Kockázatelemzés az MSZ EN alapján

Átírás

1 Magyar Mérnöki Kamara ELEKTROTECHNIKAI TAGOZAT Villámvédelmi vizsgára felkészítő tanf Kockázatelemzés az MSZ EN alapján MSZ EN szabvány hivatkozott más szabványok IEC :2002, Villamos gyártmányok robbanóképes gázközegekben. 10. rész: A robbanásveszélyes térségek besorolása IEC :2004, Gyúlékony por jelenlétében alkalmazható villamos gyártmányok. 10. rész: Az olyan térségek besorolása, ahol gyúlékony porok vannak vagy lehetnek 1

2 A kockázatelemzés KÖTELEZŐ? IGEN vagy NEM? MSZ EN : 2011 Az MSZ EN 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 t). The class of required LPS shall be selected on the basis of a risk assessment (see IEC ). 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 R1 emberi élet elvesztésének kockázata R2 közszolgáltatás kiesésének kockázata R3 kulturális örökség elvesztésének kockázata Elfogadható kockázati szint (R T ) 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

3 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 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

4 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 :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

5 Definíciók 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 / S4019 5

6 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 m 2 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 m 2 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 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

7 A teljes kockázat meghatározása A kockázat összetevői Kockázat R T elfogadható kockázat Kockázat A kockázat biztosítása A kockázat kezelése védelmi intézkedések segítségével Maradék kockázat Az építményre eső teljes kockázat R T elfogadható kockázat Az építmény védelem nélkül Az építmény megvédve 7

8 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 : 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

9 A károsodás típusai MSZ EN : Károsodások, melyek villámcsapás következtében előfordulhatnak: A károsodás forrása D1: élőlények sérülése érintési- és lépésfeszültség következtében A károsodás típusai D2: fizikai károsodás (tűz, robbanás, mechanikai roncsolódás, vegyi anyagok felszabadulása) a villámáram hatásainak következtében a szikraképződést is beleértve LEMP D3: villamos és elektronikus rendszerek meghibásodása villám elektromágneses impulzusa (LEMP) következtében A veszteség típusai DIN MSZ EN : (VDE ): 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: A károsodás forrása A veszteség típusai A károsodás típusai Áram Víz Gáz L1: emberi élet elvesztése; L2: közszolgáltatás kiesése; L3: kulturális örökség elvesztése; Az L1, L2 és L3 veszteség típusok társadalmi értékek elvesztéseként, az L4-es típus pedig tisztán gazdasági veszteségként fogható fel. L4: gazdasági érték elvesztése (építmény és a benne lévő javak, csatlakozóvezeték és tevékenység megszűnése). 9

10 Kockázati összetevők Kockázat Kockázatok Fentiekből következik: MSZ EN : 2012 A már említett tényezők összhatásának következtében a következő kockázatok adódnak, melyeket az építmény esetében meg kell becsülni: R T (1/év) R 1 : emberi élet elvesztésének kockázata; 10-5 Strom Wasser Gas R 2 : közszolgáltatás kiesésének kockázata; OTSZ:10-4 IEC:10-3 R 3 : kulturális örökség elvesztésének kockázata; 10-4 (1. Ed.:10-3 ) R 4 : gazdasági érték elvesztésének kockázata. 10

11 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 / 5760 Kockázati összetevők Kockázat Kockázatok Kockázati összetevők 11

12 Kockázat Kockázat Áram Víz Gáz emberi élet közszolgáltatás kulturális örökség gazdasági érték R 1 R 2 R 3 R 4 Minden egyes kockázat több kockázati összetevőből tevődik össze. = = = = R 1 = R A + R B + R C + R M + R U + R V + R W + R Z R 2 = R B + R C + R M + R V + R W +R Z R 3 = R B + R V R 4 = R A + R B + R C + R M + R U + R V + R W + R Z Az R X kockázati tényező áttekintése LEMP R A R B R C S1 R Z S4 R x S2 R M LEMP S3 R W R V R U 12

13 R A kockázati tényező élőlények S1 kárforrás R A = élőlények Élőlények sérülése érintési- és lépésfeszültség következtében az építményen kívül 3 m-ig terjedő sávban. Lehetséges veszteségfajták: L1: élőlények L4: gazdasági veszteségek R B kockázati tényező tűz S1 kárforrás S1 R B = tűz 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 13

14 R C kockázati tényező túlfeszültség (LEMP) S1 kárforrás S1 S1 R C = túlfeszültség (LEMP) LEMP Belső rendszerek meghibásodása LEMP által. A villámáram elektromágneses hatásai. Lehetséges veszteségfajták: L1: élőlények (Ex-berendezések, kórházak) L2: szolgáltatás L4: gazdasági veszteségek R M kockázati tényező túlfeszültség (LEMP) S2 kárforrás R M = 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 14

15 R U kockázati tényező élőlények S3 kárforrás R U = élőlények S3 Élőlények sérülése az építményen belül érintési feszültség által a bevezetett villámáram következtében. Lehetséges veszteségfajták: L1: élőlények L4: gazdasági veszteségek R V kockázati tényező tűz S3 kárforrás R V = 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 15

16 R W kockázati tényező túlfeszültség S3 kárforrás R W = 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 R Z kockázati tényező túlfeszültség S4 kárforrás R Z = túlfeszültség S4 Belső rendszerek meghibásodása, melyet a bevezetett ellátó vezetékek segítségével indukált túlfeszültségek okozhatnak. Lehetséges veszteségfajták: L1: élőlények (Ex-berendezések, kórházak) L2: szolgáltatás L4: gazdasági veszteségek 16

17 Kárfajták és kockázati összetevők Kockázat R 1 R 2 R 3 R 4 Veszteség típusa Kár típusa Személyek sérülése/halála (L1) Áramütés Tűz, stb. Túlfeszültség Szolgáltatások kiesése (L2) Tűz, stb. Túlfeszültség Kulturális javak elvesztése (L3) (1) (2) (3) (4) Tűz, stb. Áramütés Gazdasági veszteségek (L4) Tűz, stb. Túlfeszültség Kockázati összetevők R A R U R B R V R C R M R B R V R C R M R B R V R A R U R B R V R C R M R W R W R W R Z R Z R Z (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). A kockázat összetevői Kockázat Kockázatok Kockázati összetevők Veszélyes események valószínűsége: N x Káresemény valószínűsége: P x Lehetséges veszteségek: L x 17

18 Tényezők, melyek a kockázati összetevőkre hatással vannak Kockázati összetevő R X = N X P X L X N X A veszélyes események évenkénti száma P X Az építményt érő károsodás valószínűsége L X A károsodás következtében létrejött veszteség Tényezők, melyek a kockázati Tényezők, összetevőkre melyek hatással a kockázati vannak összetevőkre hatással vannak 1. Felhő-föld villámsűrűség N X A veszélyes események évenkénti száma P X Az építményt érő károsodás valószínűsége L X A károsodás következtében létrejött veszteség Villámvédelem 39 18

19 Felhő-föld villámok sűrűsége Magyarországon Adatgyűjtés: 1950-es évek MSZ EN : május 17. A tűzvédelem villamos kérdései 49 Felhő-föld villámok sűrűsége Magyarországon DEHNsupport program Magyarázat (felhő-föld villámok km 2 -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, május 17. A tűzvédelem villamos kérdései 50 19

20 Felhő-föld villámok sűrűsége Magyarországon TvMI 7.1: Átszámítás a korábbi térképből: 2,4 3,5 1,9 3 1,5 2,5 1,1 2 Villámvédelem 51 Tényezők, melyek a kockázati összetevőkre hatással vannak 2. Gyűjtőterület N X A veszélyes események évenkénti száma P X Az építményt érő károsodás valószínűsége L X A károsodás következtében létrejött veszteség Villámvédelem 53 20

21 A D gyűjtőterület meghatározása magában álló építmény esetében építményt érő villámcsapás A D A M gyűjtőterület meghatározása magában álló építmény esetében építmény környezetét érő villámcsapás A M 500 m 1. kiadás: 250 m 21

22 A L gyűjtőterület összeköttetésben lévő szomszédos építmény esetében csatlakozóvezetéket érő villámcsapás A L A l gyűjtőterület összeköttetésben lévő szomszédos építmény esetén csatlakozóvezeték környezetét érő villámcsapás A l 22

23 A DJ gyűjtőterület összeköttetésben lévő szomszédos építmény esetében szomszédos építményt érő villámcsapás A DJ A D, A M, A L, A l gyűjtőterületek közvetlen/közvetett villámcsapások esetén Irodalom: MSZ EN : 2012, A5. ábra A D A M A L A l 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 23

24 A d, A m, A l, A i gyűjtőterületek közvetlen/közvetett villámcsapások esetén (1. kiadás) Vezetékvég b Vezetékvég a Irodalom: MSZ EN : 2006, A5. ábra A d A m A l A i 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 Villámcsapás által sújtott mezőgazdasági épület 24

25 Tényezők, melyek a kockázati összetevőkre hatással vannak 3. Helyszín / Környezet N X A veszélyes események évenkénti száma P X Az építményt érő károsodás valószínűsége L X A károsodás következtében létrejött veszteség 64 C D elhelyezkedési tényező tényező Az építmény környezethez viszonyított elhelyezkedése Az objektum magasabb objektumokkal vagy fákkal van körülvéve. C D 0,25 Az objektum legfeljebb azonos magasságú objektumokkal vagy fákkal van körülvéve. Magában álló objektum: nincs más objektum a közelben. 0,5 1 Hegytetőn vagy kiemelkedésen magában álló objektum. 2 25

26 C E környezeti tényező A csatlakozóvezeték elhelyezkedése Városi környezet, magas épületekkel ( 20,0m) 0 0,1 Városi környezet ( 10,0m; < 20,0m) Elővárosi környezet (< 10,0m) 0,5 C e 1 Vidéki környezet Tényezők, melyek a kockázati összetevőkre hatással vannak 4. Az építmény tulajdonságai N X A veszélyes események évenkénti száma P X Az építményt érő károsodás valószínűsége L X A károsodás következtében létrejött veszteség 67 26

27 Építmény jellemzői 1 2 Tűzkockázati csökk. tényező: r f Villámvédelmi rendszer 20 kv Szerver 7 3 Fajlagos talaj ellenállás: r a 4 Installációs vezetékhurkok: K S3 5 Vezetékárnyékolás belül: K S3 6 Vezetékárnyékolás kívül: P ld Energiaellátás Információtechnikai rendszer 6 Főelosztó PBX 8 9 Áramellátás EPH R f Produktion Térbeli árnyékolás: K S1, K S2 8 Koordinált SPD-védelem: P SPD 9 10 Padló fajlagos ellenálllása: r u Méretezési lökőfeszültség-állóság: U w, K S4 11 Különleges veszélyeztetés: h z Tényezők, melyek a kockázati összetevőkre hatással vannak 5. A lehetséges veszteségek, melyek az építményben előfordulnak N X A veszélyes események évenkénti száma P X Az építményt érő károsodás valószínűsége L X A károsodás következtében létrejött veszteség 69 27

28 Veszteségek felosztása a károsodás forrásának tekintetében A károsodás forrása S1 A veszteség típusai Élőlények sérülésével kapcsolatos veszteség (L A ) Az építményben keletkező fiz. károsodásra vonatkozó veszteség (L B ) A belső rendszerek meghibásodásával kapcsolatos veszteség (L C ) S2 A belső rendszerek meghibásodásával kapcsolatos veszteség (L M ) S3 Élőlények sérülésével kapcsolatos veszteség (L U ) A fizikai károsodás miatti veszteség az építményben (L V ) A belső rendszerek meghibásodásával kapcsolatos veszteség (L W ) S4 A belső rendszerek meghibásodásával kapcsolatos veszteség (L Z ) C3. Emberi élet elvesztése (L1) MSZ EN :2006 L A = r a L t L U = r u L t L B = L V = r p h z r f L f L C = L M = L W = L Z = L O S3 S1 S2 S4 R A R B MSZ EN :2012 C1. táblázat L1 veszteség: értékek megadása zónánként L A = r t L T n z /n t t z /8760 L U = r t L T n z /n t t z /8760 L B = L V = r p r f h z L F n z /n t t z /8760 L C = L M = L W = L Z = L O n z /n t t z /8760 R C R M R U R V R W R Z / 8025_D_32 28

29 C3. Emberi élet elvesztése (L1) MSZ EN :2006 C1. táblázat Az L t, L f és L o jellemző középértékei L A = r a L t L U = r u L t L B = L V = r p h z r f L f L C = L M = L W = L Z = L O MSZ EN :2012 L A = r t L T n z /n t t z /8760 L U = r t L T n z /n t t z /8760 L B = L V = r p r f h z L F n z /n t t z /8760 L C = L M = L W = L Z = L O n z /n t t z /8760 D2 Fizikai károk Károsodás típusa Tipikus veszteség Építmény típusa D1 Sérülések L 10-2 Minden építmény T D2 Fizikai károk L F D3 Belső rendszere k kiesése Építmény Minden építmény (személyek az épületen belül) 10-1 Robbanásveszélyes építmény 10-1 Kórházak, szállodák, nyilvános épületek Nyilvános szórakozóhely, templomok, 5 x 10-2 múzeum 10 L -1 F Robbanásveszélyes építmény Kórházak, szállodák, nyilvános 2 x 10-2 Ipari, kereskedelmi építmény 10-1 épületek, iskola 10-2 Egyéb 5 x 10-2 L o Nyilvános szórakozóhely, 10-1 Robbanásveszélyes építmény templomok, Intenzív osztály, múzeum operációs blokk a 10-2 kórházban 2 x 10-2 Ipari, kereskedelmi építmény 10-3 Kórházak egyéb területei 10-2 Egyéb L t 10-4 Minden építmény Építmény (személyek az épületen 10 L -2 f kívül) Kórházak, szállodák, nyilvános épületek 10-1 Ipari, kereskedelmi építmény, iskola Építmény Nyilvános szórakozóhely, templomok, múzeum Egyéb 10-2 Kórházak, szállodák, nyilvános épületek 10-1 Ipari, kereskedelmi építmény, iskola Nyilvános szórakozóhely, templomok, múzeum Egyéb 10-2 C2. táblázat L1: Az L t, L f és L o jellemző középértékei S3 L f S1 R A R B R C R M R U R V R W R Z C3. Emberi élet elvesztése (L1) MSZ EN :2006 L A = r a L t L U = r u L t L B = L V = r p h z r f L f L C = L M = L W = L Z = L O C4. táblázat r f csökkentő tényező A tűz kockázata Robbanás 1 Nagy 10-1 Közepes 10-2 Kicsi 10-3 Nincs 0 r f S3 S1 R A R B R C MSZ EN :2012 L A = r t L T n z /n t t z /8760 L U = r t L T n z /n t t z /8760 L B = L V = r p r f h z L F n z /n t t z /8760 L C = L M = L W = L Z = L O n z /n t t z /8760 C5. táblázat r f csökkentő tényező Kockázat A kockázat Robbanás Tűz kiterjedése Zóna 0, 20 ill. szilárd robbanóanyago k r f Zóna 1, Zóna 2, Nagy 10-1 Közepes 10-2 Kicsi 10-3 Robbanás vagy tűz Nincs 0 R M R U R V R W R Z 29

30 C3. Emberi élet elvesztése (L1) MSZ EN :2006 L A = r a L t L U = r u L t L B = L V = r p h z r f L f L C = L M = L W = L Z = L O MSZ EN :2012 L A = r t L T n z /n t t z /8760 L U = r t L T n z /n t t z /8760 A különleges veszély típusa Nincs különleges veszély 1 Pánik kialakulásának lehetősége kicsi (pl. legfeljebb kétemeletes építmény és a személyek száma legfeljebb 100 fő) L B = L V = r p r f h z L F n z /n t t z /8760 C5. táblázat h z tényező Pánik kialakulásának lehetősége közepes (pl fő befogadására alkalmas kulturális vagy sportlétesítmény) Kiürítési nehézség (pl. mozgáskorlátozott személyek vannak az építményekben, kórházak) Pánik kialakulásának lehetősége nagy (pl főnél nagyobb befogadóképességű kulturális vagy sportlétesítmény) C6. táblázat h z tényező A szűkebb vagy tágabb környezetre kiterjedő veszély 20 A szűkebb vagy tágabb környezet A különleges szennyezése veszély típusa 50 Nincs különleges veszély 1 Pánik kialakulásának lehetősége kicsi (pl. legfeljebb kétemeletes építmény és a személyek száma legfeljebb 100 fő) Pánik kialakulásának lehetősége közepes (pl L C = L M = L W = L Z = L O n z /n t t z /8760 fő befogadására alkalmas kulturális vagy sportlétesítmény) Kiürítési nehézség (pl. mozgáskorlátozott személyek vannak az építményekben, kórházak) Pánik kialakulásának lehetősége nagy (pl főnél nagyobb befogadóképességű kulturális vagy sportlétesítmény) h z S3 h z S1 R A R B R C R M R U R V R W R Z C3. Emberi élet elvesztése (L1) MSZ EN :2012 Abban az esetben, ha a villámcsapás következtében az építmény károsodása szomszédos építményekre vagy a környezetre is kiterjedhet (pl. kémiai anyagok kiszabadulása vagy radioaktív sugárzás), akkor a teljes veszteség meghatározásakor (L BT és L VT ) kiegészítő veszteségeket (L BE és L VE ) is figyelembe kell venni: L BT = L B + L BE S3 S1 R A R B L VT = L V + L VE L BE = L VE = L FE t e /8 760 L FE Személyek számának átlagos százalékos értéke, akik a fizikai károsodás következtében az építményen kívül megsérülhetnek; t e az az idő, ameddig a személyek a veszélyes helyen az építményen kívül tartózkodhatnak. R C R M R U R V 3. megjegyzés: Ha a t e értéke ismeretlen, akkor a t e /8760 értékre 1 et kell felvenni. L FE értékét meg kell határozni, vagy a L FE értékének a hatóságok ide vonatkozó dokumentumain kell alapulnia. R W R Z 30

31 Védelmi intézkedések kiválasztása építmények számára A védendő építmény meghatározása A kárfajták meghatározása a védendő építmény vagy ellátó vezeték számára Minden kárfajta esetén: - az R T elfogadható kárkockázat meghatározása - az összes érintett R X kockázati összetevő kiszámítása Számítás: R = R X igen R > R T Alkalmas védelmi intézkedések telepítése R csökkentésének érdekében nem Az építmény vagy ellátó vezeték védett a kár e fajtájával szemben 1. példa 1. példa Telefon vezeték Erősáramú betáplálás 31

32 Kockázatelemzés az MSZ EN alapján Védelmi intézkedések értékelése és kiválasztása Villámvédelem 85 R X kockázati összetevők áttekintése LEMP R A R B R C S1 R Z S4 R x S2 R M LEMP S3 R W R V R U 32

33 Kockázati összetevők: R A és R U R A R U Intézkedések az R A és R U csökkentésére Élőlények sérülése az érintési és lépésfeszültség következtében az építményen kívül és belül; Rizikókomponens R A / R U Áramütés Külső védelem áramütés ellen Belső védelem áramütés ellen S1 Elkerítés vagy figyelmeztető tábla EN , Potenciálvezérlés: potenciálkiegyenlítés hálószerű földelőrendszerrel EN , 8.2 S3 R A Az érintett levezető szigetelése (pl.: CUI-levezető) EN , 8.1 R U 33

34 Intézkedések az R A és R U csökkentésére Érintkezési ellenállás A talaj/padló külső/ belső tulajdonságai Élőlények sérülése az érintési és lépésfeszültség következtében az építményen kívül és belül; Rizikókomponens R A / R U S1 0,01 0,001 0, , R A S3 R U Kockázati összetevők: R B és R V R V R B 34

35 Intézkedések R B csökkentésére LPS villámvédelmi rendszer Fizikai károk a villámáram hatásai következtében beleértve a szikraképződést; Rizikókomponens R B S1 R B Villámvédelmi rendszer jobb mint LPS I Intézkedések R B és R V csökkentésére Fizikai károk a villámáram hatásai következtében beleértve a szikraképződést; Rizikókomponens R B / R V S1 Tűz Tűzvédelmi intézkedések R B 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 R V 35

36 Kockázati összetevők: R U és R V R V R U Intézkedések R U és R V csökkentésére Villámvédelmi potenciálkiegyenlítés Élőlények sérülése az érintési és lépésfeszültség következtében az építményen belül; Fizikai károk a villámáram hatásai következtében beleértve a szikraképződést; Rizikókomponens R U / R V S3 1. típusú villámáram levezető Energiatechnika Információtechnika R U R V 36

37 Külső villámvédelem Villámvédelmi potenciál-kiegyenlítés az épületbe belépő vezetékeken Fő földelő sín - HES Villámvédelmi potenciál-kiegyenlítés LPZ 0 LPZ 1 ÁSZ Víz Gáz Fűtés Katódos védelemmel ellátott üzemanyagcső Z Betonalap-földelő Betápláló vezetékek lökőáram terhelése épületbe / vezetékbe történő közvetlen villámcsapást követően LPL I II III + IV Villámcsapás épületbe 10/350µs [ka] Villámcsapás a vezetékbe 10/350µs [ka] Kisfeszültségű rendszer Telekommunikációs rendszer Villámcsapás az épületbe 100 % Villámcsapás a betápláló vezetékbe HES 50 % 50 % HES = Fő földelő sín / S

38 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 R U és R V csökkentésére Túlfeszültség-védelmi készülékek alkalmazása Információtechnika Kalapsínre pattintható levezető Server Energiatechnika 1. típusú villámáramlevezető HVT PBX Strom PAS Produktion Információtechnika Levezető LSA-technikához 38

39 Kockázati összetevők: R C és R M LEMP R M R C Intézkedések R C és R M csökkentésére Belső rendszerek kiesése LEMP következtében; Rizikókomponensek R C / R M A belső kábelezés módja S1 S2 R C 1 0,2 0,02 0,01 0,0002 0,0001 Nagy épületekben különböző installációs nyomvonalakon kialakuló vezetékhurkok (Hurkok felülete kb. 50 m² nagyságrendben van) Kis épületekben, azonos védőcsőben vagy különböző installációs nyomvonalon futó vezetékekből kialakuló hurkok (Hurkok felülete kb. 10 m² nagyságrendben van) Azonos védőcsőben futó vezetékekből kialakuló hurkok (Hurkok felülete kb. 0,5 m² nagyságrendben van) Kábel RS (W/km) árnyékolás-ellenállással, mindkét végén a potenciálkiegyenlítő gyűjtősínnel összekötve, melyek ugyanazzal a fő potenciálkiegyenlítő sínnel össze vannak kötve. S2 LEMP R M 39

40 Intézkedések R C és R M csökkentésére Belső rendszerek kiesése LEMP következtében; Rizikókomponensek R C / R M A belső kábelezés módja S1 S2 R C Példák árnyékolt kábelekre Árnyékolás ellenállása Ohm/km S2 Koax kábel Például: LCM 17 Erősáramú kábel Például: NYCWY, 4x10 RE / 10 Erősáramú kábel Például: NYCWY, 4x10 SM / 25 LEMP R M Intézkedések R C és R M csökkentésére Belső rendszerek kiesése LEMP következtében; Rizikókomponensek R C / R M Külső térbeli árnyékolás S1 Belső térbeli árnyékolás S2 R C S2 HVT PBX Server Strom Produktion PAS Térbeli árnyékolás LEMP R M 40

41 Intézkedések az R C és R M csökkentésére Belső rendszerek kiesése LEMP következtében; Kockázati összetevők: R C / R M Térbeli árnyékolás HVT PBX Server Strom Produktion PAS Térbeli árnyékolás 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 Függelék A.2.2) Fémköpenyek, fémcsatornák, csövek és kábelárnyékolás minimális vastagsága (Villámáram-vezetőképességi adatok az MSZ EN táblázat szerint) Vezetőelrendezés és minimális keresztmetszet a térbeli, hálószerű struktúráknál, amelyek esetében nemkívánatos, hogy villámáram folyjon rajtuk keresztül (lásd az MSZ EN , 3. és 6. táblázatot) Kockázati összetevők: R U ; R V ; R W és R Z R V R U R W R Z R W 41

42 Intézkedések az R U, R V, R W és R Z csökkentésére Fizikai károk, élőlények sérülése, belső rendszerek kiesése; Riziklókomponensek R U, R V, R W, R Z Külső kábelezés módja S3 R U R V Példák árnyékolt kábelekre Árnyékolás ellenállása Ohm/km R W Koax kábel Például: LCM 17 Erősáramú kábel Például: NYCWY, 4x10 RE / 10 Erősáramú kábel Például: NYCWY, 4x10 SM / 25 S4 R Z Kockázati összetevők: R C ; R M ; R W és R Z LEMP R M R C R W R Z R W 42

43 Intézkedések az R C, R M, R W és R Z csökkentésére Koordinált túlfeszültség-védelem Belső rendszerek kiesése LEMP következtében és indukált túlfeszültségek; Rizikókomponensek R C, R M, R W és R S1 Z R C S2 LEMP R M 2. és 3. típusú túlfeszültség-védelmi készülék Energiatechnika Információtechnika S3 S4 R W R Z Intézkedések az R C, R M, R W és R Z csökkentésére Túlfeszültség-védelmi készülékek alkalmazása Túlfeszültség-korlátozó SZG hálózatokhoz (Kat. 6) Túlfeszültség-korlátozó 3. típus Alkalmazás a végkészüléknél Server HVT PBX Strom Túlfeszültségkorlátozó 2. típus PAS Produktion Túlfeszültség-korlátozó falon kívüli szereléshez telefonrendszerekhez 43

44 Tényezők, amelyek az egyes kockázati összetevőket egy építményben befolyásolják/csökkentik Az építmény vagy a belső rendszerek jellemzői Védelmi intézkedések R A R B R C R M R U R V R W R Z Gyűjtőterület X X X X X X X X Talajfelszín fajlagos ellenállása Padló fajlagos ellenállása Elkerítés, elszigetelés, figyelmeztető tábla, potenciálvezérlés a talajban Villámvédelmi rendszer (LPS) Túlfeszültség-védelmi készü-lék villámvédelmi potenciálkiegyenlítéshez X X X X X X X a X b X b X X X X Szigetelő interfészek X c X c X X X X a b c Csak rácsszerű külső villámvédelmi rendszer esetén Potenciálkiegyenlítés miatt Csak abban az esetben, ha a berendezés része X X Tényezők, amelyek az egyes kockázati összetevőket egy építményben befolyásolják/csökkentik Az építmény vagy a belső rendszerek jellemzői Védelmi intézkedések Koordinált túlfeszültségvédelem Térbeli árnyékolás X X Külső vezetékek árnyékolása Belső vezetékek árnyékolása Alkalmas nyomvonalvezetés Potenciálkiegyenlítő hálózat R A R B R C R M R U R V R W R Z X X X X Tűzvédelmi intézkedések X X Tűzveszély X X Különleges veszély X X X X X X X X X X X Lökőfeszültség-állóság X X X X X X / S6237_b 44

45 Kockázatelemzés az MSZ EN alapján Zónafelosztás (Övezetek) Villámvédelem 111 Kockázatelemzés MSZ EN :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. 45

46 LEMP-védelmi rendszer (SPM) tervezése és kialakítása MSZ EN : 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 0 A zóna, amelyet közvetlen villámcsapás és a villám teljes elektromágneses tere veszélyeztet. A belső rendszerek a teljes villámáramnak ki lehetnek téve; LPZ 0 B 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 : 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. 46

47 EMC orientált Villámvédelmi zóna-koncepció Levezető LEMP LPZ 0 A Felfogó berendezés LPZ 0 B LPZ 1 Helyiségárnyékolás Szellőzés LPZ 3 LEMP 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 LEMP (Levezetőosztály Yellow/Line 2. típus, 3. típus) Végkészülék LPZ 2 LPZ 0 B Kisfeszültségű energiaellátó rendszer Információtechnikai rendszer SEMP LPZ 2 LPZ 1 Betonvasalat Alapföldelő / S659_a Övezetek figyelembe vétele LPZ X / Z X Az építmény felosztása villámvédelmi zónákra (LPZ X ) az MSZ EN szerint LPZ 0 B 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 (Z X ) az MSZ EN szerint LPZ 0 B LPZ 1 1. övezet: Személybejárat 3. övezet: Iroda 2. övezet: Külső terület az 4. övezet: Folyosó építmény körül 5. övezet: Raktár / S

48 Építmény felosztása Z S övezetekre Példa: Gyártóépület irodákkal A Z S övezeteket lényegében az alábbiak szerint lehet meghatározni: 20 kv Energiaellátás Információtechnológiai rendszer HVT PBX 1 Strom 5 3 PAS 6 R st 2 Server Produktion Talaj vagy padló 1 fajtája (Rizikókomponens R A ésr U ) 2 Tűzszakasz (Rizikókomponens R B és R V ) 3 Térbeli árnyékolás (Rizikókomponens R C és R M ) 4 A belső rendszerek kialakítása (Rizikókomponens R C és R M ) Meglévő vagy javasolt 5 védelmi intézkedések (minden rizikókomponens ) 6 A veszteség értéke L X / S6202 Egy építmény felosztása Z S övezetekre MSZ EN :2012 Az építmény felosztását Z S övezetekre lehetőség szerint a legjobban megfelelő védelmi intézkedések megvalósíthatósága figyelembevételével kell megválasztani Építmény egy övezettel Építmény több övezettel / S

49 Építmény felosztása Z S övezetekre Példa: Gyártóépület irodákkal Ebben az esetben csak egy Z S övezet kerül a teljes építményre meghatározásra. 20 kv Egyetlen övezet alkalmazása az egész építményben túlzott védelmi intézkedések meghatározásához vezethet, mert minden intézkedés az építmény egész területére vonatkozik. Server LPZ 0 B Energiaellátás Információtechnológiai rendszer HVT PBX Strom Produktion PAS LPZ 1 R st LPZ 0 B LPZ 0 B LPZ / S6204 Építmény felosztása Z S övezetekre Példa: Gyártóépület irodákkal Építmény egy övezettel Zónák Egy zóna (külső zóna LPZ 0B belső zónák LPZ 1) / S6205_a 49

50 Egy építmény felosztása Z S övezetekre MSZ EN :2012 Az építmény felosztását Z S övezetekre lehetőség szerint a legjobban megfelelő védelmi intézkedések megvalósíthatósága figyelembevételével kell megválasztani Építmény egy övezettel Építmény több övezettel / S6203 Építmény felosztása Z S övezetekre Példa: Nagyterű iroda 20 kv Server LPZ 0 B Energiaellátás Információtechnikai rendszer HVT PBX Strom PAS R st Produktion LPZ 1 Övezet: gyártás nagy tűzkockázat LPZ 0 B LPZ 0 B LPZ 1 LPZ / S6206_a 50

51 Építmény felosztása Z S övezetekre Példa: Emeleti szerverszoba 20 kv Térbeli árnyékolás a szerverszobában LPZ 2 Server Övezet: szerverszoba belső rendszerek kiesése LPZ 0 B Energiaellátás HVT PBX Strom PAS Produktion Információtechnológiai rendszer R st LPZ 0 B LPZ 0 B LPZ 1 LPZ / S6206_b Építmény felosztása Z S övezetekre Példa: UV Emelet 20 kv Túlfeszültség-védelmi készülék az alelosztóban Terület: Iroda (Emelet) Server LPZ 1 Energiaellátás HVT PBX Strom PAS Produktion Övezet: Iroda előirányzott védelmi intézkedés LPZ 0 B Információtechnikai rendszer R st LPZ 0 B LPZ 0 B LPZ 1 LPZ / S6206_c 51

52 Építmény felosztása Z S övezetekre Példa: Iroda/ szerverszoba 20 kv Finomvédelem a végkészüléknél Információtechnika Terület: Iroda/ szerverszoba LPZ 3 Zóna: végkészülék Server Övezet: végkészülék LPZ 3 LPZ 0 B Energiaellátás HVT PBX Strom PAS Produktion Információtechnikai rendszer R st LPZ 0 B LPZ 0 B LPZ 1 LPZ 2 LPZ / S6206_d Építmény felosztása Z S övezetekre Példa: Gyártóépület irodákkal 20 kv Övezet: szerverszoba belső rendszerek kiesése LPZ 2 LPZ 0 B Server 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 Energiaellátás Információtechnikai rendszer HVT PBX Övezet: végkészülék LPZ 3 Strom PAS R st Produktion LPZ 1 Övezet: gyártás nagy tűzkockázat Övezet: iroda előirányzott védelmi intézkedés LPZ 0 B LPZ 0 B LPZ 0 B LPZ 1 LPZ 2 LPZ / S6206_e 52

53 Építmény felosztása övezetekre Építmény több övezettel Zónák Több zónával LPZ 0B LPZ 1 LPZ 2 Külső tér Iroda, gyártás, raktár szerver, Számítógépközpont / S6205_b 2. példa 2. példa Telefonvezeték SZG közp. Iroda Raktár Gyártás Erősáramú betáplálás 53