Ochrana před přepětím podle ČSN a PNE Průřez normami
Postavení norem z řady PNE 33 0000 v systému národních technických norem na ochranu před přepětím • ČSN EN 62 305 - PNE 33 0000-5 • ČSN 38 0810, ČSN 33 0600 - PNE 33 0000-7 - PNE 33 0000-8 - PNE 33 0000-9
Ochrana před bleskem Podle EN/IEC 62305
Členění normy • 62305-1 Všeobecné zásady • 62305-2 Řízené riziko (metodika odhadu rizika) • 62305-3 Hmotné škody na objektech a fyzické ohrožení života • 62305-4 Elektrické a elektronické zařízení uvnitř objektů
Základní princip nové koncepce ochrany před bleskem Tolerovatelné riziko, které vyjadřuje maximální možné riziko pro určité objekty
ČSN EN 62305-1 Všeobecné zásady
ČSN EN 62305-1
• Informuje o nebezpečí blesku, o parametru blesku, o odvozených parametrech pro simulaci účinků blesku a o parametrech zkoušek pro simulaci účinků blesku • Uvádí souhrn řad norem pro ochranu před bleskem • Vysvětluje postupy a zásady ochrany, ze kterých vycházejí další části
Nutnost a ekonomická výhodnost ochrany před bleskem Významné vlastnosti objektu: • stavební materiál (dřevo, cihla, beton, kovová konstrukce, apod.) • funkce – užití (rod. dům, kancelář, divadlo, hotel, škola, spod.) • živé bytosti užívající objekt a umístěné předměty (osoby, zvířata; hořlavé nebo nehořlavé materiály, apod.) • vstupující inženýrské sítě • stávající nebo předpokládaná ochranná opatření • míra rozšíření nebezpečí
Ochranná opatření Před zraněním živých bytostí dotykovým nebo krokovým napětím: • přiměřená izolace venkovních vedení • vyrovnání potenciálů • fyzikální omezení a varovné upozornění Ke zmenšení hmotných škod: • pro objekty – systém ochrany před bleskem: - instalace přepěťových ochran v místě vstupu inženýrských sítí do objektu - stínění objektů, instalací, vedení zavedených do objektů - volba trasy a provedení vnitřních rozvodů • pro inženýrské sítě: - přepěťové ochrany v napájecích vedeních a na jejich koncích - magnetické stínění kabelů
Základní kritéria ochrany před bleskem • ochranné úrovně (LPL) – třídy I, II, III, IV • pro každou třídu je nutné znát kritéria: - maximálních hodnot: nutná pro dimenzování a projektování součástí ochrany před bleskem a přepětím tak, aby odpovídaly očekávaným požadavkům - minimálních hodnot: pro určení ochranných prostorů vnější jímací soustavy, aby byla zaručena ochrana před přímými údery blesku (poloměr valící se koule)
ČSN EN 62305-2 Řízené riziko
ČSN EN 62305-2 • Stanovuje odhad rizika pro objekty nebo inženýrské sítě bleskem (výbojem mezi mrakem a zemí); • Stanovuje metody pro odhad rizika – překročí-li hodnota skutečného rizika tolerovanou hodnotu, dovolí uvedené metody výběr přiměřených opatření ke snížení skutečného rizika na nebo pod hodnotu přípustného (tolerovaného) rizika
Potenciální následky výboje mrak - země • Ohrožení objektu: - škody na objektu a jeho vybavení - výpadky příslušných elektrických a elektronických zařízení - zranění živých bytostí uvnitř nebo v blízkosti objektu • Ohrožení inženýrských sítí: - škody na inženýrských sítích - výpadky příslušných elektrických a elektronických zařízení
ČSN EN 62305-3 Hmotné škody na objektech a fyzické ohrožení života
ČSN EN 62305-3 • Zabývá se návrhem vnější ochrany objektů před bleskem (hromosvodu) Obecně se ochrana před bleskem (LPS) skládá z vnější a vnitřní ochrany. Účelem hromosvodu je chránit objekt před požárem nebo mechanickými účinky bleskového proudu a osoby nebo zvířata nacházející se uvnitř nebo v těsné blízkosti objektu (zranění, smrt)
• Stanovuje požadavky na vnější ochranu budov před hmotnými škodami, navíc požadavky pro ochranu před zraněním osob dotykovým a krokovým napětím v blízkosti hromosvodu
Funkce vnější ochrany před bleskem • zachycení přímého úderu blesku do objektu jímací soustavou • bezpečné svedení bleskového proudu do uzemňovací soustavy systémem svodů • rozvedení bleskového proudu v zemi uzemňovací soustavou
ČSN EN 62305-4 Elektrické a elektronické zařízení uvnitř objektů
ČSN EN 62305-4
• Stanovuje ochranná opatření ke snížení poškození elektrických a elektronických zařízení uvnitř objektů • Ochrana řeší nebezpečí způsobeným impulsy vyvolanými úderem blesku (LEMP) na principu zón bleskové ochrany (LPZ); jednotlivé zóny jsou definovány jako prostory s různou intenzitou LEMP
Definice zón • •
• •
•
•
LPZ0A – vnější nechráněný prostor mimo objekt; v zóně je možný přímý úder blesku, elm. pole bleskového výboje není tlumeno LPZ0B – 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, elm. pole bleskového výboje v blízkém okolí je tlumeno částečně LPZ0C – v prostoru 3x3 m na úrovni terénu vně objektu – pro osoby a zvířata nebezpečí vzniku dotykových a krokových napětí LPZ1 – vnitřní prostor za vnějšími zdmi a pod střechou; není možný přímý úder blesku; elm. pole bleskového výboje je tlumeno – útlum závisí na materiálu zdí a účinku Faradayovy klece (hromosvod, uzemnění, potenciálové vyrovnání, kovová potrubí a vedení LPZ2 – vnitřní prostor místností a chodeb u vnitřních stěn objektu; není možný přímý úder blesku; elm. pole je tlumené – útlum je závislý na materiálu a stínění vnitřních stěn LPZ3 – prostor uvnitř kovových skříní koncových elektrických zařízení a prostor uvnitř odstíněných místností
Uzemnění a vyrovnání potenciálů
•
• •
uzemnění – dosažení pokud možno nejlepšího ekvipotenciálního pospojování mezi zařízeními a příslušnou uzemňovací soustavou stínění – základní opatření ke snížení elektromagnetických polí potenciálové vyrovnání – snížení rozdílů potenciálů uvnitř chráněného objektu; uvnitř zón LPZ a na hranicích zón LPZ Pospojování k vyrovnání potenciálů může být provedeno pospojovacími vodiči, popřípadě pomocí svodičů přepětí
Přepěťové ochrany SPD
• Svodiče přepětí SPD Typ 1 – slouží k vyrovnání potenciálů v ochraně před bleskem a ke zvládnutí přímých úderů blesku (tvar vlny 10/350 μs) • Svodiče přepětí SPD Typ 2 – slouží pro ochranu před přepětím v pevných instalacích (tvar vlny 8/20 μs) • Svodiče přepětí SPD Typ 3 – svodiče pro instalaci v pevné nebo mobilní části - zásuvkové výstupy a terminály (tvar vlny 1,2/50 μs)
Metodika návrhu systému ochrany před bleskem a přepětím
•
•
U nově budovaných je účinnosti dosaženo vhodným návrhem provedeným odborníkem (koordinace stavebního, elektrotechnického a v ochraně před bleskem) Pomocí revizí a údržby je třeba zachovat dosažený stupeň ochrany před přepětím
Termíny provedení revizí
• během výstavby a po provedení ochrany před bleskem a přepětím • pravidelně • po každé změně součásti, která je určena pro ochranu • po úderu blesku do budovy
Izolovaný hromosvod • pro stanice mobilních operátorů na budovách • rozlišení tří situací: - objekt nemá hromosvod - objekt má nefunkční hromosvod - objekt má funkční hromosvod V tuto chvíli jsou k dispozici pouze pokyny výrobců přepěťových ochran
TNI 34 1390 Ochrana před bleskem – Komentář k souboru norem ČSN EN 62305 – 1 až 4
Původní izokeraunická mapa ČR a SR bouřkových dní (z roku 1970)
Postup pro rozhodnutí o potřebě ochrany Identifikuj chráněnou stavbu
Urči typy ztrát příslušných k chráněné stavbě nebo inženýrské síti
Pro každý typ ztrát: urči přípustné riziko RT urči a vypočítej všechny odpovídající součásti rizika RX
Vypočítej R = RX
R > RT
NE
Stavba nebo inženýrská síť je chráněna pro tento typ ztrát
ANO
Nainstaluj odpovídající ochranná opatření vhodná pro snížení R
ČSN EN 62305 - 4 Zóny ochrany před bleskem 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
koncové zařízení
LPZ 3 LEMP
LPZ 0 B
LPZ 2
LPZ 2
LPZ 0 C
napájecí síť NN Informačnětechnická síť
SEMP
LPZ 1
armování
základový zemnič
Instalace uzemňovacího přívodu
Ochranné opatření proti dotykovým napětím
Ochranné opatření proti krokovým napětím
Pospojování proti blesku
Instalace přepěťových ochran SPD v zapojení před elektroměrem
Instalace přepěťových ochran SPD
Vnější ochrany před LPS (hromosvod) - provedení
Výpočet dostatečné vzdálenosti s pro klimatizační jednotku
Vyšetření ochranných prostorů jímací soustavy – FVE
Napojení svodu na okružní jímací vedení
Detail uchycení tyčového jímače k nosnému stožáru a jeho spojení s vodičem s izolaci vn
Návrh oddálené jímací soustavy zásobníku plynu
Rozmístění jímačů na izolovaných podpěrách
Technologické schéma větrné elektrárny
Zóny ochrany před bleskem větrné elektrárny
Ochrana před přepětím v neměřené části
PNE 33 0000-5 Ed. 2
Řada ČSN EN 62 305 • 62305-1 Všeobecné zásady • 62305-2 Řízené riziko (metodika odhadu rizika) • 62305-3 Hmotné škody na objektech a fyzické ohrožení života • 62305-4 Elektrické a elektronické zařízení uvnitř objektů
Které normy byly uvažovány zejména • • • •
ČSN 33 2130 ČSN 33 0420-1 ČSN 33 2000-1 ČSN 33 2000-4-443
Obecné podmínky 9 požadavků
Přílohy 1. Názvosloví; 2. Požadavky na přepěťové ochranné zařízení SPD typu T1 (třídy požadavků B) zapojené v neměřené části; 3. Požadavky na instalaci přepěťové ochranné zařízení SPD typu T1 (třídy požadavků B) ; 4. Požadavky na rozváděče a skříně; 5. Umístění ve vnitřní instalaci u jednotlivých objektů;
Příloha 5 - Umístění zařízení přepěťové ochrany třídy B • činžovní dům; • kancelářský (nebo podobný) objekt s více odběrateli; • rodinný domek/drobná provozovna - objekt připojený na venkovní vedení; • rodinný domek/drobná provozovna - objekt připojený na kabelové vedení
Obrázek 1a
Obrázek 1b
Obrázek 2a
Obrázek 2b
Obrázek 3aa.1
Obrázek 3ab
Obrázek 3ac.1
Obrázek 3ba
Obrázek 3bb
PNE 33 0000-5, 2. vydání • • • • • • •
ČEZ Distribuce, a.s. E.ON Česká republika, s.r.o. E.ON distribuce, a.s. PRE distribuce, a.s. ZSE, a.s. SSE, a.s. VSE, a.s.
Vymahatelnost na licencí vymezeném území ČEZ Distribuce, a.s.
• Pravidla provozování distribučních soustav schválená ERÚ; Příloha č. 6, poznámka na konci čl. 3.5.4 – přívodní vedení nn; • Připojovací podmínky pro odběry C, D
Umístění omezovačů přepětí PNE 33 0000-7 • Venkovní vedení - na transformovně nebo na prvním podpěrném bodě - ve venkovním vedení po 500 m za podmínky, že žádný podpěrný bod sítě nesmí být vzdálen od omezovačů přepětí nesmí být dále než 250 m - na přechodu do kabelového vedení (mimo přípojek do 250 m) měří se po vodičích; dále na místech s častým výskytem blesků • Kabelové vedení (v zemi) běžně se neprovádí; pouze ve zdůvodněných případech
