EN Elektrické a elektronické systémy uvnitř objektů

IEC / EN 62305 - 4 Elektrické a elektronické systémy uvnitř objektů

© 2004 DEHN + SÖHNE

Hasse, P.: „Lightning Protection / Surge Protection - State of Technique and Practise“ 2nd June, 2004, Prague

IEC / EN 62305 - 4

• • • • • • •

Čtvrtá část souboru norem 62305 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.



IEC / EN 62305 - 4 EN 62305-4 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).



IEC / EN 62305 - 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.



IEC / EN 62305 - 4 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.



IEC / EN 62305 - 4 LPZ v souladu s ochranou elektrických a elektronických systémů v ochraně před bleskem LP LPZZ 0A

SPD 0B/1

LP LPZZ 0B

SPD 0A/1

ds

LP LPZZ 1

R

ds

SPD 1/2 LPZ LP Z 0B

LP LPZ Z2

R

SPD 1/2 LPZZ 0C LP

SPD 0A/1

ds: bezpečná vzdálenost

vyrovnání potenciálů pro bleskový proud (SPD třídy I) vyrovnání potenciálů (SPD třídy II)



IEC / EN 62305 - 4 Situace při přímém úderu blesku z hlediska EMC LPZ 0

EN 62305-4: bleskový proud io intenzita elektromag. pole HO

LPZ 1 H2 stíněníbudovy



primární příčiny

HO

H1

LPZ 2 stínění místnosti

koncové zařízení

odolnost před imp.přepětí

stínění přístroje

interní svodič přepětí

.

u2 i 2

svodič přepětí

.

u1 i 1

svodič bleskových proudů

části i bleskového proudu

ČSN EN 61000-4-5 (přepětí přenášená síti) ČSN EN 61000-4-9 (vyzařovaná přepětí ) ČSN EN 61000-4-10



iO a HO impulz 10/350 µs a impulz 0,25/100 µs ČSN EN 61000-4-5: u: impulz 1,2/50 µs, i: impulz 8/20 µs ČSN EN 61000-4-9: H: impulz 8/20 µs (tlumené kmity 25 kHz), TP = 10 µs ČSN EN 61000-4-10: H: tlumené kmity 1 MHz (Impulz 0,2/0,4 µs), TP = 0,25 µs 1769

1769ppt / 23.03.1999 / KK © 2004 DEHN + SÖHNE

Hasse, P.: „Lightning Protection / Surge Protection - State of Technique and Practise“

2nd

June, 2004, Prague

IEC / EN 62305 - 4 Zóny bleskové ochrany LPZ

•

3.1 Definice zón

– LPZ 0A:

Vnější nechráněný prostor mimo objekt. V zóně je možný přímý úder blesku, elektromagnetické pole bleskového výboje není tlumeno. – LPZ 0B: 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 0C V prostoru 3 m x 3 m na úrovni terénu vně objektu – pro osoby a zvířata nebezpečí vzniku krokových a dotykových napětí. © 2004 DEHN + SÖHNE Hasse, P.: „Lightning Protection / Surge Protection - State of Technique and Practise“ 2 June, 2004, Prague nd

S1510_a

1510.ppt / 02.08.1998 / KK

IEC / EN 62305 - 4 Zóny bleskové ochrany LPZ LEMP

vyrovnání potenciálů svodič bleskového proudu

LPZ 0 A jímací soustava

LPZ 0 B M

místní vyrovnání potenciálů svodič přepětí „valící se koule" poloměr 20 m

LPZ 0 A LEMP

stínění místnosti

svod


klimatizace LEMP

LPZ 0 B LPZ 0 C

napájecí síť NN Informačnětechnická síť

SEMP armování


základový zemnič

28.07.04 / S659_d Hasse, P.: „Lightning Protection / Surge Protection - State of Technique and Practise“ 2nd June, 2004, Prague


– 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 / 02.08.1998 / KK


– 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 / 02.08.1998 / KK

IEC / EN 62305 - 4 Zóny bleskové ochrany LPZ LEMP

vyrovnání potenciálů svodič bleskového proudu

LPZ 0 A jímací soustava

LPZ 0 B M

místní vyrovnání potenciálů svodič přepětí

LPZ 0 A

LPZ 1 LEMP

stínění místnosti

svod klimatizace


LPZ 3 LEMP

LPZ 0 B

LPZ 2

LPZ 2

LPZ 0 C

napájecí síť NN Informačnětechnická síť

SEMP LPZ 1


armování

základový zemnič

28.07.04 / S659_d Hasse, P.: „Lightning Protection / Surge Protection - State of Technique and Practise“ 2nd June, 2004, Prague

IEC / EN 62305 - 4 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.



IEC / EN 62305 - 4

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)

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

- expert v ochraně před bleskem 2) - majitel

projektování ochrany LEMP

definice LPM: - prostorové stínění zařízení - uzemňovací soustava - stínění inženýrských sítí

- expert v ochraně před bleskem 2) - majitel - architekt - partneři vnitřních instalací - projektanti vnitřních instalací

návrh ochrany LEMP

všeobecné výkresy a popisy výpis materiálů pro nabídky detailní popis a harmonogram prací

- technická kancelář nebo jí ekvivalentní

instalace ochrany LEMP a dozor (supervize)

kvalita instalace dokumentace možná oprava detailních výkresů

- 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

1) viz IEC 62305-2

- spojování sítí - stínění a směr vedení - přepěťové ochrany SPD

2) se širokou znalostí EMC a znalosti praktické elektroinstalace


Hasse, P.: „Lightning Protection / Surge Protection - State of Technique and Practise“ 2nd June, 2004, Prague 28.10.03 / 3981e

IEC / EN 62305 - 4 Ochrana před elektromagnetickým impulzem vyvolaným bleskovým proudem armování stěn využité k odstínění budovy a jako svody rozhraní zón ZBO 0 a ZBO 1 a ZBO 2

jímací soustava chránící nástavby na střeše armování ve střeše využité ke stínění budovy

LPZ LP Z0 připojení jímací soustavy k armování

svodiče přepětí pro 230/400 V

kovové rámy využité ke stínění

LPZ LP Z2

vstupní skříň inž. sítí

LPZ LP Z1

svodiče bleskových pro telefonní a datové linky

svodič bleskových proudů pro 230/400V EP základový zemnič © 2004 DEHN + SÖHNE

armování místnosti využité ke stínění

potenciálové vyrovnání pro topení, klimu, odpady

uzemnění armování v podlaze sklepa využité k odstínění budovy a částečně k uzemnění

31.10.02 / S1041_c Hasse, P.: „Lightning Protection / Surge Protection - State of Technique and Practise“ 2nd June, 2004, Prague

IEC / EN 62305 - 4 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;



IEC / EN 62305 - 4 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 34 1390. bezpečný odstup ds Vzdálenost, která musí být dodržena mezi lokálním stíněním zóny bleskové ochrany, aby bylo zabráněno extrémně vysokým intenzitám elektromagnetického pole.



IEC / EN 62305 - 4 Bezpečný prostor pro instalaci elektronických systémů v zónách bleskové ochrany (LPZ), bezpečný odstup ds stínění na rozhraní LPZ 0A - 1

blízký úder: d S/1 = w · SF/10 (m)

.

w

bezpečný prostor Vs pro elektronické systémy

přímý úder: d S/2 = w

ds/...

SF: činitel stínění (dB) © 2004 DEHN + SÖHNE


IEC / EN 62305 - 4 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 délka pro výpočet dostatečné vzdálenosti s α ochranný úhel Poznámka: Pro malé objekty postačí dva svody.


1

α 2

3

4 L 5 10

8

13

7

6 11

12 9

Hasse, P.: „Lightning Protection / Surge Protection - State of Technique and Practise“ 2nd June, 2004, Prague 10.02.03 / 3464

IEC / EN 62305 - 4 Napěťově řízený izolovaný svod při dodržení dostatečných vzdáleností α připojení uzemnění 1,40m ∠ x ≤ 1,60 m kovová atika v ochranném prostoru odděleného jímače

izolovaná jímací soustava kovová střešní nástavba

armování

kabelový kanál

s dostatečná vzdálenost izolovaný svod

kabelový kanál

s = 0,75m ve vzduchu s = 1,50m ve zdivu

základový zemnič


Hasse, P.: „Lightning Protection / Surge Protection - State of Technique and Practise“ 2nd June, 2004, Prague04.12.02 / 2813_c

IEC / EN 62305 - 4

•

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).



IEC / EN 62305 - 4 Galvanická vazba napětí způsobené bleskovým proudem v budově 100 kA

22 kV

230 V

100 kV 100 kV

230 V 100 kV

1Ω © 2004 DEHN + SÖHNE

S1500


1500 / 06.08.01 / OB

IEC / EN 62305 - 4 Předpokládané rozdělení bleskového proudu ii IIff ==   nn

100%

i =část bleskového proudu kA (50% hodnota celkového bleskového proudu) If =část bleskového proudu v kA (rozděleného na jedno vstupující vedení) n=počet vedení vstupujících do objektu

informačně-technická síť

50%

vnější ochrana

ekvipotenciální přípojnice

napájecí síť uzemnění

kovová potrubí

50% © 2004 DEHN + SÖHNE

S602


602 / 09.08.01 / ESC

IEC / EN 62305 - 4 Rozdělení bleskového proudu DEHNventil® TNC po 25 kA

budova

po 25 kA

25 kA

75 kA

vnější jší ochrana př před bleskem

Trafostanice

200 kA

100 kA 100 kA 100 kA


S1971_b


1971 / 30.07.01 / OB

IEC / EN 62305 - 4 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

•

Stíněné kabely nebo svodiče uložené v rouře

– přímo přes svodiče bleskového proudu – přímo – nepřímo (oddělovací jiskřiště pro katodicky chráněné potrubí nebo hrozí-li nebezpečí výbuchu)


S1522


1522.ppt / 16.01.98 / OB

IEC / EN 62305 - 4 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.


S1504


1504.ppt / 22.01.98 /

IEC / EN 62305 - 4 Hlavní vyrovnání potenciálů pro vstupující inženýrské sítě ekvipotenciální přípojnice LPZZ 1 LP vnější jší ochrana před p bleskem

LPZ LP Z 0A síť nn

voda plyn

M topení

katodicky chráněné potrubí základový zemnič jiskřiště


svodič bleskového proudu (SPD třídy I) 14.01.03 / S532_b Hasse, P.: „Lightning Protection / Surge Protection - State of Technique and Practise“ 2nd June, 2004, Prague

IEC / EN 62305 - 4

•

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.

S151



1513.ppt / 04.05.98 / OB

IEC / EN 62305 - 4

•

3.4.2 3.4 .2 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.

S151



1513.ppt / 04.05.98 / OB

IEC / EN 62305 - 4

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.

S151



1513.ppt / 04.05.98 / OB

IEC / EN 62305 - 4 Vzájemné pospojování jímací soustavy, vyrovnání potenciálů, uzemnění a instalace s armováním trapézový plech

attika spojení ocelové díly

základová deska

kovová fasáda

rozváděč - rozváděč MaR připojení k vyrovnání potenciálů

upevňovací rám

připojení kovové fasády připojení zemniče

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 © 2004 DEHN + SÖHNE Hasse, P.: „Lightning Protection / Surge Protection - State of Technique and Practise“ 2nd June, 2004, Prague

2072

2072.ppt / 19.04.2000 / ESC

IEC / EN 62305 - 4 Zóny bleskové ochrany vyrovnání potenciálů s mřížovou konfigurací a do hvězdy LPZ m stínění ochranných zón LPZ 1

LPZ 1a

LPZ 1b elektrické izolování LPZ m

LPZ n

stínění ochranných zón hlavní vyrovnání potenciálů

přístroj

LPZ: zóny bleskové ochrany © 2004 DEHN + SÖHNE

S1076

Bild 4.1.3.1.4 d Hasse, P.: „Lightning Protection / Surge Protection - State of Technique and Practise“ 2nd June, 2004, Prague

1076.ppt /13.04.2000 / KK

IEC / EN 62305 - 4 Zóny bleskové ochrany vyrovnáním potenciálů s mřížovou konfigurací LPZ 1 stínění ochranných zón

LPZ 0A LPZ n koncové zařízení

okružní vodič vyrovnání potenciálů


v LPZ 1 a LPZ n: mřížová síť vyrovnání potenciálů

LPZ: zóna bleskové ochrany

1074



1074.ppt / 19.05.98 / ESC

IEC / EN 62305 - 4 Využití armování budov za účelem stínění a vyrovnání potenciálů 1 kovové opláštění - atika

a

4 1

2 ocelové armování

2 a

3 překrývající se kovové výztuže (svody)

4

b

4 připojení jímací soustavy 5a hlavní ekvipotenciální přípojnice 5b místní ekvipotenciální přípojnice

5

3

6 vodivé spojení

6

7 spojení armování se skrytým svodem 8 strojený zemnič

7

9 základový zemnič typické rozměry

5 a=≤ 5m b=≤ 1m

8

9

Lit.: E DIN IEC 81/105A/CDV (VDE 0185 Teil 104): 1998© 2004 DEHN + SÖHNE Hasse, P.: „Lightning Protection / Surge Protection - State of Technique and Practise“ 2nd June, 2004, Prague 09 665 / 08.08.01 / OB S665_b

Spojení armování program svorkového spojení

spojení schopné přenášet bleskové proudy

obj.č.: 390 350

© 2004 DEHN + SÖHNE S2501

Hasse, P.: „Lightning Protection / Surge Protection - State of Technique and Practise“ 2nd June, 2004, Prague 2501.ppt / 08.12.99 / OB

Vyrovnání potenciálů v technologické místnosti

technologická místnost místní (okružní) vyrovnání potenciálů

místní (okružní) vyrovnání potenciálů v patře objektu Lit.: Hasse, P.: Überspannungsschutz für Niederspannungsanlagen, TÜV - Verlag GmbH, Köln, 1998 © 2004 DEHN + SÖHNE Hasse, P.: „Lightning Protection / Surge Protection - State of Technique and Practise“ 2nd June, 2004, Prague

2075

2075ppt / 11.08.98 / ESC

Okružní zemnící přípojnice ( EP )

minimálně 50 mm², Cu armování

okružní zemnící přípojnice připojení armování

834



834.ppt / 03.09.2001 / KK

Ochrana před bleskem - vyrovnání potenciálů ekvipotenciální přípojnice ekvipotenciální přípojnice 50 mm² Cu

5m

uzemňovací přívod

zemnič

Bild 4.1.3.1.4 a © 2004 DEHN + SÖHNE

1273


1273.ppt / 13.04.2000 / KK

Připojení upevňovacího rámu rozváděče k armování

základový podstavec

armování 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, 1998 © 2004 DEHN + SÖHNE Hasse, P.: „Lightning Protection / Surge Protection - State of Technique and Practise“ 2nd June, 2004, Prague

2066

2066.ppt / 10.08.98 / ESC

Vyrovnání potenciálů upevnění rozváděče nosný rám kovový rozváděč spojení s armováním

strop kabelový rošt

Cu ≥ mm² Fe ≥ mm²

16 50

Bild 4.1.3.2 a

1272



1272.ppt / 13.04.2000 / KK

Vyrovnání potenciálů průchod kabelového roštu stěnou armování stěny Cu ≥ 16 mm² Fe ≥ 50 mm² kabelový rošt

průchod stěnou Lit.: Hasse, P.: Überspannungsschutz für Niederspannungsanlagen, TÜV - Verlag GmbH, Köln, 1998 © 2004 DEHN + SÖHNE Hasse, P.: „Lightning Protection / Surge Protection - State of Technique and Practise“ 2nd June, 2004, Prague

2074

2074ppt / 11.08.98 / ESC

Systémy kabelových roštů

rozváděč

budova 1 průchod zdí

budova 2

průchod zdí

Lit.: Hasse, P.: Überspannungsschutz für Niederspannungsanlagen, TÜV - Verlag GmbH, Köln, 1998 Bild 5.4 b © 2004 DEHN + SÖHNE Hasse, P.: „Lightning Protection / Surge Protection - State of Technique and Practise“ 2nd June, 2004, Prague

2070

2070.ppt / 19.04.2000 / ESC

Připojení potrubí k armování armování roura potrubí

připojení roury k armování připojovací místo

spojení

připojení k armování roura

armování potrubí

spojení

připojovací místo

Lit.: Hasse, P.: Überspannungsschutz für Niederspannungsanlagen, TÜV - Verlag GmbH, Köln, 1998 © 2004 DEHN + SÖHNE Hasse, P.: „Lightning Protection / Surge Protection - State of Technique and Practise“ 2nd June, 2004, Prague

2073

Bild 5.6 c

2073ppt / 19.04.2000 / ESC

Pospojování uzemnění v areálu výrobního podniku sklad

dílna

administrativní budova

rozvodna

výroba

výroba


brána

výroba

Hasse, P.: „Lightning Protection / Surge Protection - State of Technique and Practise“ 2nd June, 2004, Prague31.10.02 / S1483

Ochrana před elektromagnetickým impulzem vyvolaným bleskem dle EN 62305-4

•

3.3 3.3 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


S150


1503.ppt / 07.07.98 / KK

IEC / EN 62305 - 4

–

–

–

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.


S150


1503.ppt / 07.07.98 / KK

IEC / EN 62305 - 4

2278_b


Hasse, P.: „Lightning Protection / Surge Protection - State of Technique and Practise“ 2nd June, 2004, Prague 2278.ppt / 17.05.1999 / KK

IEC / EN 62305 - 4 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 © 2004 DEHN + SÖHNE

2053

malé proudy, malé magnetické pole / indukovaná napětí v budově


2053 / 02.07.98/ ESC

IEC / EN 62305 - 4

Elektromagnetické pole při přímém úderu blesku Přímý úder blesku ve stíněné budově

w

i

dr

dw

x w H 1 = kH . i. d w . √ dr


2294_e

[A/m]


2294.ppt / 02.02.2000/ KK

IEC / EN 62305 - 4 Prostor pro koncové zařízení ve vnitřní zóně LPZ 1 stínění při přechodu ze zóny LPZ 0 A 1

dostatečná vzdálenost

blízký úder: d s1 = w .SF/10

prostor Vs pro koncové zařízení

přímý úder: d s2 = w

w ds/...

1662.ppt



1662.ppt / 02.02.2000/ KK

IEC / EN 62305 - 4 Intenzita elektromagnetického pole jako funkce šíře ok W 1100

H

w [m]

1.6

1000

2.67 0.8

0.53

900

0.40 0.53 0.80 1.60 2.67

800 0.4

700 600

(A/m)

500 400 300 200 100 0 0

1

2

3 [m]

1647


4

5

6

7

8

vzdálenost stěny d W


1647.ppt / 10.03.2000 / KK

IEC / EN 62305 - 4 Vliv stínění místnosti při přímém úderu blesku W

(m)

3,2

H 1f (d = w) (A/m) 559 d (H 1f = 300 A/m) (m) ds2

i f = 100kA

dw dw

8m

dr

(m)

1,6

0,8

0,4

0,2

791 1118 1581 2236

4,85 3,05 1,92 1,21 0,87 3,2

1,6

0,8

w H 1 = kH . i. d w . √ dr

0,4

O

0,2

i

SF/20

a

45°

16 m


KPM 2313_b

mřížové stínění místnosti pole H1 pro vnitřní f (d w rd ) d w = dr = d (jen v tomto příkladě!) d s2 = w (bezpečný prostorens V ) Hasse, P.: „Lightning Protection / Surge Protection - State of Technique and Practise“ 2nd June, 2004, Prague

2313.ppt / 09.03.2000 / KK

IEC / EN 62305 - 4 Elektromagnetické pole při blízkém úderu blesku Pole kanálu blesku v LPZ 1 blízký úder blesku vedle stíněné budovy

H0 =

i

i 2πS a

H0 =

x

i

2πS a

H1=

H0 10 SF/20

sa © 2004 DEHN + SÖHNE

2294_d


2294.ppt / 02.02.2000 / KK

IEC / EN 62305 - 4 Elektromagnetické pole při úderu blesku 1. Pole kanálu blesku i 2294.ppt / 20.09.1999 / KK

H0 = H0

i H0 = 2 π Sa / KK 2294.ppt / 20.09.1999 i

i0

2. Pole kanálu blesku v LPZ 1 blízký úder blesku vedle stíněné budovy

i H0 = 2 π Sa

sa

x

H1 =

H0 10SF/20

sa © 2004 DEHN + SÖHNE

2294_b


2294.ppt / 02.02.2000 / KK

IEC / EN 62305 - 4 Magnetický útlum armování při blízkém úderu blesku SF (dB)

materiál

25 kHz

měď hliník ocel

1 MHz

20 .log (8,5/w) 20 . log

w = velikost ok mřížové soustavy (m) (w ≤ 5m)

20 .log (8,5/w)

(8,5/w) √ 1 + 18 . 10-6 / r2

r = poloměr prutu armování (m) µr ~ ~ 200

20 .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 0,0125

44 37 32 26

57 39 33 27


KPM 2313_c


2313.ppt / 02.02.2000 / KK

IEC / EN 62305 - 4 Stínění elektromagnetického pole pomocí ocelového armování následující výboj první dílčí výboj 60

100

stínící faktor

Sf

31.6 10 3.16 1

5 0 40

30 w

20 10 0 102

S761e

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

d

316

stínění ní elektromagnetického pole (dB)

1000


3

103

3

104

3

105

3

10 f 6

(Hz)


761e.ppt / 06.09.97

IEC / EN 62305 - 4

W i = 100kA f (první úder blesku) S a = 10 m

SF1(Stahl) (dB) H 1f

1,6

ds1

(m)

0

5,2

11,2 17,3 23,3 29,3

-

1,7

0,8

0,4

0,2

437

217

109

48

1,8

1,4

0,9

0,6

8m

16 m


KPM 2313_a

3,2

(A/m) Ho =1592 873

8m

2m

(m)

8

Vliv stínění místnosti při blízkém úderu blesku

H 0=

i0

2 π Sa

H0

H1 = 10SF/20

mřížové stínění místnosti ocel 8 mm ∅ 50mm² pole H1 uvnitř ~ konstantní ~ . ds1 = w SF/10 (bezpečný prostors V ) Hasse, P.: „Lightning Protection / Surge Protection - State of Technique and Practise“ 2nd June, 2004, Prague

2313.ppt / 31.01.2000 / KK

IEC / EN 62305 - 4 Využití armování budov za účelem stínění a vyrovnání potenciálů 1 kovové opláštění - atika

a

4 1

3 překrývající se kovové výztuže (svody)

2 a

2 ocelové armování

4 připojení jímací soustavy 5a hlavní ekvipotenciální přípojnice 5b místní ekvipotenciální přípojnice

6 vodivé spojení

4

b 5b

3 6

7 spojení armování se skrytým svodem

7

8 strojený zemnič

5a

9 základový zemnič typické rozměry S665_b

a=≤ 5m b=≤ 1m


8

9


665 / 08.08.01 / OB

Stínění budovy betonové díly okružní zemnič

betonová fasáda

Flachbandhalter ocelové díly zemnící bod

základová deska


04.11.02 / S665_b Hasse, P.: „Lightning Protection / Surge Protection - State of Technique and Practise“ 2nd June, 2004, Prague

Efektivní elektromagnetické stínění : vzájemné spojení armování v podlahách, stěnách a stropech

armování betonová fasáda zemnící bod

betonové panely

1271


betonová fasáda


1271.ppt / 14.04.2000 / KK

Svod s připojením na jímací a uzemňovací soustavu s efektivním elektromagnetickým stíněním jímací soustava na střeše

kovová atika kovová fasáda armování

≤ 5m

uzemňovací soustava 2064



2064.ppt / 10.08.98 / ESC

Efektivní elektromagnetické stínění: ocelobetonové prefrabrikáty na střeše atika armování ocelobetonové prefabrikáty (pozinkované)

spojení mezi panely obvykle každých 50 cm

obvykle 2,5 m

1270



1270.ppt / 13.04.2000 / KK

Zemnící bod typ K příklad montáže

obj.č.: 478 200

S1573_b



1573.ppt / 15.12.99 / OB

Příklad montáže zemnícího bodu a základového zemniče na armování spojovací svorka vnější šalování

obj.č. 308 026

zemnící bod obj.č. 478 210

spojovací svorka obj.č. 308 026

křížová svorka obj.č. 318 251

klínová svorka obj.č. 308 001 © 2004 DEHN + SÖHNE

1785


1785 / 06.05.2002

Okružní zemnící přípojnice ( EP )

minimálně 50 mm², Cu armování

okružní zemnící přípojnice připojení armování

834



834.ppt / 03.09.2001 / KK

Odstínění kabelového vedení v zemi, stíněním schopným vést bleskové proudy a položeným Culanem k armování a jímací soustavě, svodům nebo kovové fasádě připojení nemusí být provedeno přímo v místě min. 30 cm 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 kabel se stíněním schopným vést bleskové proudy 2068


kabel se stíněním schopným vést bleskové proudy


2068.ppt / 19.04.2000 / ESC

Výpočet minimálního průřezu stínění

kabely: stíněné kabely:

pro nestíněné kabely: kabely:

lf A A' n'

S992_a

= = = =

lf A=  8 lf A' =  8 • n'

část bleskového proudu v kA průřez stínění v mm² průřez žíly v mm² počet žil



992.ppt / 31.01.98 / ESC

Svodiče přepětí pro koncové zařízení

budova 2

budova 1

signálnívstup-/-výstup

signálnívstup-/-výstup

If

If = část bleskového proudu, která protéká stíněním kabelu Příklad: stíněné zařízení Příklad: If = 10 kA (10/350µs) 183


minimální průřez bez nedovoleného zvýšení teploty lf A=  8

lf 10 A =  =  = 1,25 mm² 8 8


183.ppt / 13.01.99 / OB

Kabel s vnějším stíněním „proti blesku“, stínění párů a slaněných žil

PVC-vnější obal

umělohmotná izolace

Cu-stínění


PE-izolace

Cu-vodič (slaněný)

stíněné páry

Hasse, P.: „Lightning Protection / Surge Protection - State of Technique and Practise“ 2nd June, 2004, Prague 31.10.02 / S137

Kovové trubky a kovové kabelové kanály představují uzavřené stínění připojení armování

přemostění s Cu-lano nebo objímkou (spojkou) Cu-lano

odstínění v kovových trubkách kovová trubka

čidlo, budova, kabel nebo kovový kontejner

víko a kanál musí být spojeny v celé délce

odstínění v kovových kanálech 2067


kanál připojení armování

víko

víko a kanál přímo spojeny (pokaždé 2 x)

Cu-lano

čidlo, budova nebo kovový kontejner


2067.ppt / 19.04.2000 / ESC

Odstínění podzemních kabelových kanálů pospojováním armování budova 1

spojení armování

LT - kabel

velikost ok mřížového armovaní ca. 15 x 15 cm


silový kabel

budova 2


Příklad: připojovací svorka stínění



IEC / EN 62305 - 4

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



IEC / EN 62305 - 4 Odolnost elektronických zařízení se prokazuje zkouškami podle ČSN EN 61000-4:

• impulsním proudem podle ČSN EN 61000-4-5 a se zkušebními

napětími 0.5-1-2-4 kV (vlnou 1.2/50) a/nebo proudem 0.25-0.5-1-2 kA (vlnou 8/20)

• magnetickým polem podle ČSN EN 61000-4-9 se zkouškami úrovně 100-300-1000 A/m (vlnou 8/20) nebo podle ČSN EN 61000-4-10 se zkouškami úrovně 10-30-100 A/m


(1 MHz),


IEC / EN 62305 - 4 zkušební úrovně

úroveň 1 2 3 4 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 61000-4-5


Hasse, P.: „Lightning Protection / Surge Protection - State of Technique and Practise“ 2nd June, 2004, Prague 12.03.04 / 3589

IEC / EN 62305 - 4 koordinace nasazení svodičů bleskových proudů a svodičů přepětí Zdroj rušení

Snížení Snížení rušení rušení

Přenosové cesty LPZ 1

Koordinace izolace

LPZ 2

4 kV 2,5 kV

1,5 kV

6 kV při použití DV není nutná

Napájecí síť nn Zkušební vlna10/350 µs

LPZ 3

1,5 kV

Není nutná 1,5kV

Odolnost def. impulz. Metoda koordinace Délka kabelu / omezovací indukčnostvýdržným napětím LPZ

Řady svodičů

Koncové zařízení

Metoda koordinace Koordinační kódy

xx x Informačně-technická síť © 2004 DEHN + SÖHNE

S1737

x 1 Zbytkové rušení

Odolnost proti rušení

2

Zbytkové rušení


1737.ppt 11.08.98 / OB

EN 62305 - 4 ochranná sada pro napájecí systémy na rozhraní zón bleskové ochrany (LPZ) LPZ LPZ 00

LPZ LPZ 11

LPZ LPZ 22

1

2

svodič bleskových proudů EN 62305-4 ČSN EN 61643-11 10/350 µs

svodič přepětí EN 62305-4 ČSN EN 61643-11 8/20 µs

terminál

3

svodič přepětí EN 62305-4 ČSN EN 61643-11 1,2/50 µs; 8/20 µs hybridní generátor

koncové zařízení ČSN EN 61000-4-5 1,2/50 µs; 8/20 µs hybridní generátor

W î, Q,  R


nd June, 2004, Prague Hasse, P.: „Lightning Protection / Surge Protection - State State of Technique and Practise“ 22nd

IEC / EN 62305 - 4 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 Iimp (10/350 µs), který je specifikován těmito parametry: - vrcholová hodnota Ipeak - náboj Q W/R - měrná energie - tvar vlny 10/350 µs



IEC / EN 62305 - 4 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 isn (8/20 µs).



IEC / EN 62305 - 4 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.



IEC / EN 62305 - 4 Zkušební proudový impuls (10/350 µs) pro svodiče bleskového

proudu (třída I). Zkušební proudový impuls (8/20 µs) pro svodiče přepětí (třída II). (kA) 80 Imax kA tvar vlny µs 60

Q As W/R J/Ω Ω

i

1

2

75

15

10/350

8/20

37.5

0.27

1.5 · 106

2.75 · 103

40

1

20

2 80

200

350

400

600

800

1000

t © 2004 DEHN + SÖHNE

Hasse, P.: „Lightning Protection / Surge Protection - State of Technique and Practise“

(µs) 2nd

June, 2004, Prague

IEC / EN 62305 - 4

Zkušební proudový impuls (10/350 µs) pro svodiče bleskového proudu (třída I).

i [kA] 150

Zkušební proudový impuls (8/20 µs) pro svodiče přepětí (třída II).

typ vlny [µs]

1

2

10/350

8/20

100 2 1 50

80

200 © 2004 DEHN + SÖHNE

350 400

600

800

1000 t [µs]


IEC / EN 62305 - 4 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 Up < 1,5 kV přímo koordinovány se svodiči D / koncovým zařízením D DEHNventil® TNC © 2004 DEHN + SÖHNE


FS-Techno. S. A1

IEC / EN 62305 - 4 Red Line DEHNventil® max. následný síť. proud: 50 Aeff

rozměry

ochranná úroveň:

TNC: 6 TE TNS: 8 TE TT: 8 TE

≤ 1,5 kV

dvojité svorky 50 / 35 mm²

bez předjištění do: 125 A při V připojení 315 A při T připojení

S2628_a


nevyfukující svodič bleskového proudu typ 1 a 2 zkoušen podle E DIN VDE 0675 Teil 6, -6/A1,-6/A2 Hasse, P.: „Lightning Protection / Surge Protection - State of Technique and Practise“ 2nd June, 2004, Prague

2628.ppt/13.11.01 / OB

Prostorové stínění v kombinaci se stíněním vedení a základů



Stínění budovy a pospojování betonové díly betonová fasáda

okružní vyrovnání potenciálu držáky pásku ocelové díly

zemnící bod

základová deska

Lit.: DIN V VDE V 0185-3:2002-11, Bild 61 + 63 © 2004 DEHN + SÖHNE

04.11.02 / S665_b Hasse, P.: „Lightning Protection / Surge Protection - State of Technique and Practise“ 2nd June, 2004, Prague

Síťové armování zdi Uchycení zemnících bodů (označeno žlutou barvou)



EN 62305 – 4 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.



EN 62305 – 4 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.



EN 62305 – 4 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.



EN 62305 – 4 údržba Po revizi musí být neprodleně odstraněny všechny zjištěné nedostatky. Je-li to nutné musí být vyhotovena dokumentace skutečného stavu.



EN Elektrické a elektronické systémy uvnitř objektů

Recommend Documents