IEC / EN Elektrické a elektronické systémy uvnitř objektů

Transkript

1 Elektrické a elektronické systémy uvnitř objektů

2 Čtvrtá část souboru norem obsahuje: termíny a definice; návrh a instalace ochranných opatření před LEMP; uzemnění a vyrovnání potenciálů; elektromagnetické stínění a trasy vedení; přepěťové ochrany SPD; management systému ochrany před LEMP; přílohy.

3 EN obsahuje ochranná opatření ke snížení selhání elektrických a elektronických systémů uvnitř budovy. Ochrana objektů před přepětím způsobeným LEMP (impulsy vyvolanými úderem blesku) je založena na principu zón bleskové ochrany (LPZ). Podle tohoto principu musí být chráněný objekt rozdělen do vnitřních LPZ (které jsou definovány jako zóny s různou intenzitou LEMP).

4 systém ochrany před bleskem LPS Funkce vnitřního systému ochrany před bleskem LPS je: - zabránit vzniku nebezpečným jiskrám uvnitř objektu užitím buďto potenciálového vyrovnání nebo dostatečných vzdáleností (a tím elektrického izolování) mezi částmi LPS uvnitř objektu a elektrickými vodivými částmi.

5 Každá zóna je charakterizována zásadními změnami podmínek elektromagnetického pole na svých hranicích. Obecné pravidlo: Čím vyšší je číslo jednotlivé zóny, tím nižší jsou parametry okolního elektromagnetického prostředí. Na hranicích každé jednotlivé zóny musí být zřízena ekvipotenciální přípojnice a stínící opatření.

6 LPZ v souladu s ochranou elektrických a elektronických systémů v ochraně před bleskem LPZ 0 A LPZ 0 B Z 0 B SPD 0 B /1 SPD 0 A /1 LPZ 1 d s R LPZ 0 B SPD 1/2 LP LPZ 2 d s SPD 1/2 LPZ 0 C R SPD 0 A /1 d s : bezpečná vzdálenost vyrovnání potenciálů pro bleskový proud (SPD třídy I) vyrovnání potenciálů (SPD třídy II)

7 Situace při přímém úderu blesku z hlediska EMC stínění místnosti odolnost před imp.přepětí LPZ 0 LPZ 1 LPZ 2 koncové zařízení stínění přístroje EN : bleskový proud i o intenzita elektromag. pole H O interní svodič přepětí ČSN EN (přepětí přenášená síti) ČSN EN ČSN EN (vyzařovaná přepětí ) H 2 H 1 H O svodič přepětí u 2. i 2 u 1. i 1 i primární příčiny svodič bleskových proudů i stíněníbudovy částbleskového proudu i O a H O impulz 10/350 µs a impulz 0,25/100 µs ČSN EN : u: impulz 1,2/50 µs, i: impulz 8/20 µs ČSN EN : H: impulz 8/20 µs (tlumené kmity 25 khz), T P = 10 µs ČSN EN : H: tlumené kmity 1 MHz (Impulz 0,2/0,4 µs), T P = 0,25 µs ppt / / KK

8 Zóny bleskové ochrany LPZ 3.1 Definice zón LPZ 0 A : Vnější nechráněný prostor mimo objekt. V zóně je možný přímý úder blesku, elektromagnetické pole bleskového výboje není tlumeno. LPZ 0 B : Vnější prostor chráněný jímacím zařízením hromosvodu a prostor těsně u vnějších zdí objektu, terasy a nižší střechy. V zóně není v mezích stanovené účinnosti hromosvodu možný přímý úder blesku, elektromagnetické pole bleskového výboje v blízkém okolí je tlumeno částečně. LPZ 0 C V prostoru 3 m x 3 m na úrovni terénu vně objektu pro osoby a zvířata nebezpečí vzniku krokových a dotykových napětí. S1510_a 1510.ppt / / KK

9 Zóny bleskové ochrany LPZ LEMP LPZ 0 A jímací soustava LPZ 0 B M vyrovnání potenciálů svodič bleskového proudu místní vyrovnání potenciálů svodič přepětí LPZ 0 A valící se koule" poloměr 20 m svod stínění místnosti LEMP klimatizace koncové zařízení LEMP LPZ 0 B napájecí síť NN LPZ 0 C Informačnětechnická síť SEMP armování základový zemnič / S659_d

10 Zóny bleskové ochrany LPZ LPZ 1: Vnitřní prostor za vnějšími zdmi a pod střechou objektu, tj. prakticky všechny kanceláře v nadzemních podlažích, výtahové šachty, stoupací šachty včetně přilehlých technických prostorů, schodiště podzemní garáže, rozvodna nn, strojovny a velín. Prostor kanálů a žlabů pod uzemněnými kovovými kryty. V zóně není možný přímý úder blesku, elektromagnetické pole bleskových výbojů je tlumené. Útlum elektromagnetického pole je závislý na tloušťce a materiálu zdi, na materiálu a velikosti ok Faradayovy klece tvořené hromosvodem, uzemněním, vodiči potenciálového vyrovnání, uloženým kovovým potrubím a vedením. S1510_c 1510.ppt / / KK

11 Zóny bleskové ochrany LPZ LPZ 2: Vnitřní prostor místností a chodeb u vnitřních stěn objektu. V zóně není možný přímý úder blesku, elektromagnetické pole je tlumené. Útlum elektromagnetického pole bleskového výboje je dále závislý na materiálu a stínění vnitřních stěn. LPZ 3 (a další): Prostor uvnitř kovových skříní koncových elektrických zařízení, prostor uvnitř odstíněných místností. S1510_c 1510.ppt / / KK

12 Zóny bleskové ochrany LPZ LEMP LPZ 0 A jímací soustava LPZ 0 B M vyrovnání potenciálů svodič bleskového proudu místní vyrovnání potenciálů svodič přepětí svod LPZ 1 stínění místnosti LEMP LPZ 0 A klimatizace LPZ 3 LEMP koncové zařízení LPZ 2 LPZ 0 B napájecí síť NN LPZ 2 LPZ 0 C Informačnětechnická síť SEMP LPZ 1 armování základový zemnič / S659_d

13 Projektování a instalace ochrany před LEMP Pro nové stavby, optimální ochrana pro elektronické systémy minimálními náklady lze dosáhnout jen tehdy, jestli ochranný systém LEMP je projektovaný zárověň se stavbou a před jejím započetím Potom, použití přirozených součástí stavby může být optimalizovano a může být nalezena nejlepší alternativa pro stínění a směr vedení a pro umístění zařízení.

14 LEMP ochranné opatření pro nové budovy a pro rozsáhlé změny v konstrukci budov krok cíl opatření analýza počátečního rizika 1) kontrola opatření pro ochranu LEMP. Je-li potřebná, vybrat ochranná opatření LEMP na základě analýzy rizika. - expert v ochraně před bleskem 2) - majitel konečná analýza rizika 1) projektování ochrany LEMP návrh ochrany LEMP náklady na vybraná ochranná opatření musejí být optimalizována na základě analýzy odhadu rizika. Jako výsledek je definován: - LPL a parametry bleskového proudu - LPZ a jejich hranice definice LPM: - prostorové stínění zařízení - spojování sítí - uzemňovací soustava - stínění a směr vedení - stínění inženýrských sítí - přepěťové ochrany SPD všeobecné výkresy a popisy výpis materiálů pro nabídky detailní popis a harmonogram prací - expert v ochraně před bleskem 2) - majitel - expert v ochraně před bleskem 2) - majitel - architekt - partneři vnitřních instalací - projektanti vnitřních instalací - technická kancelář nebo jí ekvivalentní instalace ochrany LEMP a dozor (supervize) kvalita instalace dokumentace možná oprava detailních výkresů 1) viz IEC ) se širokou znalostí EMC a znalosti praktické elektroinstalace - expert v ochraně před bleskem - realizační firma ochrany LEMP - technická kancelář - dozor schválení ochrany LEMP kontrolování dokumentace a stavu systému - nezávislý expert v ochraně před bleskem - dozor průběžná kontrola zajišťuje adekvátnost systému - expert v ochraně před bleskem - dozor / 3981e

15 Ochrana před elektromagnetickým impulzem vyvolaným bleskovým proudem rozhraní zón ZBO 0 a ZBO 1 a ZBO 2 LPZ 0 armování stěn využité k odstínění budovy a jako svody jímací soustava chránící nástavby na střeše armování ve střeše využité ke stínění budovy vstupní skříň inž. sítí svodiče přepětí pro 230/400 V LPZ 2 LPZ 1 svodič bleskových proudů pro 230/400V EP svodiče bleskových pro telefonní a datové linky základový zemnič připojení jímací soustavy k armování kovové rámy využité ke stínění potenciálové vyrovnání pro topení, klimu, odpady armování místnosti využité ke stínění armování v podlaze sklepa využité k odstínění budovy a částečně k uzemnění uzemnění / S1041_c

16 ochranná opatření: zemnění, za účelem dosažení co možná nejlepšího ekvipotenciálního pospojování mezi zařízeními, která jsou připojena k témuž uzemňovacímu systému. Vzájemně mřížově propojený uzemňovací systém je vhodným řešením těchto požadavků; stínění, je základním opatřením ke snížení rušivých elektromagnetických polí (EMI) elektromagnetické interference. Stínění může zahrnout přístroje a vodiče nebo může být rozšířeno na prostorové stínění celé zóny. Vhodná volba trasy kabelů je dalším opatřením pro snížení EMI;

17 dostatečná vzdálenost s Vzdálenost od součástí vnější ochrany před bleskem musí být dodržena, aby bylo zabráněno vzniku nebezpečných přeskoků nebo průrazů. Pozn.: tento termín odpovídá termínu dostatečná vzdálenost podle ČSN bezpečný odstup d s Vzdálenost, která musí být dodržena mezi lokálním stíněním zóny bleskové ochrany, aby bylo zabráněno extrémně vysokým intenzitám elektromagnetického pole.

18 Bezpečný prostor pro instalaci elektronických systémů v zónách bleskové ochrany (LPZ), bezpečný odstup d s stínění na rozhraní LPZ 0 A - 1 blízký úder: d S/1 = w SF/10 (m). w bezpečný prostor V s pro elektronické systémy přímý úder: d S/2 = w d s/... SF: činitel stínění (db)

19 Příklad ochrany před bleskem objektu s anténou, která je použita jako jímací tyč 1 jímací tyč 2 podpěra 3 jímací soustava na hřebenu 4 antenní kabel 5 ekvipotenciální přípojnice, ke které je připojeno stínění anténního kabelu 6 zkušební svorka 7 televize 8 paralelně vedený anténní kabel a kabel sítě nn 9 kabel sítě nn 10 zemnič 11 rozvaděč s přepěťovými ochranami 12 základový zemnič 13 svod L 5 1 α L délka pro výpočet dostatečné vzdálenosti s α ochranný úhel Poznámka: Pro malé objekty postačí dva svody / 3464

20 Napěťově řízený izolovaný svod při dodržení dostatečných vzdáleností izolovaná jímací soustava kovová střešní nástavba α připojení uzemnění 1,40m x 1,60 m kovová atika v ochranném prostoru odděleného jímače armování kabelový kanál s dostatečná vzdálenost izolovaný svod kabelový kanál s = 0,75m ve vzduchu s = 1,50m ve zdivu základový zemnič / 2813_c

21 potenciálové vyrovnání (pospojování) ke snížení rozdílů potenciálů mezi kovovými součástmi a elektronickými systémy uvnitř chráněného objektu. Potenciálové vyrovnání pospojováním musí být realizováno na hranicích zón LPZ pro kovové části a pro systémy, které procházejí z jedné zóny LPZ do druhé; pospojování k vyrovnání potenciálů může být realizováno jako pospojovací vodiče nebo, je-li to nutné, pomocí svodičů přepětí (SPD).

22 Galvanická vazba napětí způsobené bleskovým proudem v budově 100 ka 22 kv 230 V 100 kv 100 kv 230 V 100 kv 1 Ω S / / OB

23 Předpokládané rozdělení bleskového proudu I f i = n 100% i =část bleskového proudu ka (50% hodnota celkového bleskového proudu) I f =část bleskového proudu v ka (rozděleného na jedno vstupující vedení) n=počet vedení vstupujících do objektu vnější ochrana 50% informačně-technická síť napájecí síť kovová potrubí ekvipotenciální přípojnice 50% uzemnění S / / ESC

24 Rozdělení bleskového proudu DEHNventil TNC Trafostanice po 25 ka budova 100 ka po 25 ka 75 ka 25 ka 100 ka vnější ochrana před bleskem 200 ka 100 ka S1971_b 1971 / / OB

25 Hlavní vyrovnání potenciálů Co nejblíže vstupu chráněného objektu musíme navzájem pospojovat kovové konstrukce napájecí síť nn objektu informačně-technická vedení vstupující do objektu všechna kovová potrubí vstupující do objektu pozn: provede se také v případě, není-li instalován hromosvod Živé vodiče přímo přes svodiče bleskového proudu Stíněné kabely nebo svodiče uložené v rouře přímo nepřímo (oddělovací jiskřiště pro katodicky chráněné potrubí nebo hrozí-li nebezpečí výbuchu) S ppt / / OB

26 Hlavní vyrovnání potenciálů Hlavní vyrovnání potenciálů se zřizuje v těchto místech v suterénu se na hlavní ekvipotenciální přípojnici (EP) připojí pospojovací vedení od všech konstrukcí a rozváděčů, hlavní přípojnice se připojí přímo k uzemnění, svorkovnice musí být přístupná, u větších objektů může být svorkovnic více a ty se propojí do okružního vedení ve vybraných patrech budov vyšších než 20 m, tak aby bylo zajištěno, že vzájemný odstup nebude větší než 20 m. Ekvipotenciální přípojnice se musí propojit na okružní vodič, jenž propojuje jednotlivé svody. všude tam, kde není splněna podmínka minimální dostatečné vzdálenosti svodu od instalace. S ppt / /

27 Hlavní vyrovnání potenciálů pro vstupující inženýrské sítě ekvipotenciální přípojnice LPZ 0 A LPZ 1 síť nn voda vnější ochrana před bleskem plyn topení katodicky chráněné potrubí M základový zemnič jiskřiště svodič bleskového proudu (SPD třídy I) / S532_b

28 3.4 Požadavky na vyrovnání potenciálů Účelem vyrovnání potenciálů je zmenšit napěťové rozdíly mezi kovovými částmi a systémy uvnitř prostoru chráněného před bleskem. Kovové části a systémy, které přecházejí rozhraní zón, se musí pospojovat na rozhraní ochranných zón a také uvnitř zón. Vyrovnání potenciálů se provede vodiči a svorkami a když je to potřebné, použitím přepěťových ochran. S ppt / / OB

29 Vazební prvky uvnitř chráněného prostoru Pospojování vnitřních vodivých částí. Všechny vnitřní vodivé části větších rozměrů (kolejnice výtahů, jeřáby, kovové podlahy, kovové rámy dveří, kovové potrubí, kabelové lávky) se musí propojit s nejbližší ekvipotenciální přípojnicí nebo jinou kovovou částí nejkratší možnou přípojnicí. Doporučuje se vícenásobné propojení vodivých částí. S ppt / / OB

30 Pospojování informačních systémů Neživé části informačních systémů se musí pospojovat jako síť. V podstatě síť nemusí připojena na zem, ale všechny sítě pospojování v této normě jsou spojeny se zemí. Dvě základní konfigurace: - konfigurace do hvězdy - H síť pospojování typu H se připojí k společné uzemňovací soustavě pouze v jednom bodě, v referenčním bodu uzemnění. Díky pospojování v jednom bodě nemohou vnikat do systému nízkofrekvenční proudy vyvolané bleskovým proudem a také nízkofrekvenční zdroje rušení v informačních systémech nemohou vytvářet zemní proudy. Tento bod je ideálním místem instalace přepěťových ochran. - mřížová soustava M síť typu M se použije v rozsáhlejších a otevřených systémech, kde je mnoho vedení mezi jednotlivými zařízeními a kde potrubí a vedení vstupují do informačního systému na více místech. S ppt / / OB

31 Vzájemné pospojování jímací soustavy, vyrovnání potenciálů, uzemnění a instalace s armováním trapézový plech základová deska ocelové díly attika spojení kovová fasáda rozváděč - rozváděč MaR připojení k vyrovnání potenciálů připojení kovové fasády připojení zemniče upevňovací rám rám pro připojení přívodní vodivé vedení připojení k vyrovnání potenciálů Lit.: Hasse, P.: Überspannungsschutz für Niederspannungsanlagen, TÜV - Verlag GmbH, Köln, 1998 Bild 5.6 b ppt / / ESC

32 Zóny bleskové ochrany vyrovnání potenciálů s mřížovou konfigurací a do hvězdy LPZ m LPZ 1a LPZ 1 stínění ochranných zón LPZ 1b LPZ n LPZ m elektrické izolování stínění ochranných zón přístroj hlavní vyrovnání potenciálů LPZ: zóny bleskové ochrany S1076 Bild d 1076.ppt / / KK

33 Zóny bleskové ochrany vyrovnáním potenciálů s mřížovou konfigurací LPZ 0 A LPZ 1 stínění ochranných zón koncové zařízení koncové zařízení LPZ n okružní vodič vyrovnání potenciálů LPZ: zóna bleskové ochrany v LPZ 1 a LPZ n: mřížová síť vyrovnání potenciálů ppt / / ESC

34 Využití armování budov za účelem stínění a vyrovnání potenciálů 1 kovové opláštění - atika 2 ocelové armování a překrývající se kovové výztuže (svody) 4 připojení jímací soustavy a b 2 5a hlavní ekvipotenciální přípojnice 5b místní ekvipotenciální přípojnice vodivé spojení 6 7 spojení armování se skrytým svodem 8 strojený zemnič 7 9 základový zemnič typické rozměry a = 5 m b = 1 m Lit.: E DIN IEC 81/105A/CDV (VDE 0185 Teil 104): S665_b / / OB

35 Spojení armování program svorkového spojení spojení schopné přenášet bleskové proudy obj.č.: S ppt / / OB

36 Vyrovnání potenciálů v technologické místnosti místní (okružní) vyrovnání potenciálů technologická místnost místní (okružní) vyrovnání potenciálů v patře objektu Lit.: Hasse, P.: Überspannungsschutz für Niederspannungsanlagen, TÜV - Verlag GmbH, Köln, ppt / / ESC

37 Okružní zemnící přípojnice ( EP ) minimálně 50 mm², Cu armování okružní zemnící přípojnice připojení armování ppt / / KK

38 Ochrana před bleskem - vyrovnání potenciálů ekvipotenciální přípojnice ekvipotenciální přípojnice 50 mm² Cu 5 m uzemňovací přívod zemnič Bild a ppt / / KK

39 Připojení upevňovacího rámu rozváděče k armování armování základový podstavec kolmé spojení podstavce rozváděče s prutem armování podstavce rozváděčů jsou svařeny upevnění rozváděče k základovému rámu (svaření nebo sešroubováním) rozváděč Lit.: Hasse, P.: Überspannungsschutz für Niederspannungsanlagen, TÜV - Verlag GmbH, Köln, ppt / / ESC

40 Vyrovnání potenciálů upevnění rozváděče nosný rám kovový rozváděč spojení s armováním strop kabelový rošt Cu 16 mm² Fe 50 mm² Bild a ppt / / KK

41 Vyrovnání potenciálů průchod kabelového roštu stěnou armování stěny kabelový rošt Cu 16 mm² Fe 50 mm² průchod stěnou Lit.: Hasse, P.: Überspannungsschutz für Niederspannungsanlagen, TÜV - Verlag GmbH, Köln, ppt / / ESC

42 Systémy kabelových roštů rozváděč průchod zdí budova 1 budova 2 průchod zdí Lit.: Hasse, P.: Überspannungsschutz für Niederspannungsanlagen, TÜV - Verlag GmbH, Köln, 1998 Bild 5.4 b ppt / / ESC

43 Připojení potrubí k armování armování potrubí roura připojení roury k armování připojovací místo spojení roura potrubí připojení k armování armování spojení připojovací místo Lit.: Hasse, P.: Überspannungsschutz für Niederspannungsanlagen, TÜV - Verlag GmbH, Köln, 1998 Bild 5.6 c ppt / / ESC

44 Pospojování uzemnění v areálu výrobního podniku dílna sklad administrativní budova rozvodna brána výroba výroba výroba / S1483

45 Ochrana před elektromagnetickým impulzem vyvolaným bleskem dle EN Požadavky na stínění Účinnost stínění se musí vyhodnotit pomocí amplitudy bleskového proudu a odpovídající intenzity amplitudy elektromagnetického pole. Stínění je základním opatřením na zmenšení rušení způsobeném elektromagnetickou indukcí. > externí stínění > vhodné vedení tras > stínění vedení tyto opatření možno kombinovat S ppt / / KK

46 Aby se elektromagnetické pole zlepšilo, všechny kovové části relevantní velikosti náležíci k budově se musí navzájem pospojovat a připojit na ochrannou soustavu před bleskem. Jsou to například kovové střechy a fasády, ocelová výztuž betonu, kovové rámy dveří a oken. Když se v chráněném prostoru použijí stínicí kabely, jejich stínění se musí připojit na uzemňovací soustavu minimálně na obou koncích a na rozhraní ochranných zón. Kabely spojující oddělené budovy se musí uložit do kovových kabelových kanálů, jako jsou kovové trubky, sítě nebo ocelová výztuž betonových kanálů, které musí být vodivě spojeny z jednoho konce na druhý a musí být propojeny s hlavní ekvipotenciální přípojnici oddělené budovy. Stínění kabelů se taktéž propojí s touto přípojnicí. Kovové kabelové kanály se nemusí aplikovat, jestliže stínění kabelu je schopné přenést bleskové proudy. S ppt / / KK

47 2278_b 2278.ppt / / KK

48 Snižování intenzity elektromagnetického pole vytvořením Faradayovy klece Snižování intenzity magnetického pole využitím armování budovy rozdělení bleskových proudů velké proudy silné magnetické pole / velká indukovaná napětí v blízkosti svodů malé proudy, malé magnetické pole / indukovaná napětí v budově / / ESC

49 Elektromagnetické pole při přímém úderu blesku Přímý úder blesku ve stíněné budově i w d r dw x H = k i d. w dr 1 H.. w [A/m] 2294_e 2294.ppt / / KK

50 Prostor pro koncové zařízení ve vnitřní zóně LPZ 1 stínění při přechodu ze zóny LPZ 0 - A 1 dostatečná vzdálenost w prostor V s pro koncové zařízení blízký úder: d = w SF/10 s1. přímý úder: d = w s2 d s/ ppt 1662.ppt / / KK

51 Intenzita elektromagnetického pole jako funkce šíře ok W 1100 H w [m] (A/m) [m] vzdálenost stěny d W ppt / / KK

52 Vliv stínění místnosti při přímém úderu blesku W (m) 3,2 1,6 0,8 0,4 0,2 i = 100kA f H 1f (d = w) (A/m) d (H 1f= 300 A/m) (m) d s2 (m) 559 4,85 3, ,05 1, ,92 0, ,21 0, ,87 0,2 45 dw dr dw 16 m 8 m H = k i d w. dr 1 H.. w O SF/20 a mřížové stínění místnosti pole H 1 pro vnitřní f (d w rd ) d w = d r = d (jen v tomto příkladě!) d s2 = w (bezpečný prostoren sv ) i KPM 2313_b 2313.ppt / / KK

53 Elektromagnetické pole při blízkém úderu blesku Pole kanálu blesku v LPZ 1 blízký úder blesku vedle stíněné budovy i i H 0 = 2 π S a i 0 H = 2 π S a x H = 1 H 0 10 SF/20 s a 2294_d 2294.ppt / / KK

54 Elektromagnetické pole při úderu blesku 1. Pole kanálu blesku i H 0 H = 2 π 2294.ppt / Sa / KK i i ppt / / KK H = i Pole kanálu blesku v LPZ 1 blízký úder blesku vedle stíněné budovy s a i H 0 = 2 π Sa x H = 1 H 0 10 SF/ _b 2294.ppt / / KK s a

55 Magnetický útlum armování při blízkém úderu blesku materiál měď hliník 20. log (8,5/w) SF (db) 25 khz 1 MHz (8,5/w) 20. log / r log (8,5/w) w = velikost ok mřížové soustavy (m) (w 5m) r = poloměr prutu armování (m) ocel. µ r ~ log (8,5/w) Příklad: ocelové armování w (m) r(m) db při 25 khz db při 1MHz 0,012 0,1 0,2 0,4 0,001 0,006 0,009 0, KPM 2313_c 2313.ppt / / KK

56 Stínění elektromagnetického pole pomocí ocelového armování následující výboj stínící faktor S f stínění ní elektromagnetického pole (db) první dílčí výboj w d w = 12 mm d = 2 mm w = 10cm d = 12 m m w = 20cm d = 18 m m w = 40cm d = 25 m m w = šíře ok d = průměr drátu f 6 (Hz) S761e 761e.ppt /

57 Vliv stínění místnosti při blízkém úderu blesku W (m) 8 3,2 1,6 0,8 0,4 0,2 i = 100kA f (první úder blesku) S = 10 m a 2 m 8 m SF1(Stahl) H1f ds1 (db) (A/m) (m) 0 H o =1592-5, ,7 11, ,8 17, ,4 23, ,9 29,3 48 0,6 8 m H = i π Sa H0 H 1 = 10 SF/20 16 m mřížové stínění místnosti ocel 8 mm 50mm² pole H 1 uvnitř ~ konstantní ~ d s1 = w. SF/10 (bezpečný prostor s V ) KPM 2313_a 2313.ppt / / KK

58 Využití armování budov za účelem stínění a vyrovnání potenciálů 1 kovové opláštění - atika 2 ocelové armování a překrývající se kovové výztuže (svody) 4 připojení jímací soustavy 5a hlavní ekvipotenciální přípojnice 5b místní ekvipotenciální přípojnice 6 vodivé spojení 7 spojení armování se skrytým svodem 8 strojený zemnič 9 základový zemnič typické rozměry a = 5 m b = 1 m a b 2 5b a 8 9 S665_b 665 / / OB

59 Stínění budovy betonové díly betonová fasáda okružní zemnič Flachbandhalter ocelové díly zemnící bod základová deska / S665_b

60 Efektivní elektromagnetické stínění : vzájemné spojení armování v podlahách, stěnách a stropech armování zemnící bod betonové panely betonová fasáda betonová fasáda ppt / / KK

61 Svod s připojením na jímací a uzemňovací soustavu s efektivním elektromagnetickým stíněním jímací soustava na střeše kovová atika kovová fasáda armování 5 m uzemňovací soustava ppt / / ESC

62 Efektivní elektromagnetické stínění: ocelobetonové prefrabrikáty na střeše atika armování ocelobetonové prefabrikáty (pozinkované) spojení mezi panely obvykle každých 50 cm obvykle 2,5 m ppt / / KK

63 Zemnící bod typ K příklad montáže obj.č.: S1573_b 1573.ppt / / OB

64 Příklad montáže zemnícího bodu a základového zemniče na armování vnější šalování spojovací svorka obj.č zemnící bod obj.č spojovací svorka obj.č křížová svorka obj.č klínová svorka obj.č /

65 Okružní zemnící přípojnice ( EP ) minimálně 50 mm², Cu armování okružní zemnící přípojnice připojení armování ppt / / KK

66 Odstínění kabelového vedení v zemi, stíněním schopným vést bleskové proudy a položeným Culanem k armování a jímací soustavě, svodům nebo kovové fasádě min. 30 cm připojení nemusí být provedeno přímo v místě vstupu kabelu do budovy! zemnící lano uložené nad kabelovou trasou min. 50 cm okružní zemnič hlavní ekvipotenciální přípojnice spojená s armování Cu-lano max. 90 PE-trubka 2068 kabel se stíněním schopným vést bleskové proudy kabel se stíněním schopným vést bleskové proudy 2068.ppt / / ESC

67 Výpočet minimálního průřezu stínění stíněné kabely: l f A = 8 pro nestíněné kabely: l f A' = 8 n ' l f A A' n' = část bleskového proudu v ka = průřez stínění v mm² = průřez žíly v mm² = počet žil S992_a 992.ppt / / ESC

68 Svodiče přepětí pro koncové zařízení budova 1 signálnívstup-/-výstup signálnívstup-/-výstup budova 2 I f I f = část bleskového proudu, která protéká stíněním kabelu Příklad: stíněné zařízení I f = 10 ka (10/350µs) minimální průřez bez nedovoleného zvýšení teploty l f A = 8 l f 10 A = = = 1,25 mm² ppt / / OB

69 Kabel s vnějším stíněním proti blesku, stínění párů a slaněných žil PVC-vnější obal umělohmotná izolace PE-izolace Cu-vodič (slaněný) Cu-stínění stíněné páry / S137

70 Kovové trubky a kovové kabelové kanály představují uzavřené stínění odstínění v kovových trubkách připojení armování kovová trubka přemostění s Cu-lano nebo objímkou (spojkou) Cu-lano kabel čidlo, budova, nebo kovový kontejner víko a kanál musí být spojeny v celé délce víko a kanál přímo spojeny (pokaždé 2 x) odstínění v kovových kanálech kanál připojení armování víko Cu-lano čidlo, budova nebo kovový kontejner ppt / / ESC

71 Odstínění podzemních kabelových kanálů pospojováním armování budova 1 spojení armování LT - kabel velikost ok mřížového armovaní ca. 15 x 15 cm silový kabel budova / S2069

72 Příklad: připojovací svorka stínění / S1622

73 Požadavky na vnitřní zóny by měly být definovány ve shodě s odolností chráněného zařízení.

74 Odolnost elektronických zařízení se prokazuje zkouškami podle ČSN EN : impulsním proudem podle ČSN EN a se zkušebními napětími kv (vlnou 1.2/50) a/nebo proudem ka (vlnou 8/20) magnetickým polem podle ČSN EN se zkouškami úrovně A/m (vlnou 8/20) nebo podle ČSN EN se zkouškami úrovně A/m (1 MHz),

75 zkušební úrovně úroveň X zkušební napětí naprázdno kv 0,5 1,0 2,0 4,0 speciální Zkušební úrovně se volí podle podmínek instalace (tříd instalace). podle: ČSN EN / 3589

76 koordinace nasazení svodičů bleskových proudů a svodičů přepětí Zdroj rušení Přenosové cesty Snížení rušení LPZ 1 LPZ 2 LPZ 3 Koordinace izolace 6 kv 4 kv 2,5 kv 1,5 kv 1,5 kv Napájecí síť nn Zkušební vlna10/350 µs Metoda koordinace LPZ Metoda koordinace xx x při použití DV není nutná Odolnost def. impulz. Délka kabelu / omezovací indukčnost výdržným napětím Řady svodičů Koordinační kódy x 1 Není nutná Koncové zařízení 1,5kV Odolnost proti rušení 2 Informačně-technická síť Zbytkové rušení Zbytkové rušení S ppt / OB

77 EN ochranná sada pro napájecí systémy na rozhraní zón bleskové ochrany (LPZ) LPZ 0 LPZ 1 LPZ terminál svodič bleskových proudů EN ČSN EN /350 µs svodič přepětí EN ČSN EN /20 µs svodič přepětí EN ČSN EN ,2/50 µs; 8/20 µs hybridní generátor koncové zařízení ČSN EN ,2/50 µs; 8/20 µs hybridní generátor W î, Q, R

78 SPD typ 1 Svodiče přepětí k instalaci za účelem vyrovnání potenciálů v ochraně před bleskem a ke zvládnutí přímých úderů blesku. Tyto svodiče bleskového proudu jsou zkoušeny simulovaným zkušebním bleskovým proudem I imp (10/350 µs), který je specifikován těmito parametry: - vrcholová hodnota I peak - náboj Q - měrná energie W/R - tvar vlny 10/350 µs

79 SPD typ 2 Svodiče přepětí pro ochranu před přepětím v pevných instalacích, např. v elektrických rozvodech. Tyto svodiče přepětí jsou zkoušeny jmenovitým impulsním (rázovým) proudem i sn (8/20 µs).

80 SPD typ 3 Zařízení ochrany před přepětím pro instalaci v pevné nebo mobilní části, zvláště v oblasti zásuvkových výstupů a v oblasti terminálů. Pro zkoušení těchto SPD ochran před přepětím se používá hybridní generátor (s fiktivním vnitřním odporem 2 Ω ), generující impulsní napětí naprázdno ve tvaru 1.2/50 µs a proudový impuls nakrátko 8/20 µs.

81 1 Zkušební proudový impuls (10/350 µs) pro svodiče bleskového proudu (třída I). 2 Zkušební proudový impuls (8/20 µs) pro svodiče přepětí (třída II). (ka) i I max ka tvar vlny µs 10/350 8/20 Q As W/R J/Ω t (µs)

82 i [ka] 150 IEC / EN Zkušební proudový impuls (10/350 µs) pro svodiče bleskového proudu (třída I). 2 Zkušební proudový impuls (8/20 µs) pro svodiče přepětí (třída II) typ vlny [µs] 10/350 8/ t [µs]

83 Co znamená kombinovaný svodič? interpretace firmy DEHN + SÖHNE Kombinované svodiče jsou svodiče, které splňují základní požadavky kladené na svodiče typ 1 a 2, to znamená, že mají schopnost svádět bleskové proudy vlny 10/350 µs, přičemž napěťová úroveň je < 1,5 kv a bez přídavných přepěťových ochran a tlumivek jsou koordinovány se svodiči typ 3 nebo s koncovými zařízeními. výsledek: kombinovaný svodič (typ 1 a 2) schopnost svádět bleskové proudy 10/350 µs U p < 1,5 kv přímo koordinovány se svodiči D / koncovým zařízením DEHNventil TNC D / S2441

84 FS-Techno. S. A1 IEC / EN Red Line DEHNventil max. následný síť. proud: 50 A eff ochranná úroveň: 1,5 kv rozměry TNC: 6 TE TNS: 8 TE TT: 8 TE dvojité svorky 50 / 35 mm² bez předjištění do: 125 A při V připojení 315 A při T připojení nevyfukující svodič bleskového proudu typ 1 a 2 zkoušen podle E DIN VDE 0675 Teil 6, -6/A1,-6/A2 S2628_a 2628.ppt/ / OB

85 Prostorové stínění v kombinaci se stíněním vedení a základů

86 Stínění budovy a pospojování betonová fasáda betonové díly okružní vyrovnání potenciálu držáky pásku ocelové díly zemnící bod základová deska Lit.: DIN V VDE V : , Bild / S665_b

87 Síťové armování zdi Uchycení zemnících bodů (označeno žlutou barvou)

88 EN Management (metodika návrhu) ochranných opatření před LEMP Pro nové budovy může být dosaženo optimální ochrany elektrických a elektronických zařízení s minimálními náklady, budou-li plánována tato zařízení spolu s budovou před jejím dokončením. Tento způsob využití připravených ( přirozených ) součástí budovy může být optimalizován a může být nalezena nejvhodnější varianta tras vedení a umístění zařízení. Pro stávající budovy jsou náklady ochrany LEMP celkově vyšší než u nových budov. Optimální ochrany před LEMP může být dosaženo, budou / bude-li: - ochranná opatření navržena odborníkem v ochraně před bleskem; - zabezpečena dobrá koordinace mezi stavebním odborníkem a odborníkem v ochraně před bleskem; - dodržen plán managementu.

89 EN Management (metodika návrhu) ochranných opatření před LEMP Pomocí revizí a údržby musí zůstat zachován dosažený stupeň ochrany před LEMP. Po podstatných změnách budovy nebo ochranných opatření musí být proveden nový odhad rizika. Dle ochranných úrovní budou provedeny následující kroky pro použitá ochranná opatření: - musí být navržen uzemňovací systém; - vnější kovové součásti a vstupující napájecí vedení musí být přímo nebo přes vhodné přepěťové ochrany připojeny na hlavní ekvipotenciální přípojnici; - vnitřní ochrana musí být včleněna do vnitřního systému vyrovnání potenciálů; - stínění místnosti a vedení by mělo být navrženo současně s trasami kabelů; - je nutno stanovit požadavky kladené na přepěťové ochrany; - u stávajících staveb mohou být provedeny zvláštní opatření. Vztah nákladů / potřeb pro vybraná ochranná opatření by měl být optimalizován novým odhadem rizika.

90 EN revize Revizí by mělo být zkontrolováno, zda-li: - byla provedena ochrana před LEMP v souladu s projektovou dokumentací; - všechny součásti ochrany před LEMP a následně jejich funkce byly v pořádku; - bylo každé nové ochranné opatření správně odborně provedeno. Revize musí být provedeny: - během a po instalaci ochrany před LEMP; - periodicky; - po každé změně součásti, která je určena pro ochranu; - po úderu blesku do budovy.

91 EN údržba Po revizi musí být neprodleně odstraněny všechny zjištěné nedostatky. Je-li to nutné musí být vyhotovena dokumentace skutečného stavu.