2015.09.23.
Magyar Mérnöki Kamara ELEKTROTECHNIKAI TAGOZAT Villámvédelmi vizsgára felkészítő tanf. 2015
Kockázatelemzés az MSZ EN 62305-2 alapján
MSZ EN 62305-2 szabvány – hivatkozott más szabványok • IEC 60079-10:2002, Villamos gyártmányok robbanóképes gázközegekben. 10. rész: A robbanásveszélyes térségek besorolása • IEC 61241-10:2004, Gyúlékony por jelenlétében alkalmazható villamos gyártmányok. 10. rész: Az olyan térségek besorolása, ahol gyúlékony porok vannak vagy lehetnek
1
2015.09.23.
A kockázatelemzés KÖTELEZŐ? — IGEN vagy NEM? MSZ EN 62305-3: 2011 Az MSZ EN 62305 szabványsorozat 3. részének alábbi fejezetében világosan szerepel, hogy 4. Villámvédelmi rendszer (LPS) 4.1 A villámvédelmi rendszer fokozata: „A villámvédelmi rendszer szükséges fokozatát kockázatelemzés alapján kell kiválasztani (lásd az IEC 62305-2-t).” The class of required LPS shall be selected on the basis of a risk assessment (see IEC 62305-2).
Villámvédelmi kockázatelemzésnél elfogadható kockázati szintek OTSZ 54/2014. BM (XII. 5.) rendelet
„139. § (2) Az építmények villámcsapások hatásaival szembeni védelmét a rendeltetés figyelembevételével az emberi élet elvesztésének, a közszolgáltatás kiesésének és a kulturális örökség elvesztésének kockázata szempontjából kell biztosítani.” Kockázat típus
Elfogadható kockázati szint
R1 – emberi élet elvesztésének kockázata R2 – közszolgáltatás kiesésének kockázata R3 – kulturális örökség elvesztésének kockázata
(RT) 10-5
OTSZ: 10-4 (szabvány: 10-3) 10-4
Táblázat: Kockázat típusok és a hozzájuk tartozó elfogadható kockázati szint az 54/2014. BM rendelet alapján
Villámvédelem
4
2
2015.09.23.
OTSZ 54/2014. BM (XII. 5.) rendelet 141. § A villámcsapások hatásával szembeni védelem megfelelő, a) ha a villámvédelmi kockázatelemzéssel meghatározott, egy évre vetített kockázat az emberi élet elvesztésére vonatkozóan kisebb, mint 10-5, a közszolgáltatás kiesésére és a kulturális örökség elvesztésére vonatkozóan kisebb, mint 10-4, b) ha a 12. mellékletben foglalt táblázatban foglalt építmények villámvédelme megfelel az ott leírtaknak, és c) ha az ideiglenes építmény villámvédelmi intézkedései a 143. § -ban foglaltaknak megfelelnek.
Villámvédelem
5
Villámvédelmi kockázatelemzésnél elfogadható kockázati szintek
Csak azon kockázato(ka)t kell figyelembe venni a villámvédelmi kockázatelemzésnél, amely(ek) vonatkozik/vonatkoznak az adott építmény használati jellege (rendeltetése). Így például kórház R1 + R4; templom R1 + R3; gáz kompresszorállomás R1 + R2 + R4. Villámvédelem
6
3
2015.09.23.
Kötelező villámvédelmet létesíteni – OTSZ 54/2014. BM (XII. 5.) rendelet 12. melléklet – Minimum követelmények
Villámvédelem
7
Kötelező villámvédelmet létesíteni – OTSZ 54/2014. BM (XII. 5.) rendelet 12. melléklet – Minimum követelmények
Abban az esetben alkalmazandó, ha a vonatkozó műszaki követelmény, azaz az MSZ EN 623052:2012 nem határoz meg szigorúbb követelményt. OTSZ minimum követelménye*
LPS II / SPM II
Villámvédelmi kockázatelemzés eredménye LPS II és SPM II LPS III és SPM III/IV LPS I és SPM I
Értékelés (alkalmazandó) LPS II / SPM (LPL) II LPS II / SPM (LPL) II LPS I és SPM (LPL) I
*54/2014 BM rendelet (XII. 5.)
Villámvédelmi kockázatelemzés eredménye és OTSZ minimum követelményének összevetése
Villámvédelem
8
4
2015.09.23.
Defníciók a, Oktatási rendeltetésű épületek: Oktatási, nevelési, gyermekfoglalkoztató, játszóház rendeltetés, például: bölcsőde, óvoda, családi napközi otthon, iskola, főiskola, egyetem, felnőtt képzés b, Menekülésben korlátozott személy: olyan személy, aki életkora – 0–10 éves vagy 65 év feletti –, értelmi vagy fizikai-egészségi állapota alapján, esetleg külső korlátozás miatt önálló menekülésre nem képes Egészségügyi rendeltetés: háziorvosi rendelő, szakorvosi rendelő, fekvőbetegellátás, kórház, klinika, szanatórium, fekvőbeteg-ellátáshoz kapcsolódó műtő Kényszertartózkodásra szolgáló épületek, építmények: börtön, fegyház, pszichiátria c, Tömegtartózkodásra szolgáló épületek, építmények: tömegtartózkodásra szolgáló épület: épületnek minősülő, tömegtartózkodásra szolgáló építmény. A tömegtartózkodásra szolgáló építmény definíciója nem az OTSZ-ben, hanem a 253/1997 (XII.20.) Kormányrendeletben, azaz az országos településrendezési és építési követelményekben található meg: Tömegtartózkodásra szolgáló építmény: amelyben tömegtartózkodásra szolgáló helyiség van, illetőleg amelyen (pl. híd, kilátó) bármikor egyidejűleg 300 főnél több személy tartózkodása várható. Tömegtartózkodásra szolgáló helyiség: egyidejűleg 300 személynél nagyobb befogadóképességű helyiség.
Villámvédelem
9
Kötelező villámvédelmet létesíteni – OTSZ 28/2011 BM (IX.6) rendelet 11. melléklet – Minimum követelmények
Photovoltaik - Blitzschäden 16.07.10 / S4019
5
2015.09.23.
OTSZ 54/2014. BM (XII. 5.) Létesítés – nem kötelező villámvédelmet telepíteni • Családi ház vagy sorház: Gerincmagasság H < 10 m egy lakóegységet vagy csak egymás mellett elhelyezett lakóegységeket tartalmazó lakóépületben. • Társasház: Gerincmagasság H < 10 Legfeljebb 400 m2 alapterületű, egymás felett elhelyezett lakóegységeket tartalmazó lakóépületben, városi – elővárosi környezetben, ha a tető anyaga A1 – A2 tűzvédelmi osztályba tartozik • Közösségi épület: gerincmagasság H < 10 m Legfeljebb 200 m2 alapterületű – a 12. melléklet táblázatában nem szereplő – közösségi épületen városi – elővárosi környezetben.
DEHNsupport Risiko
Éghetőség (építőanyagok tűzvédelmi osztályba sorolása) A szabvány használja a „nem éghető” kifejezést. Az OTSZ éghetőséget kifejező kategóriái (MSZ EN 13501-1 szerint) A1, A2, B, C, D, E, F F kategória nem beépíthető Kategóriák: Nem éghető A1-A2 Nehezen éghető B-C Közepesen éghető D Könnyen éghető E Nem éghető kategóriák 2/2002 (I.23) BM rendelet és Villámvédelem 2009 könyv alapján Nem éghető: A1, A2, B Éghető: C, D, E
DEHNsupport Risiko
6
2015.09.23.
A kockázat összetevői
Kockázat
RT elfogadható kockázat
A teljes kockázat meghatározása
Az építményre eső teljes kockázat
Kockázat
A kockázat biztosítása
A kockázat kezelése védelmi intézkedések segítségével
Maradék kockázat Az építmény védelem nélkül
RT elfogadható kockázat
Az építmény megvédve
7
2015.09.23.
Az építményre jellemző kockázat meghatározása
A károsodás forrása S-Sources
A veszteség típusai L-Losses
A károsodás típusai D- Damages
A károsodás forrása MSZ EN 62305-2: 2012 A villámáram maga a legfőbb kárforrás. A villám becsapási pontjától függően a következő kárforrásokat különböztetjük meg:
A károsodás forrása
S1:
építményt érő villámcsapás;
S2:
építmény környezetét érő villámcsapás;
S3:
csatlakozóvezetéket érő villámcsapás;
S4:
csatlakozóvezeték környezetét érő villámcsapás.
8
2015.09.23.
A károsodás típusai MSZ EN 62305-2: 2006-10 A károsodás forrása
Károsodások, melyek villámcsapás következtében előfordulhatnak:
LEMP
A károsodás típusai
D1:
élőlények sérülése érintési- és lépésfeszültség következtében
D2:
fizikai károsodás (tűz, robbanás, mechanikai roncsolódás, vegyi anyagok felszabadulása) a villámáram hatásainak következtében a szikraképződést is beleértve
D3:
villamos és elektronikus rendszerek meghibásodása villám elektromágneses impulzusa (LEMP) következtében
A veszteség típusai MSZEN EN62305-2 62305-2:(VDE 20120185-305-2):2006-10 DIN Minden károsodás típus önmagában vagy más típusokkal kombinálva, különböző veszteség típusokat okozhat egy védendő objektumon. A lehetségesen fellépő veszteség típusok az objektum jellemzőitől is függnek. A szabványban a következő veszteség típusokat vesszük figyelembe:
Áram Víz Gáz
A károsodás forrása
A veszteség A károsodás típusai típusai
L1:
emberi élet elvesztése;
L2:
közszolgáltatás kiesése;
L3:
kulturális örökség elvesztése;
L4:
gazdasági érték elvesztése (építmény és a benne lévő javak, csatlakozóvezeték és tevékenység megszűnése).
Az L1, L2 és L3 veszteség típusok társadalmi értékek elvesztéseként, az L4-es típus pedig tisztán gazdasági veszteségként fogható fel.
9
2015.09.23.
Kockázati összetevők
Kockázat Kockázatok
Fentiekből következik: MSZ EN 62305-2: 2012 A már említett tényezők összhatásának következtében a következő kockázatok adódnak, melyeket az építmény esetében meg kell becsülni:
RT (1/év)
Strom Wasser Gas
R1:
emberi élet elvesztésének kockázata;
R2:
közszolgáltatás kiesésének kockázata;
R3:
kulturális örökség elvesztésének kockázata;
R4:
gazdasági érték elvesztésének kockázata.
10-5 OTSZ:10-4 IEC:10-3 10-4 (1. Ed.:10-3 )
10
2015.09.23.
R2 kockázat figyelembe vétele Közszolgáltatás Mikor beszélhetünk közszolgáltatásról, azaz az R2 kockázatról ?
Közszolgáltatás Primer szolgáltatás – gáz – Telefon
– víz – TV
– energiaellátás – csatorna
Egy szolgáltatás az emberi alapszükségleteken felül gazdasági függőséget is jelent anyagi javaktól, vagy áruktól.
Szekunder szolgáltatás – Banki ügyintézés – Oktatás – Egészségügy
– Közösségi közlekedés – Közigazgatás – Élelmiszergyártás
– Kereskedelem – Ipar – Hatósági belső rádió
27.05.08 / 5764
Közszolgáltatás kiesése TvMI 7.1:2015.03.05 9.2.3. A „közszolgáltatás kiesése” (L2) veszteségtípus az alábbi építmények, illetve építményrészek esetében vizsgálható: a) Közműnek minősülő vízhálózatok esetében a hálózat folyamatos üzemkészségét biztosító számítástechnikai- és diszpécser-központok, gépházak, a közműként működő elosztóhálózat részét képező olyan felszíni létesítmények, melyek nem egy-egy építmény vagy felhasználó ellátását biztosítják, kockázatkezelés szempontjából a víz-közmű hálózatra jellemző paraméterekkel; b) Közműnek minősülő gázhálózatok esetében a hálózat folyamatos üzemkészségét biztosító számítástechnikai- és diszpécser-központok, gépházak, a közműként működő elosztóhálózat részét képező olyan felszíni létesítmények (pl. gáznyomás-szabályozók), melyek nem egy-egy építmény vagy felhasználó ellátását biztosítják, kockázatkezelés szempontjából a gáz közmű hálózatra jellemző paraméterekkel; c) Közműnek minősülő telekommunikációs hálózatok esetében a hálózat folyamatos üzemkészségét biztosító számítástechnikai- és diszpécser-központok, a közműként működő elosztóhálózat részét képező felszíni létesítmények, melyek nem egy-egy építmény vagy felhasználó ellátását biztosítják, kockázatkezelés szempontjából a TV közmű hálózatra jellemző paraméterekkel
2015. szeptember 23.
A tűzvédelem villamos kérdései
22
11
2015.09.23.
Közszolgáltatás kiesése TvMI 7.1:2015.03.05 9.2.3. A „közszolgáltatás kiesése” (L2) veszteségtípus az alábbi építmények, d) … d) Közműnek minősülő villamos hálózatok esetében az erőművek és az elosztóhálózat folyamatos üzemkészségét biztosító számítástechnikai- és diszpécserközpontok, a közműként működő hálózat részét képező felszíni létesítmények (alállomások, 0,6 MVA-nél nagyobb transzformátor állomások), melyek nem egy-egy építmény vagy felhasználó ellátását biztosítják, kockázatkezelés szempontjából a TV közmű hálózatra jellemző paraméterekkel Megjegyzés: Nem minősülnek közműnek azok a villamos energiát termelő erőművek és egyéb, villamos energiát (is) termelő építmény- és berendezés-csoportok, amelyek teljesítménye nem éri el a 0,6 MVA-t, feltéve, hogy ezek nem a közműszolgáltatás biztonságának biztosítására létesülnek.
2015. szeptember 23.
A tűzvédelem villamos kérdései
23
Kockázatelemzés menete Az épület jelenlegi állapotának figyelembe vétele (meglévő védelmi intézkedések ???) Kockázatszámítás végigvitele
Jelenlegi állapot elmentése a későbbi költség- és gazdaságossági elemzés érdekében (Ehhez szükség van a jelenlegi és a kívánt állapot összehasonlítására) A kockázati komponensek kiértékelése Kockázatok csökkentése védelmi intézkedések célzott alkalmazásával (1. intézkedés, 2. intézkedés, ......, /több intézkedéscsomag variáció is kidolgozható) Eredmény: Kívánt állapot 27.05.08 / 5760
12
2015.09.23.
Kockázati összetevők
Kockázat Kockázatok
Kockázati összetevők
Kockázat
Kockázat Áram Víz Gáz
emberi élet
közszolgáltatás
kulturális örökség
gazdasági érték
R1
R2
R3
R4
Minden egyes kockázat több kockázati összetevőből tevődik össze.
=
=
=
=
R1 = RA+ RB+ RC + RM+ RU+ RV+ RW+ RZ
R2 = RB+ RC+ RM+ RV + RW+RZ
R3 = RB+ RV
R4 = RA+ RB+ RC + RM+ RU+ RV+ RW+ RZ
13
2015.09.23.
Az RX kockázati tényező áttekintése LEMP
RA
RB
RC
S1 S4
RZ
RM
Rx
LEMP
S2
S3
RW
RV
RU
RA kockázati tényező – élőlények S1 kárforrás
RA = élőlények Élőlények sérülése érintési- és lépésfeszültség következtében az építményen kívül 3 m-ig terjedő sávban.
Lehetséges veszteségfajták: L1: élőlények L4: gazdasági veszteségek
14
2015.09.23.
RB kockázati tényező – tűz S1 kárforrás
RB = tűz
S1
Fizikai sérülés veszélyes szikraképződés következtében egy építményen belül, mely tüzet és robbanást okoz. Lehetséges veszteségfajták: L1: élőlények L2: szolgáltatás L3: kulturális örökség L4: gazdasági veszteségek
RC kockázati tényező – túlfeszültség (LEMP) S1 kárforrás
RC = túlfeszültség
S1 S1
(LEMP)
LEMP
Belső rendszerek meghibásodása LEMP által. A villámáram elektromágneses hatásai. Lehetséges veszteségfajták: L1: élőlények (Ex-berendezések, kórházak) L2: szolgáltatás L4: gazdasági veszteségek
15
2015.09.23.
RM kockázati tényező – túlfeszültség (LEMP) S2 kárforrás
RM = túlfeszültség (LEMP)
Belső rendszerek meghibásodása LEMP által. A villámáram elektromágneses hatásai.
LEMP
S2
Lehetséges veszteségfajták: L1: élőlények (Ex-berendezések, kórházak) L2: szolgáltatás L4: gazdasági veszteségek
RU kockázati tényező – élőlények S3 kárforrás
RU = élőlények S3
Élőlények sérülése az építményen belül érintési feszültség által a bevezetett villámáram következtében.
Lehetséges veszteségfajták: L1: élőlények L4: gazdasági veszteségek
16
2015.09.23.
RV kockázati tényező – tűz S3 kárforrás
RV = tűz S3
Fizikai sérülések, roncsolódások az ellátó vezetékeken keresztül az építménybe bevezetett villámáram következtében. Veszélyes másodlagos kisülések. Lehetséges veszteségfajták: L1: élőlények L2: szolgáltatás L3: kulturális örökség L4: gazdasági veszteségek
RW kockázati tényező – túlfeszültség S3 kárforrás
RW = túlfeszültség S3
Belső rendszerek meghibásodása, melyet a bevezetett ellátó vezetékek segítségével indukált túlfeszültségek okozhatnak. Lehetséges veszteségfajták: L1: élőlények (Ex-berendezések, kórházak) L2: szolgáltatás L4: gazdasági veszteségek
17
2015.09.23.
RZ kockázati tényező – túlfeszültség S4 kárforrás
RZ = túlfeszültség Belső rendszerek meghibásodása, melyet a bevezetett ellátó vezetékek segítségével indukált túlfeszültségek okozhatnak.
S4
Lehetséges veszteségfajták: L1: élőlények (Ex-berendezések, kórházak) L2: szolgáltatás L4: gazdasági veszteségek
Kárfajták és kockázati összetevők Kockázat
R1
R2
R3
R4
Veszteség típusa
Személyek sérülése/halála (L1)
Szolgáltatások kiesése (L2)
Kulturális javak elvesztése (L3)
Gazdasági veszteségek (L4)
(1)
Kár típusa Kockázati összetevők
(3)
(2)
(4)
Áramütés
Tűz, stb.
Túlfeszültség
Tűz, stb.
Túlfeszültség
Tűz, stb.
Áramütés
Tűz, stb.
Túlfeszültség
RA RU
RB RV
RC RM RW RZ
RB RV
RC RM RW RZ
RB RV
RA RU
RB RV
RC RM RW RZ
(1) Ha az érintési- és lépésfeszültségek emberi életet veszélyeztetnek (pl. stadion), (2) Ha a túlfeszültségek közvetlenül veszélyeztetnek emberi életet (pl. kórházak), (3) Ha a túlfeszültségek közvetlenül szolgáltatásokat veszélyeztetnek (pl. érzékeny elektronikus berendezésekben), (4) Ha az érintési- és lépésfeszültségek állatokat veszélyeztetnek (pl. mezőgazdaság).
18
2015.09.23.
A kockázat összetevői
Kockázat Kockázatok
Kockázati összetevők
Veszélyes események valószínűsége: Nx Káresemény valószínűsége: Px Lehetséges veszteségek: Lx
Tényezők, melyek a kockázati összetevőkre hatással vannak
Kockázati összetevő RX = NX • PX • LX
NX
PX
LX
A veszélyes események évenkénti száma
Az építményt érő károsodás valószínűsége
A károsodás következtében létrejött veszteség
19
2015.09.23.
Tényezők, melyek a kockázati Tényezők, melyek hatással a kockázati összetevőkre vannak összetevőkre hatással vannak
1. Felhő-föld villámsűrűség NX
PX
LX
A veszélyes események évenkénti száma
Az építményt érő károsodás valószínűsége
A károsodás következtében létrejött veszteség
Villámvédelem
39
Villámsűrűség térkép Németország Adatgyűjtés: 1999 ─ 2005
DIN EN 62305-2 Bbl 1 (VDE 0185-305-2 Bbl 1):2007-01
Adatgyűjtés: 1999 ─ 2011
DIN EN 62305-2 Bbl 1 (VDE 0185-305-2 Bbl 1):2013-02
Város és megye felbontásban 1999-2011 között felhő-föld villámcsapás km2-enként évente
Villámkisülés 1999-től 2005-ig (felhő-föld villámok km2-enként évente)
Forrás: VdS Meteo-Info
3,68 – 4,84 3,13 – 3,67 2,68 – 3,12 2,28 – 2,67 1,88 – 2,27 1,34 – 1,87 0,57 –1,33 Szövetségi határ
≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤
3,00 2,40 1,80 1,60 1,30 1,10 0,96 0,60
Forrás: Blids
Villámvédelem
40
20
2015.09.23.
Felhő-föld villámsűrűség térkép alapjai A villámsűrűség térképet lényegében a pozitív és a negatív felhő-föld/földfelhő villámcsapások teszik ki. Ezen villámcsapások sajátossága, hogy több, ún. részleges kisülések alkotják. Az alábbi összetevőkből áll: 1. Rövid idejű első kisülés (1. Villámkisülés) 2. A még ionizált villámcsatornában egy második előkisülés indul el (10100 ms) 3. Ezután rövid idejű ismételt főkisülés alakul ki. 4. Ennek következtében előfordulhat, hogy akár több, mint 10 villámkisülés jön létre egy villámcsapás során 1. Villámkisülés
20 ms
2. Villámkisülés
40 ms
3. Villámkisülés
4. Villámkisülés
tartós idejű lökőáram követi
40 ms
500 ms
1 ms
Forrás: Handbuch für Blitzschutz und Erdung, 5. Auflage; Hasse, Wiesinger, Zischank
Villámvédelem
41
Adatgyűjtés: 1999 ─ 2010 Ng kisülés 19992010 Forrás: Blids
Villámkisülés km²-ként évente
≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤
5,80 4,84 3,67 3,12 2,67 2,27 1,87 1,33
≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤
1,33 1,87 2,27 2,67 3,12 3,67 4,84 5,80
Ng villám 19992010
≤ 0,60 ≤ 0,95 ≤ 1,10 ≤ 1,30 ≤ 1,60 ≤ 1,80 ≤ 2,40 ≤ 3,00 Összesen: Összes / 8: Kerekítve:
Ng kisülés / Ng villámok
2,22 1,97 2,06 2,05 1,95 2,04 2,02 1,93 16,24 2,030182391 2
2x tényező
Villámvédelem
Forrás: Blids
Villámcsapás km²-ként évente
≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤
3,00 2,40 1,80 1,60 1,30 1,10 0,95 0,60 42
21
2015.09.23.
Az elmúlt 12 évben (1996 – 2007) mért villámok A Németországban 1996 és 2007 között regisztrált villámesemények
Mért villámok
3.000.000 2.500.000 2.000.000 1.500.000 1.000.000 500.000 0
1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007
Meteo-Info Működési elv
Alkalmazás: helyfüggő villámsűrűség térkép
Vevőantennák
22
2015.09.23.
Témafelvetés Az Országos Tűzvédelmi Szabályzat (OTSZ) kötelezővé teszi a nemzetközi villámvédelmi szabvány alkalmazását. A „jelenlegi” magyarországi villámsűrűség térkép alapjait a mágnespálcás mérési módszere adja, amelyet az 1950-es években publikáltak. A villámvédelmi szabvány 2. kiadása (MSZ EN 62305-2:2012) nem tartalmaz villámsűrűség térképet. Megbízható eredményekhez a villámvédelmi kockázatelemzésnél megbízható, új magyarországi villámsűrűség térkép szükséges. 2015. szeptember 23.
A tűzvédelem villamos kérdései
45
Történelmi áttekintés MSZ 274-3:1981
4,5…5,3 3,8…4,5 3,0…3,8 2,3…3,0
2015. szeptember 23.
A tűzvédelem villamos kérdései
46
23
2015.09.23.
Történelmi áttekintés MSZ 274-3:81/1M 1985 és 2/2002. BM rendelet
2015. szeptember 23.
A tűzvédelem villamos kérdései
47
Történelmi áttekintés Dr. Horváth Tibor: Villámvédelem 1997, 2001, 2007
„Az egész ország területére átlagosan 2...2,5 villám/(km2.év) villámsűrűséget lehet számításba venni.” Forrás: Dr. Horváth Tibor: Villámvédelem (2007) 2015. szeptember 23.
A tűzvédelem villamos kérdései
48
24
2015.09.23.
Felhő-föld villámok sűrűsége Magyarországon Adatgyűjtés: 1950-es évek MSZ EN 62305-2:2006
2015. szeptember 23.
A tűzvédelem villamos kérdései
49
Felhő-föld villámok sűrűsége Magyarországon DEHNsupport program Magyarázat (felhő-föld villámok km2-enként évente) Mért értékek
+ 25% a kockázatelemzéshez*
1.9 - 2,4
3,00
1,5 - 1,9
2,38
1,1 - 1,5
1,88
0,8 - 1,1
1,38
2015. szeptember 23.
A tűzvédelem villamos kérdései
50
25
2015.09.23.
Felhő-föld villámok sűrűsége Magyarországon TvMI 7.1:2015.03.05
Átszámítás a korábbi térképből: 2,4 1,9 1,5 1,1
Villámvédelem
3,5 3 2,5 2
51
A „SAFIR” villám megfigyelő rendszer 1999. évi mérési eredményei Magyarországon Szonda Sándor, MVM Rt. és az OMSZ publikációjából származó mérési eredmények
Villámcsapások száma: 1 009 999 Felhő-felhő kisülések száma: 827 432 Felhő-föld kisülések száma: 182 567 Pozitív felhő-föld villámok száma: 18 128 Átlagos áram csúcsérték: 25 kA Maximális áram csúcsérték: 623 kA Negatív felhő-föld villámok száma: 164 439 Átlagos áram csúcsérték: 40 kA Maximális áram csúcsérték: 590 kA Homlokidő átlagértéke: 6 µs Lefutás félértékidejének átlagértéke: 27 µs
26
2015.09.23.
Tényezők, melyek a kockázati összetevőkre hatással vannak
2. Gyűjtőterület NX
PX
LX
A veszélyes események évenkénti száma
Az építményt érő károsodás valószínűsége
A károsodás következtében létrejött veszteség
Villámvédelem
53
AD gyűjtőterület meghatározása magában álló építmény esetében – építményt érő villámcsapás
AD
27
2015.09.23.
AM gyűjtőterület meghatározása magában álló építmény esetében – építmény környezetét érő villámcsapás
AM 500 m
1. kiadás: 250 m
AL gyűjtőterület összeköttetésben lévő szomszédos építmény esetében – csatlakozóvezetéket érő villámcsapás
AL
28
2015.09.23.
Al gyűjtőterület összeköttetésben lévő szomszédos építmény esetén – csatlakozóvezeték környezetét érő villámcsapás
Al
ADJ gyűjtőterület összeköttetésben lévő szomszédos építmény esetében – szomszédos építményt érő villámcsapás
ADJ
29
2015.09.23.
AD, AM, AL, Al gyűjtőterületek közvetlen/közvetett villámcsapások esetén
Irodalom: MSZ EN 62305-2: 2012, A5. ábra
AD AM AL Al
gyűjtőterület magában álló építményt érő villámcsapás esetén gyűjtőterület magában álló építmény környezetét érő villámcsapás esetén gyűjtőterület csatlakozóvezetéket érő villámcsapás esetén gyűjtőterület csatlakozóvezeték környezetét érő villámcsapás esetén
Ad, Am, Al, Ai gyűjtőterületek közvetlen/közvetett villámcsapások esetén (1. kiadás)
Vezetékvég „b”
Vezetékvég „a”
Irodalom: MSZ EN 62305-2: 2006, A5. ábra
Ad Am Al Ai
gyűjtőterület magában álló építményt érő villámcsapás esetén gyűjtőterület magában álló építmény környezetét érő villámcsapás esetén gyűjtőterület csatlakozóvezetéket érő villámcsapás esetén gyűjtőterület csatlakozóvezeték környezetét érő villámcsapás esetén
30
2015.09.23.
Építmény, mint egy épület része MSZ EN 62305-2: 2012, A2.2 fejezet MSZ EN 62305-2:2012 Ha a vizsgált S építmény a B épületnek csak egy részét képezi, akkor az Ad meghatározásához elegendő az S építmény méreteit figyelembe venni, feltéve, hogy teljesülnek a következő feltételek (lásd az A4. ábrát): − az S építmény a B épület egy elválasztott függőleges része; − a B épület nem robbanásveszélyes épület; − az S építmény és a B épület többi része között a tűz átterjedése 120 perces tűzállóságú (REI 120) falakkal, vagy más, ezzel egyenértékű védelmi intézkedésekkel van meggátolva; − ha vannak közös vezetékek, akkor ezeken a túlfeszültségek terjedését az ezekre a vezetékekre az építménybe való belépési pontjukon elhelyezett túlfeszültség-védelmi eszközök, vagy ezzel egyenértékű védelmi intézkedések akadályozzák meg.
Az Ad befoglaló felület számítása egy építmény figyelembe veendő részére
B – épület vagy annak egy része, amelynél a védelem kialakítás szükséges (Ad figyelembe vétele szükséges) épület része, amelynél a védelem kialakítása nem szükséges (Ad figyelembe vétele nem szükséges) S – a figyelembe veendő építmény a kockázatelemzéshez (az Ad számításához az S méreteit kell figyelembe venni) Leválasztás (nem kisebb mint) 120 perces tűzgátló fallal) Leválasztás (kisebb mint) 120 perces tűzgátló fallal Berendezés Belső rendszer SPD – túlfeszültség-korlátozó berendezés
31
2015.09.23.
Villámcsapás által sújtott mezőgazdasági épület
Tényezők, melyek a kockázati összetevőkre hatással vannak
3. Helyszín / Környezet NX
PX
LX
A veszélyes események évenkénti száma
Az építményt érő károsodás valószínűsége
A károsodás következtében létrejött veszteség
64
32
2015.09.23.
CD elhelyezkedési tényező tényező Az építmény környezethez viszonyított elhelyezkedése Az objektum magasabb objektumokkal vagy fákkal van körülvéve.
CD
Az objektum legfeljebb azonos magasságú objektumokkal vagy fákkal van körülvéve.
Magában álló objektum: nincs más objektum a közelben.
0,5
1
0,25
Hegytetőn vagy kiemelkedésen magában álló objektum.
2
CE környezeti tényező A csatlakozóvezeték elhelyezkedése
Városi környezet, magas épületekkel ( 20,0m) Elővárosi környezet (< 10,0m)
0,1
0
Ce 0,5
1
Városi környezet ( 10,0m; < 20,0m) Vidéki környezet
33
2015.09.23.
Tényezők, melyek a kockázati összetevőkre hatással vannak 4. Az építmény tulajdonságai NX
PX
LX
A veszélyes események évenkénti száma
Az építményt érő károsodás valószínűsége
A károsodás következtében létrejött veszteség
67
Építmény jellemzői 1 Tűzkockázati csökk. tényező: rf 2 Villámvédelmi rendszer 20 kV
3 Fajlagos talaj ellenállás: ra
2
4 Installációs vezetékhurkok: KS3
1 10
4
Információtechnikai rendszer
7
Vezetékárnyékolás 5 belül: K S3
7 Térbeli árnyékolás: KS1, KS2
Főelosztó
Produktion
Áramellátás EPH
PBX
6
Szerver
6 Vezetékárnyékolás kívül: Pld
8
Energiaellátás
5
9 Rf
3
11
8 Koordinált SPD-védelem: PSPD Padló fajlagos 9 ellenálllása: r u Méretezési 10 lökőfeszültség-állóság: U , K w S4 11 Különleges veszélyeztetés: hz
34
2015.09.23.
Tényezők, melyek a kockázati összetevőkre hatással vannak 5. A lehetséges veszteségek, melyek az építményben előfordulnak
NX
PX
LX
A veszélyes események évenkénti száma
Az építményt érő károsodás valószínűsége
A károsodás következtében létrejött veszteség
69
Veszteségek felosztása a károsodás forrásának tekintetében A károsodás forrása S1
A veszteség típusai • Élőlények sérülésével kapcsolatos veszteség (LA) • Az építményben keletkező fiz. károsodásra vonatkozó veszteség (LB) • A belső rendszerek meghibásodásával kapcsolatos veszteség (LC)
S2
S3
• A belső rendszerek meghibásodásával kapcsolatos veszteség
(LM)
• Élőlények sérülésével kapcsolatos veszteség • A fizikai károsodás miatti veszteség az építményben • A belső rendszerek meghibásodásával kapcsolatos veszteség
(LU) (LV) (LW)
• A belső rendszerek meghibásodásával kapcsolatos veszteség
(LZ)
S4
35
2015.09.23.
Védelmi intézkedések kiválasztása építmények számára A védendő építmény meghatározása A kárfajták meghatározása a védendő építmény vagy ellátó vezeték számára Minden kárfajta esetén: - az RT elfogadható kárkockázat meghatározása - az összes érintett RX kockázati összetevő kiszámítása Számítás: R = RX R > RT igen
nem
Az építmény vagy ellátó vezeték védett a kár e fajtájával szemben
Alkalmas védelmi intézkedések telepítése R csökkentésének érdekében
1. példa 1. példa Telefon vezeték
Erősáramú betáplálás
36
2015.09.23.
Kockázatelemzés az MSZ EN 62305-2 alapján Védelmi intézkedések értékelése és kiválasztása
Villámvédelem
73
RX kockázati összetevők áttekintése LEMP
RA
RB
RC
S1 S4
RZ
Rx
RM LEMP
S2
S3
RW
RV
RU
37
2015.09.23.
Kockázati összetevők: RA és RU
RA
RU
Intézkedések az RA és RU csökkentésére Élőlények sérülése az érintési és lépésfeszültség következtében az építményen kívül és belül; Rizikókomponens RA / RU
S1
Áramütés Külső védelem áramütés ellen Belső védelem áramütés ellen
Elkerítés vagy figyelmeztető tábla EN 62305-3, 8.1 + 8.2
Potenciálvezérlés: potenciálkiegyenlítés hálószerű földelőrendszerrel EN 62305-3, 8.2 Az érintett levezető szigetelése (pl.: CUI-levezető) EN 62305-3, 8.1
RA
S3
RU
38
2015.09.23.
Intézkedések az RA és RU csökkentésére Élőlények sérülése az érintési és lépésfeszültség következtében az építményen kívül és belül; Rizikókomponens RA / RU
Érintkezési ellenállás A talaj/padló külső/ belső tulajdonságai
S1
0,01
0,001
0,000 1
0,000 01
RA
S3
RU
Kockázati összetevők: RB és RV
RV RB
39
2015.09.23.
Intézkedések RB csökkentésére Fizikai károk a villámáram hatásai következtében beleértve a szikraképződést; Rizikókomponens RB
LPS villámvédelmi rendszer
S1
RB
Villámvédelmi rendszer jobb mint LPS I
Intézkedések RB és RV csökkentésére Fizikai károk a villámáram hatásai következtében beleértve a szikraképződést; Rizikókomponens RB / RV
S1 Tűz Tűzvédelmi intézkedések
RB 0,5
0,2
Ezt az értéket csak akkor szabad beállítani, ha villámvédelmi potenciálkiegyenlítés továbbá koordinált SPD van kiépítve és ha a tűzoltók kiérkezéséig kevesebb mint 10 perc telik el.
S3 RV
40
2015.09.23.
Kockázati összetevők: RU és RV
RV RU
Intézkedések RU és RV csökkentésére
Villámvédelmi potenciálkiegyenlítés
Élőlények sérülése az érintési és lépésfeszültség következtében az építményen belül; Fizikai károk a villámáram hatásai következtében beleértve a szikraképződést; Rizikókomponens RU / RV
S3
1. típusú villámáram levezető Energiatechnika
Információtechnika
RU
RV
41
2015.09.23.
Villámvédelmi potenciál-kiegyenlítés az épületbe belépő vezetékeken Fő földelő sín - HES
Villámvédelmi potenciál-kiegyenlítés
LPZ 0
LPZ 1
Külső villámvédelem
ÁSZ
Víz
Gáz
Z Fűtés
Katódos védelemmel ellátott üzemanyagcső Betonalap-földelő
Betápláló vezetékek lökőáram terhelése épületbe / vezetékbe történő közvetlen villámcsapást követően Villámcsapás épületbe 10/350µs [kA]
LPL
Villámcsapás a vezetékbe 10/350µs [kA] Kisfeszült- Telekomségű munikációs rendszer rendszer
I II III + IV
200 150 100
Villámcsapás a betápláló vezetékbe
10 10 5
Villámcsapás az épületbe 100 %
2 2 1
HES
50 % 50 % HES = Fő földelő sín
18.12.08 / S5129
42
2015.09.23.
Betápláló vezetékek lökőáram terhelése épületbe / vezetékbe történő közvetlen villámcsapást követően
LPS (LPL)
Épületbe becsapó villámára m (10/350)
Erősáram ú hálózat felé elfolyó villámára m
4 pólusra jutó levezetőképesség Σ L1+L2+L2 +N-PE
1 pólusra jutó levezetőképesség L, N-PE
I.
200 kA
100 kA
100 kA
25 kA
II.
150 kA
75 kA
75 kA
18,75 kA
III/IV.
100 kA
50 kA
50 kA
12,5 kA
Intézkedések RU és RV csökkentésére Túlfeszültség-védelmi készülékek alkalmazása Információtechnika Kalapsínre pattintható levezető
Server
HVT
Strom PBX
Energiatechnika 1. típusú villámáramlevezető
Produktion PAS
Információtechnika Levezető LSA-technikához
43
2015.09.23.
Kockázati összetevők: RC és RM
RM
LEMP
RC
Intézkedések RC és RM csökkentésére Belső rendszerek kiesése LEMP következtében; Rizikókomponensek RC / RM A belső kábelezés módja
S1 RC
S2 Nagy épületekben különböző installációs nyomvonalakon kialakuló vezetékhurkok (Hurkok felülete kb. 50 m² nagyságrendben van) Kis épületekben, azonos védőcsőben vagy különböző installációs 0,2 nyomvonalon futó vezetékekből kialakuló hurkok (Hurkok felülete kb. 10 m² nagyságrendben van) Azonos védőcsőben futó vezetékekből kialakuló hurkok 0,02 (Hurkok felülete kb. 0,5 m² nagyságrendben van) 0,01 Kábel RS (W/km) árnyékolás-ellenállással , mindkét végén a 0,0002 potenciálkiegyenlítő gyűjtősínnel összekötve, melyek ugyanazzal a 0,0001 fő potenciálkiegyenlítő sínnel össze vannak kötve. 1
S2 LEMP
RM
44
2015.09.23.
Intézkedések RC és RM csökkentésére Belső rendszerek kiesése LEMP következtében; Rizikókomponensek RC / RM A belső kábelezés módja
S1 RC
S2 Példák árnyékolt kábelekre
Árnyékolás ellenállása Ohm/km
S2 Koax kábel Például: LCM 17
LEMP
Erősáramú kábel Például: NYCWY, 4x10 RE / 10
RM
Erősáramú kábel Például: NYCWY, 4x10 SM / 25
Intézkedések RC és RM csökkentésére Belső rendszerek kiesése LEMP következtében; Rizikókomponensek RC / RM Külső térbeli árnyékolás
S1 RC
S2
Belső térbeli árnyékolás
S2 Server
LEMP HVT PBX
Strom
RM
Produktion Térbeli árnyékolás
PAS
45
2015.09.23.
Intézkedések az RC és RM csökkentésére Belső rendszerek kiesése LEMP következtében; Kockázati összetevők: RC / RM
Server
HVT PBX
Térbeli árnyékolás
Strom
Produktion Térbeli árnyékolás
PAS
A térbeli árnyékolás csillapítja a mágneses teret az LPZ-n belül, melyet az építménybe vagy az építmény mellett becsapó villám okoz, és csökkenti a védett térben a lökőhullám értékét. A következő minimumkövetelményeket kell betartani: • Hálóosztás kisebb mint 5 m (MSZ EN 62305-4 Függelék A.2.2) • Fémköpenyek, fémcsatornák, csövek és kábelárnyékolás minimális vastagsága (Villámáram-vezetőképességi adatok az MSZ EN 62305-3 3. táblázat szerint) • Vezetőelrendezés és minimális keresztmetszet a térbeli, hálószerű struktúráknál, amelyek esetében nemkívánatos, hogy villámáram folyjon rajtuk keresztül (lásd az MSZ EN 62305-3, 3. és 6. táblázatot)
Kockázati összetevők: RU; RV; RW és RZ RV RU RW
RZ RW
46
2015.09.23.
Intézkedések az RU, RV, RW és RZ csökkentésére Fizikai károk, élőlények sérülése, belső rendszerek kiesése; Riziklókomponensek RU, RV, RW, RZ
Külső kábelezés módja
S3
RU RV
Példák árnyékolt kábelekre
Árnyékolás ellenállása Ohm/km
RW Koax kábel Például: LCM 17
S4
Erősáramú kábel Például: NYCWY, 4x10 RE / 10
RZ
Erősáramú kábel Például: NYCWY, 4x10 SM / 25
Kockázati összetevők: RC; RM; RW és RZ LEMP
RM
RC RW
RZ RW
47
2015.09.23.
Intézkedések az RC, RM, RW és RZ csökkentésére Belső rendszerek kiesése LEMP következtében és indukált túlfeszültségek; Rizikókomponensek RC, RM, RW és RZ
Koordinált túlfeszültség-védelem
S1
RC
S2 LEMP
2. és 3. típusú túlfeszültség-védelmi készülék Energiatechnika
Információtechnika
RM
S3 RW
S4
RZ
Intézkedések az RC, RM, RW és RZ csökkentésére Túlfeszültség-védelmi készülékek alkalmazása Túlfeszültség-korlátozó 3. típus Alkalmazás a végkészüléknél
Túlfeszültség-korlátozó SZG hálózatokhoz (Kat. 6)
Server
HVT
Strom PBX
Túlfeszültségkorlátozó 2. típus
Produktion PAS
Túlfeszültség-korlátozó falon kívüli szereléshez telefonrendszerekhez
48
2015.09.23.
Tényezők, amelyek az egyes kockázati összetevőket egy építményben befolyásolják/csökkentik Az építmény vagy a belső rendszerek jellemzői Védelmi intézkedések
RA
RB
RC
RM
RU
RV
RW
RZ
Gyűjtőterület
X
X
X
X
X
X
X
X
Talajfelszín fajlagos ellenállása
X
Padló fajlagos ellenállása
X
X
Elkerítés, elszigetelés, figyelmeztető tábla, potenciálvezérlés a talajban
X
X
Villámvédelmi rendszer (LPS)
X
X
Túlfeszültség-védelmi készü-lék villámvédelmi potenciálkiegyenlítéshez
X
X
X
X
Szigetelő interfészek a b c
X
Xc
Xa
Xc
Xb
Xb
X
X
X
X
Csak rácsszerű külső villámvédelmi rendszer esetén Potenciálkiegyenlítés miatt Csak abban az esetben, ha a berendezés része
Tényezők, amelyek az egyes kockázati összetevőket egy építményben befolyásolják/csökkentik Az építmény vagy a belső rendszerek jellemzői Védelmi intézkedések
RA
RB
RC
RM
Koordinált túlfeszültségvédelem
X
X
Térbeli árnyékolás
X
X
Külső vezetékek árnyékolása
RU
X
Belső vezetékek árnyékolása
X
X
Alkalmas nyomvonalvezetés
X
X
Potenciálkiegyenlítő hálózat
X
RV
X
Tűzvédelmi intézkedések
X
X
Tűzveszély
X
X
Különleges veszély
X
Lökőfeszültség-állóság
RW
RZ
X
X
X
X
X
X
X X
X
X
X
25.06.08 / S6237_b
49
2015.09.23.
Kockázatelemzés az MSZ EN 62305-2 alapján Zónafelosztás (Övezetek)
Villámvédelem
99
Kockázatelemzés MSZ EN 62305-2:2012 Nemzeti előszó Az ebben a szabványban leírt kockázat-elemzés elsősorban a villámvédelem szükségességét határozza meg, majd ezután a műszakilag és gazdaságilag optimális védelmi intézkedéseket határozza meg. Ehhez a védendő objektumot több villámvédelmi zónára (LPZ) kell felosztani. Minden villámvédelmi zónára meg kell határozni a geometriai határokat, a mértékadó paramétereket, a villámveszélyeztetés adatait és a figyelembe veendő kárfajtákat.
50
2015.09.23.
LEMP-védelmi rendszer (SPM) tervezése és kialakítása MSZ EN 62305-4:2011 4.2 LPZ villámvédelmi zónák Külső zónák
LPZ 0
zóna, amelyet a villám csillapítás nélküli elektromágneses tere veszélyeztet, és amelyben a belső rendszerek a teljes vagy rész-villámáramoknak lehetnek kitéve. Az LPZ 0 – t az alábbi részterületekre osztjuk: LPZ 0A zóna, amelyet közvetlen villámcsapás és a villám teljes elektromágneses tere veszélyeztet. A belső rendszerek a teljes villámáramnak ki lehetnek téve; LPZ 0B zóna, amely a közvetlen villámcsapás ellen védett, de a villám teljes elektromágneses tere veszélyeztet. A belső rendszerek rész-villámáramoknak lehetnek kitéve.
LEMP-védelmi rendszer (SPM) tervezése és kialakítása MSZ EN 62305-4:2011
4.2 LPZ villámvédelmi zónák Belső zónák (közvetlen villámcsapás ellen védettek) LPZ 1
zóna, amelyben a lökőáramokat a párhuzamos áramutak és a zónahatáron elhelyezett SPD-k korlátozzák. A villám elektromágneses terét térbeli árnyékolással lehet csillapítani.
LPZ 2 ... n zóna, amelyben a lökőáramokat a párhuzamos áramutak és a zónahatáron elhelyezett kiegészítő SPD-k tovább korlátozzák. A villám elektromágneses terét kiegészítő térbeli árnyékolással lehet tovább csillapítani.
51
2015.09.23.
EMC orientált Villámvédelmi zóna-koncepció LPZ 0
LEMP
Felfogó berendezés
A
LPZ 0
LPZ 1
Helyiségárnyékolás
Levezető Szellőzés
Végkészülék
LPZ 3
LEMP LPZ 0
B
Villámvédelmi potenciálkiegyenlítés Villámáram-levezető (1. típusú SPD) Villámáram-levezető (Levezetőosztály Yellow/Line 1.típ.) M Helyi potenciálkiegyenlítés Túlfeszültség-korlátozó készülék (2. típusú SPD, 3. típusú SPD) Túlfeszültség-korlátozó készülék (Levezetőosztály Yellow/Line LEMP 2. típus, 3. típus) LPZ 2
B
LPZ 2
Kisfeszültségű energiaellátó rendszer
SEMP
Információtechnikai rendszer
LPZ 1
Betonvasalat
Alapföldelő
24.10.06 / S659_a
Övezetek figyelembe vétele LPZX / ZX Az építmény felosztása villámvédelmi zónákra (LPZX) az MSZ EN 62305-4 szerint LPZ 0B zóna a közvetlen villámcsapás ellen védett LPZ 1 zóna, amelyben a lökőáramokat a párhuzamos áramutak és a zónahatáron elhelyezett SPD-k korlátozzák
Az építmény felosztása a villámvédelmi zónán belül további övezetekre (ZX) az MSZ EN 62305-2 szerint LPZ 0B 1. övezet: 2. övezet:
Személybejárat Külső terület az építmény körül
LPZ 1 3. övezet: 4. övezet: 5. övezet:
Iroda Folyosó Raktár 23.06.08 / S6201
52
2015.09.23.
Építmény felosztása ZS övezetekre Példa: Gyártóépület irodákkal A ZS övezeteket lényegében az alábbiak szerint lehet meghatározni:
Talaj vagy padló fajtája (Rizikókomponens RA ésRU)
1
20 kV
2 Tűzszakasz (Rizikókomponens RB és RV) 3
Server
6 Energiaellátás Információtechnológiai rendszer
HVT
1
5
PAS
A belső rendszerek kialakítása (Rizikókomponens RC és RM)
4
Produktion
Strom PBX
3 Térbeli árnyékolás (Rizikókomponens RC és RM)
4
2
6
Meglévő vagy javasolt védelmi intézkedések (minden rizikókomponens )
5
Rst
1
6
A veszteség értéke LX
23.06.08 / S6202
Egy építmény felosztása ZS övezetekre MSZ EN 62305-2:2012
Az építmény felosztását ZS övezetekre lehetőség szerint a legjobban megfelelő védelmi intézkedések megvalósíthatósága figyelembevételével kell megválasztani. 6.8.1.1 Építmény egy övezettel
6.8.1.2 Építmény több övezettel
23.06.08 / S6203
53
2015.09.23.
Építmény felosztása ZS övezetekre Példa: Gyártóépület irodákkal Ebben az esetben csak egy ZS övezet kerül a teljes építményre meghatározásra.
Egyetlen övezet alkalmazása az egész építményben túlzott védelmi intézkedések meghatározásához vezethet, mert minden intézkedés az építmény egész területére vonatkozik.
20 kV
Server
LPZ 0 B
Energiaellátás Információtechnológiai rendszer
HVT
Produktion
Strom PBX
PAS
LPZ 1
LPZ 0 B
Rst
LPZ 0B LPZ 1
23.06.08 / S6204
Építmény felosztása ZS övezetekre Példa: Gyártóépület irodákkal 6.8.1.1 Építmény egy övezettel
Zónák Egy zóna (külső zóna LPZ 0B belső zónák LPZ 1)
23.06.08 / S6205_a
54
2015.09.23.
Egy építmény felosztása ZS övezetekre MSZ EN 62305-2:2012
Az építmény felosztását ZS övezetekre lehetőség szerint a legjobban megfelelő védelmi intézkedések megvalósíthatósága figyelembevételével kell megválasztani. 6.8.1.1 Építmény egy övezettel
6.8.1.2 Építmény több övezettel
23.06.08 / S6203
Építmény felosztása ZS övezetekre Példa: Nagyterű iroda
20 kV
Server
LPZ 0
Energiaellátás Információtechnikai rendszer
HVT
Produktion
Strom PBX
B
PAS
LPZ 1
Övezet: gyártás nagy tűzkockázat
Rst
LPZ 0
B
LPZ 0B LPZ 1 LPZ 2
23.06.08 / S6206_a
55
2015.09.23.
Építmény felosztása ZS övezetekre Példa: Emeleti szerverszoba
20 kV
Térbeli árnyékolás a szerverszobában LPZ 2
Server
Övezet: szerverszoba belső rendszerek kiesése
Energiaellátás
HVT
LPZ 0
B
Produktion
Strom PAS
PBX
LPZ 0
Információtechnológiai rendszer
B
LPZ 0B LPZ 1
Rst
LPZ 2
23.06.08 / S6206_b
Építmény felosztása ZS övezetekre Példa: UV Emelet
20 kV
Túlfeszültség-védelmi készülék az alelosztóban Terület: Iroda (Emelet) Server
Energiaellátás Információtechnikai rendszer
HVT
Produktion
Strom PBX
PAS
LPZ 1
Övezet: Iroda előirányzott védelmi intézkedés LPZ 0
Rst
LPZ 0
B
B
LPZ 0B LPZ 1 LPZ 2
23.06.08 / S6206_c
56
2015.09.23.
Építmény felosztása ZS övezetekre Példa: Iroda/ szerverszoba LPZ 3
Finomvédelem a végkészüléknél Információtechnika Terület: Iroda/ szerverszoba
20 kV
Zóna: végkészülék
Server
LPZ 0
Övezet: végkészülék LPZ 3 Energiaellátás
HVT
B
Produktion
Strom PAS
PBX
LPZ 0
Információtechnikai rendszer
B
LPZ 0B LPZ 1
Rst
LPZ 2 LPZ 3
23.06.08 / S6206_d
Építmény felosztása ZS övezetekre Példa: Gyártóépület irodákkal
20 kV LPZ 0
Övezet: szerverszoba belső rendszerek kiesése LPZ 2
B
Server
Övezet: végkészülék LPZ 3 Energiaellátás Információtechnikai rendszer
HVT
Produktion
Strom PBX
PAS
LPZ 1
Az építmény felosztása övezetekre lehetővé teszi a tervező számára, hogy az építmény egyes részeinek jellemző tulajdonságait a kockázatelemzés során figyelembe vegye és a legalkalmasabb védelmi intézkedéseket választhassa ki, amivel a villámcsapás elleni védelem teljes költsége csökkenthető. LPZ 1
Övezet: iroda előirányzott védelmi intézkedés
Övezet: gyártás nagy tűzkockázat Rst
LPZ 0
B
LPZ 0
B
LPZ 0B LPZ 1 LPZ 2 LPZ 3
23.06.08 / S6206_e
57
2015.09.23.
Építmény felosztása övezetekre 6.8.1.1 Építmény több övezettel
Zónák Több zónával • LPZ 0B
Külső tér
• LPZ 1
Iroda, gyártás, raktár
• LPZ 2
szerver, Számítógépközpont
.......... .......... .......... 23.06.08 / S6205_b
2. példa 2. példa SZG közp.
Telefonvezeték
Raktár
Iroda
Gyártás
Erősáramú betáplálás
58
2015.09.23.
Kockázatelemzés az MSZ EN 62305-2 alapján Gazdaságossági számítások
Villámvédelem
117
Kockázatértékelés
Biztonság: A kockázat nem nagyobb, mint a legnagyobb elfogadható kockázat Maradék kockázat
Veszély: A legnagyobb elfogadható kockázat
A kockázat nagyobb, mint a legnagyobb elfogadható kockázat Kockázat védelmi intézkedések nélkül
Szükséges legkisebb kockázatcsökkentés
Észszerű kockázatcsökkentés
Kockázat alacsony Biztonsági stratégia
magas
27.05.08 / S5779
59
2015.09.23.
R4 kockázat, a költségek és a veszteségek becslése Informatív Mikor érdemes a gazdasági elemzést elvégezni? Példa: igazgatási épület R1 kockázat: Emberi élet elvesztése
R4 kockázat: Gazdasági érték elvesztése Veszteség költségei védelem nélkül: 298.236,00 €/év
Lehetséges intézkedések a kockázat csökkentésére: • LPS-rendszer (külső villámvédelem) • Villámvédelmi-potenciálkiegyenlítés
Veszteség költségei védelemmel: 138.000,00 €/év A veszteség költségeinek csökkentése további intézkedésekkel: • SPD védelem (túlfeszültség-védelem) • Vezetékek árnyékolása.....
R1 kockázat: Emberi élet elvesztése
Veszteség költségei a kibővített védelemmel: 6.753,00 €/év
Ha a gazdasági érték elvesztésének veszélye fennáll, akkor célszerű a gazdasági elemzést elvégezni.
09.07.08 / S6238
R4 kockázat, a költségek és a veszteségek becslése Példa, egyszerű bemutatás Kockázat védelmi intézkedések nélkül
X
Az építmény teljes értéke
R4: 0,03428
X
8.700.000,00 €
= =
A teljes veszteség éves költsége védelem nélkül
298.236,00 €/év
A villámvédelem alkalmazása gazdaságilag ésszerű!
Eredmény: S (éves megtakarítás):
298.236,00 €/év– (4.750,00 €/év+ 6.342,30 €/év) = + 287.143,70 €/év
Védelmi intézkedések költségei: 4.750,00 €/év R4: 0,000729
X
8.700.000,00 €
=
6.342,30 €/év
(csökkent) kockázat védelmi intézkedésekkel
X
Az építmény teljes értéke
=
A teljes veszteség éves költsége védelemmel
09.07.08 / S6239
60
2015.09.23.
Védelmi intézkedések gazdaságossága Összehasonlítás Költség/ év
gazdaságilag kedvezőbb változat
Éves költség a villámcsapás okozta veszélyeztetés következtében
298.236,00 €/év
Védelmi intézkedések nélkül
A védelmi intézkedések éves költsége 4.750,00 €/év Éves költség a villámcsapás okozta veszélyeztetés miatt 6.342,30 €/év védelmi intézkedésekkel
Teljes költség
09.07.08 / S6241_a
Védelmi intézkedések gazdaságossága Összehasonlítás
Költség/ év
gazdaságilag kedvezőbb változat
-2398,00 €/év
Éves költség a villámcsapás okozta veszélyeztetés következtében
A védelmi intézkedések éves költsége 60.000,00 €/év
298.236,00 €/év
Védelmi intézkedések nélkül
Éves költség a villámcsapás okozta veszélyeztetés miatt 6342,30 €/év védelmi intézkedésekkel 1. változat
A védelmi intézkedések éves költsége
Teljes költség
300.000,00 €/év Éves költs. a villámcsapás okozta vesz. miatt 634,23 €/év védelmi Intézkedésekkel 2. változat 24.06.08 / S6241_b
61
2015.09.23.
R4 kockázat, védelmi intézkedések költségének és veszteségének becslése
Állatok költsége
CA
CS
CC
Az építmény teljes értéke
CB Építmény költsége
Belső rendszerek költsége FONTOS:
A beltartalom költsége
A helyreállítás költségeit, továbbá a származtatott költségeket is figyelembe kell venni (pl. a jövőbeli üzletek elvesztésének költségét). 24.06.08 / S6242
Védelmi intézkedések gazdaságossága Optimum A védelmi intézkedések éves költségét, CPM az alábbiak határozzák meg:
A védelmi intézkedések éves költsége
CPM
A védelmi intézkedések költsége
= CP
x
(
Kamatráta %
i
+
Amortizációs ráta %
a
+
Karbantartásiráta %
m
)
24.06.08 / S6244
62
2015.09.23.
Kockázat védelmi intézkedések nélkül / véd. intézkedésekkel
A létesítmény teljes értéke
X
CA Állatok költsége
RA + RU
X
=
Teljes veszteség éves költsége védelem nélkül/ védelemmel
CA
CA
Teljes veszteség éves költsége védelem nélkül CL
CA Állatok költsége CB Építmény költsége RB + RV
X
CA CC
CA + CB + CC + CS
CS CB
CC Beltartalom költsége CS Az építmény belső rendszereinek költsége RC + RM+ RW+ RZ
X
= Teljes veszteség éves költsége védelemmel CRL
CS CS
CS Az építmény belső rendszereinek költsége Villámvédelem
125
C6. Gazdasági veszteség (L4) MSZ EN 62305-2:2012
S1
S3
A gazdasági veszteség számításához szükséges adatokat, (ca állatok értéke, cb az építmény értéke, cc az építményben lévő javak értéke, cs az építményben lévő belső S4 rendszerek értéke, illetve az ehhez kapcsolódó tevékenységek értéke) az építmény tulajdonosának kell a tervező rendelkezésére bocsátania. Amennyiben ezek az adatok C.Z1 táblázat – Értékek a ct, teljes értékének nem állnak rendelkezésre, becsléséhez Építmény Referencia értékek ct teljes értéke típusa akkor a C.Z1 és a C.Z2 alacsony 300 Teljes helyreállítási költség táblázatban javasolt nem ct / térfogat (nem tartalmazza a ipari 400 tevékenységekkel kapcsolatos átlagos 3 értékeket kell figyelembe (€/m ) építmény bevételkiesést) magas 500 venni. ipari építmény
Építmény teljes értéke, beleértve az építmény, belső rendszerek és beltartalom költségét (beleértve a tevékenység kiesésének költségét)
alacsony átlagos
100 ct / alkalmazott (k€/alkalmazott)
magas
Állatok aránya
Építmény Beltartalo aránya m aránya
500
Belső rendszerek aránya
Teljes érték (ca+cb+cc+cs) /
ca / ct
cb / ct
cc / ct
cs / ct
ct
Állatok nélkül
0
75 %
10 %
15 %
100 %
Állatokkal
10 %
70 %
5%
15 %
100 %
Villámvédelem
RA RB RC RM
300
C.Z2 táblázat – Arányok a ca, cb, cc, cs értékeinek becsléséhez Feltétel
S2
RU RV RW RZ
10.06.2012 / 8025_D_44
126
63