 in SIST EN 61643. Leta 2006 je bil sprejet nov, kompleksen komplet standardov SIST EN 62305 »Zaščita pred delovanjem strele«, ki kljub nazivu delno pokriva tudi področje prenapetosti. Cel komplet je razdeljen v štiri dele*), ki se med seboj razlikujejo po konkretnih temah. Do leta 2009 veljajo še tudi obstoječi standardi IEC 61024, IEC 61312 in IEC 61662. Področje uporabe SPD (Surge Protection Device - prenapetostna zaščitna naprava) je ozko povezano s standardi za preizkušanje teh elementov: SIST EN 61643-11 in SIST EN 61643-21. Prvi del kompleta standardov SIST EN 62305 »Zaščita pred delovanjem strele«, tj. SIST EN 62305-1 „Zaščita pred delovanjem strele – 1. del: Splošna načela" opisuje stopnjo nevarnosti, ki nastaja pri delovanju prenapetosti v atmosferi. Določa osnovne pojme s področja nastanka teh nevarnih pojavov, zaščite pred njim in ostala s tem povezana stanja. Opisuje možne vire in tipe nevarnosti ter tipe morebitnih škod. Le te so splošno razdeljene v štiri skupine: 1. izguba človeškega življenja L1 (zajema splošno nevarnost za zdravje oseb), 2. škode na javni infrastrukturi L2 (ko zmanjka npr. električnega toka itd.), 3. škode na kulturni dediščini L3, 4. ekonomske škode L4 (objekti in njihova oprema, edina povsem ekonomska škoda). V poglavju 6 tega dela standarda je nadalje opisana potreba in rentabilnost realizirane zaščite. Presojanje rentabilnosti ima dejanski pomen samo za ekonomski del izgub. Kljub temu pa ta bilanca sodi k osnutku kompletne zaščite pred negativnim učinkom strele. Pri računanju nabavnih stroškov se računa s tem, da je realiziran sistem večinoma uporaben večkrat. Zato njegovih nabavnih stroškov ne moremo primerjati z možno škodo, ki bi nastala zaradi enega samega udara strele. V zaključnih poglavjih tega dela so definirane ne le stopnje zaščite pred delovanjem strele LPL (Lightning Protection Levels), ki so povezane z maksimalnimi pričakovanimi parametri toka strele, pač pa tudi cone, kjer poteka zaščita pred delovanjem strele LPZ (Lightning Protection Zones). Stopnje in cone zaščite so bistvenega pomena tudi za namestitev SPD (Surge Protection Device - prenapetostna zaščitna naprava). Poznamo štiri stopnje zaščite pred delovanjem strele. Predvideni maksimalni karakteristični parametri toka strele so opisani v Tab. 1. Izbira ustrezne LPL je odvisna od tipa objekta, njenega namena uporabe, števila oseb, ki so neposredno v nevarnosti in drugih dejavnikov, npr. v bližini uskladiščene vnetljive snovi itd.. To, v katero LPL je objekt kasneje uvrščen, pa je odvisno tudi od želja in zahtev npr. investitorja ali zavarovalnice. Prvi kratek udar LPL Parametri toka Oznaka Enota I II III IV Konični tok I kA 200 150 100 Naboj kratkega udara Q short C 100 75 50 Specifična energija W / R MJ / Ω 10 5,6 2,5 Časovni parametri T 1 / T 2 ms / ms 10 / 350 Nadaljnji kratek udar LPL Parametri toka Oznaka Enota I II III IV Konični tok I kA 50 37,5 25 Povprečna strmina di / dt kA / µs 200 150 100 Časovni parametri T 1 / T 2 µs / µs 0,25 / 100 Dolg udar LPL Parametri toka Oznaka Enota I II III IV Naboj dolgega udara Q long C 200 150 100 Časovni parametri T long s 0,5 Blisk (Flash) LPL Parametri toka Oznaka Enota I II III IV Naboj bliska Q flash C 300 225 150 Tab. 1 Maksimalne vrednosti parametrov toka strele glede na stopnjo zaščite pred delovanjem strele (LPL) *) Peti del standarda IEC in EN 62305-5 „Protection against lightning – Part 5: Services“ še ni bil v času priprave teh navodil sprejet. 4
Cone zaščite se med seboj razlikujejo glede na možne posledice delovanja strele in spremljajočih pojavov na: • LPZ 0 A je cona, kjer je prisotna nevarnost zaradi neposrednega udara strele, udarnih tokov do velikosti polnega udara strele in polnega elektromagnetnega polja strele. Vgrajena oprema je lahko izpostavljena celotnemu ali delnemu toku strele. • LPZ 0 B je področje, zaščiteno pred neposrednim udarom strele, a je izpostavljeno udarnim tokom do velikosti delnih tokov strele in polnemu elektromagnetnemu polju strele. • LPZ 1 je področje, kjer je udarni tok strele omejen z razdelitvijo tega toka in odvodnikov (SPD) na mejah med conami. Zaradi prostorskih oklopov je zmanjšano elektromagnetno polje strele. Že ta definicija LPZ 1 torej predvideva namestitev SPD, v tem primeru v obliki odvodnikov toka strele (I. stopnja, oziroma B). • LPZ 2, ..., n je področje, kjer je udarni tok še dodatno zmanjšan z razdelitvijo toka in drugimi SPD na mejah med conami. Zaradi dodatnih prostorskih oklopov je dodatno zmanjšano elektromagnetno polje strele. Definicija predvideva namestitev dodatnih stopenj SPD (II, III, oziroma C, D). Drug del standarda SIST EN 62305-2 „Zaščita pred delovanjem strele – 2. del: Vodenje tveganja" uvaja izraz »sprejemljivo tveganje«. Ta obsežen del standarda opisuje izračun nevarnosti kot neposredne grožnje in na tej podlagi predlaga ukrepe za zmanjšanje tveganja pod sprejemljivo mejo. Ta meja je določena za vse tipe izgub (tudi nevarnost izgube človeškega življenja) odvisno od področja zaščite. Za izključno ekonomske izgube je opisan tudi izračun rentabilnosti predlaganih ukrepov – enostavneje povedano, ali stroški zaščite niso višji od morebitnih škod (izgub). Izračun nevarnosti se začne z izračunom nevarnosti ob neposrednem udaru strele. Kljub temu, da so opisane tudi druge metode, je najbolj uporabna metoda kotaleče krogle. Izračun »zbirne površine«, tj. površine, ki je pod vplivom neposrednega udara strele, je prikazan na primerih. Primerjajo se rezultati z rezultati, pridobljenimi na podlagi matematičnega izračuna. Z vidika namestitve prenapetostne zaščite je prav gotovo zanimiva priloga B, ki opisuje verjetnost možnih škod (izgub) in okvar. Del B.3 Verjetnost P C , da bo udar strele v zgradbo povzročil motnjo na notranjih sistemih Verjetnost P C , da bo udar strele v zgradbo povzročil motnjo na notranjih sistemih, je odvisna od uporabljene koordinirane prenapetostne zaščite: P C = P SPD . Vrednost P SPD je odvisna od tega, za kateri nivo zaščite pred delovanjem strele (LPL) je načrtovana prenapetostna zaščita. brez SPD P SPD = 1 LPL III-IV P SPD = 0,03 LPL II P SPD = 0,02 LPL I P SPD = 0,01 še nižje vrednosti P SPD so možne z uporabo še boljših SPD kot za LPL I P SPD = 0,005 - 0,001 Iz zgoraj opisanega je razvidno, da je predvidena verjetnost okvare na notranjih sistemih enaka 1 v kolikor prenapetostne zaščite ni, a samo 1 %, če je vgrajena prenapetostna zaščita, ki izpolnjuje zahteve za LPL I. Podobno velja tudi za poškodbe živih bitij ob udaru strele v dovodno omrežje (poglavje B.5) ali za fizične škode ob udaru strele v dovodno omrežje (poglavje B.6) ali za motnjo na notranjih sistemih ob udaru strele v dovodno omrežje (poglavje B.7). V zaključku tega dela je navedenih par konkretnih primerov (Priloga H), pri katerih je izračunana obstoječa nevarnost in sestavljen sistemski predlog za ukrepe, ki načrtno zmanjšajo nevarnost pod sprejemljiv nivo. Tipičen predlog rešitve je namestitev prenapetostne zaščite. Tretji del standarda SIST EN 62305-3 „Zaščita pred delovanjem strele – 3. del: Fizična škoda na zgradbah in nevarnost za živa bitja" opisuje predloge za ukrepe, ki zmanjšujejo nevarnost. Predlog je obdelan kompleksno kot ti. "Sistem za zaščito pred delovanjem strele LPS". Glede na lastnosti zgradbe, ki je glede na svoje lastnosti razporejena v enega od štirih razredov, je to zgradbo treba ustrezno ščititi. Nivo potrebne zaščite ustreza štirim možnim stopnjam zaščite pred delovanjem strele (LPL). Glede na razred LPS so določeni tudi predlogi in predvideni parametri, kot maksimalni tok strele in polmer kotaleče se krogle. Z naraščajočim indeksom LPS (višji indeks pomeni manj učinkovit sistem zaščite) upada maksimalna pričakovana napetost strele in obratno raste tudi polmer kotaleče se krogle. Pri tem pa je bistveno dejstvo, da z višjim indeksom LPS ne upada le maksimalna pričakovana napetost strele, ampak tudi tok, ki ga lahko LPS prestreže. Z vidika uporabe prenapetostne zaščite je najpomembnejši napotek tega dela standarda poglavje 6 »Notranji sistem zaščite pred delovanjem strele«. Na splošno se o zaščiti govori pri kovinskih instalacijah, električnih sistemih in zunanjih prevodnih delih ter pri napeljavi, ki je priključena na objekt. Skupno so torej opisani tisti deli, ki so lahko ogroženi ali lahko posredujejo tokove strele in prenapetosti. Zaščita se izvaja na dva načina in sicer z izenačitvijo potenciala in z delitvijo toka strele. Za zaščito električnih faznih vodnikov in podatkovnih vodov je edina možna zaščita z uporabo prenapetostne zaščite. Iz zaključkov tega poglavja lahko za prenapetostno zaščito (SPD) povzamemo (tudi standard SIST EN 62305-4): • Sistem SPD mora biti nameščen tako, da je dostopen za kontrolo. • Pri izenačitvi potenciala kovinskih konstrukcij mora uporabljena SPD izpolnjevati sledeče zahteve: - stopnja I (B) - impulzni tok SPD mora biti višji ali enak predvidenemu delnemu toku strele na mestu vgradnje - napetostni zaščitni nivo Up izbranega SPD mora biti nižji od izolacijske napetosti priključene opreme. • Pri izenačitvi potenciala zunanjih prevodnih delov mora uporabljena SPD izpolnjevati sledeče zahteve: - stopnja I (B) - impulzni tok SPD mora biti višji ali enak toku strele, ki bo tekel vzdolž zunanjih prevodnih delov - napetostni zaščitni nivo Up izbranega SPD mora biti nižji od izolacijske napetosti priključene opreme • Pri izenačitvi potenciala notranjih sistemov mora uporabljena SPD izpolnjevati sledeče zahteve: - splošne zahteve kot v primeru povezave kovinskih konstrukcij - če je potrebna zaščita notranjih sistemov pred prenapetostjo, mora biti uporabljena koordinirana prenapetostna zaščita, tj. večstopenjski sistem SPD, ki ustreza standardu SIST EN 62305-4, poglavje 7. • Pri izenačitvi potenciala zunanje napeljave na objekt mora uporabljena SPD izpolnjevati sledeče zahteve: - splošne zahteve kot v primeru povezave zunanjih prevodnih delov - če je potrebna zaščita notranjih sistemov pred prenapetostjo, mora biti uporabljena koordinirana prenapetostna zaščita, tj. večstopenjski sistem SPD, ki ustreza standardu SIST EN 62305-4, poglavje 7. Zaščitni nivo Vizualen Kompleten Kritični pregled pregled sistemi, popolna kontrola (leto) (leto) (leto) I in II 1 2 1 III in IV 2 4 1 Tab. 2 Periodika kontrol LPS 5
Page 1 and 2: Prenapetostne zaščite EN 62305 Za
Page 3 and 4: Vsebina: Uvodni del - osnovne infor
Page 5: Prenapetosti v omrežjih TT 1 strel
Page 9 and 10: Zaščita pred prenapetostjo Skupno
Page 11 and 12: Definicije Prenapetostni odvodniki
Page 13 and 14: Preizkus posameznih stopenj odvodni
Page 15 and 16: Priporočila za namestitev Odvodnik
Page 17 and 18: NEPRIMERNO: Neprimerna je namestite
Page 19 and 20: Odvodniki toka strele - stopnja I (
Page 21 and 22: Odvodniki prenapetosti stopnje II (
Page 23 and 24: Primera priključitve odvodnikov st
Page 25: Odvodniki prenapetosti stopnje III
Page 28 and 29: Odvodniki toka strele stopnje I (B)
Page 30 and 31: Odvodniki toka strele stopnje I (B)
Page 32 and 33: Odvodniki toka strele in prenapetos
Page 38 and 39: Odvodniki prenapetosti stopnje III
Page 44 and 45: Odvodniki prenapetosti za TV Antens
Page 47: Moeller Elektrotechnika s.r.o. Kom

Eaton_Prenapetostna zaščita (3 MB) - Kolektor Synatec

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?