MSZ EN :2011 Villamos és elektronikus rendszerek építményekben

Átírás

1 Magyar Mérnöki Kamara ELEKTROTECHNIKAI TAGOZAT Villámvédelmi vizsgára felkészítő tanf MSZ EN :2011 Villamos és elektronikus rendszerek építményekben Villamos és elektronikus rendszereket tartalmazó építmények LEMP-védelme MSZ EN : 2011 Zónák definíciója - Külső zónák LPZ 0 Az a zóna, ahol az igénybevételt a villámcsapás csillapítatlan elektromágneses tere okozza, és ahol a belső rendszerek a villám teljes vagy részáramimpulzusának ki lehetnek téve. Az LPZ 0 a következő részekre van felosztva: LPZ 0 A Az a zóna, ahol az igénybevételt a közvetlen villámcsapás és a teljes elektromágneses villámimpulzus okozza. A belső rendszerek a villám teljes áramimpulzusának ki lehetnek téve; LPZ 0 B Az a zóna, amely közvetlen villámcsapás ellen védett, de amelyben az elektromágneses villámimpulzus által okozott teljes igénybevétel fellép. A belső rendszerek a villám részáramimpulzusának lehetnek kitéve / S1510_a 1

2 Villamos és elektronikus rendszereket tartalmazó építmények LEMP-védelme MSZ EN : 2011 Zónák definíciója - Belső zónák LPZ 1 Az a zóna, amelyben az áramimpulzust az árameloszlás és a határon elhelyezett túlfeszültségvédelmi eszközök korlátozzák. A térbeli árnyékolás csillapíthatja a villám elektromágneses terét. LPZ 2..n Az a zóna, amelyben az áramimpulzust az árameloszlás és a határon elhelyezett járulékos túlfeszültség-védelmi eszközök tovább korlátozhatják. Kiegészítő térbeli árnyékolás alkalmazható a villám elektromágneses terének további csillapítására. A villámvédelmi zónák a LEMP elleni védelmi rendszer kialakítása révén valósulnak meg, pl. koordinált túlfeszültség-védelmi eszközök létesítésével és/vagy mágneses árnyékolással (lásd a 2. ábrát). A védendő berendezések számától, típusától és szigetelési szintjétől függően lehet a villámvédelmi zónákat meghatározni. Ezek lehetnek kisméretű helyi zónák (pl. berendezések burkolatai), vagy nagy, összefüggő zónák (pl. az építmény teljes térfogata) / S1510_b LPZ villámvédelmi zónarendszer az MSZ EN szabvány szerint LEMP LPZ 0 A Felfogó-berendezés LPZ 0 B M Villámvédelmi potenciál-kiegyenlítés, villámáram-levezető Helyi potenciál-kiegyenlítés Túlfeszültség-levezető Levezető Szellőzés LPZ 1 Teremárnyékolás LPZ 3 LEMP LEMP Végberendezés LPZ 2 LPZ 0 A LPZ 0 B Kisfeszültségű tápellátó rendszer LPZ 2 Információtechnikai rendszer SEMP LPZ 1 Betonvasalat Betonalap földelő / S6078_a 2

3 Villamos és elektronikus rendszereket tartalmazó építmények LEMP-védelme MSZ EN : 2011 Több LPZ zóna összekötése Az azonos sorszámú villámvédelmi zónák összefüggővé tételére akkor lehet szükség, ha két különálló építményt villamos vagy jelátviteli vezetékek kötnek össze, vagy a szükséges túlfeszültség-védelmi eszközök számát kell csökkenteni. LPZ zóna kiterjesztése Egy villámvédelmi zónának egy másik villámvédelmi zónáig történő kiterjesztésére különleges esetekben lehet szükség, vagy a szükséges túlfeszültség-védelmi eszközök számának csökkentése érdekében alkalmazható / S1510_c MSZ EN Villamos és elektronikus rendszerek létesítményekben Villámvédelmi zónák 3

4 MSZ EN Villamos és elektronikus rendszerek létesítményekben Villámvédelmi zónák MSZ EN Villamos és elektronikus rendszerek létesítményekben Villámvédelmi zónák 4

5 Villámvédelmi zónakoncepció Alkalmazások Villámvédelem 9 Villámvédelmi zónakoncepció Alkalmazási példák I Épületeket összekötő vezetékek árnyékolással LPZ 0 Külső villámvédelem Épületárnyékolás LPZ 0 Külső villámvédelem Épületárnyékolás LPZ 2 LPZ 1 SPD HES I 2 LPZ 1 LPZ 1 LPZ 2 Villámáram-vezetőképes SPD kábelárnyékolás, árnyékolt kábelcsatorna,... HES A kábelben / LPZ 1 kábelcsatornában I 1 LPZ SPD HES I 1, I 2 = Villámvédelmi zóna I 2 = Túlfeszültségvédelmi készülék (II osztályú vizsgálat, 2. típusú túlfeszültség-védelmi készülék) = Fő földelő sín = Villámáram eloszlása Lit.: DIN V VDE V (VDE V 0185 Teil 4): , Abs / 3404_b - KPM 5

6 Villámvédelmi zónakoncepció Alkalmazási példák Épületeket összekötő vezetékek árnyékolás nélkül I LPZ 0 LPZ 0 LPZ 1 LPZ 1 I 2 SPD HES 100% Külső villámvédelem SPD HES I 1 I 2 LPZ SPD = Villámvédelmi zóna = Túlfeszültség-védelmi készülék (I. osztályú vizsgálat 1. típusú villámáramlevezető) HES = Fő földelő sín I 1, I 2 = Villámáram eloszlása / S3404_a Villámvédelmi zónakoncepció Alkalmazási példák SPD Épület több LPZ átmenettel LPZ 1 SPD LPZ 2 LPZ 0 LPZ 1 Külső villámvédelem Épületárnyékolás LPZ 2 LPZ 2 LPZ 2 Kábelárnyékolás LPZ 2 HES SPD (kombi) SPD SPD = Túlfeszültség-védelmi készülék (I. osztályú vizsgálat, villámáram-levezető) = Túlfeszültség-védelmi készülék (II. osztályú vizsgálat, túlfeszültség-levezető) LPZ HES I 1, I 2 = Blitzschutzzone = potenciálkiegyenlítő sín = Villámáram eloszlása / 3404_d - KPM 6

7 Példa irodaépület LEMP elleni védelmi rendszerére Jelölések: Potenciálkiegyenlítő összekötés o Túlfeszültség-védelmi eszköz (SPD) Példa az LPZ villámvédelmi zónákra, árnyékolás, potenciálkiegyenlítés és földelés egy irodaépület esetén * LPZ 0 B Készülékek a tetőn LPZ 0 B Felfogóháló LPZ 0 A Fém felépítmények a tetőn Árnyékolt készülék LPZ 1 LPZ 2 LPZ 1 Acélárnyékolás a betonban LPZ 1 Potenciálkiegyenlítő csatlakozás LPZ 1 LPZ 0 B Fém homlokzat Kamera Vasbeton árnyékolás Érzékeny elektronikus készülék LPZ 2 LPZ 0 kiterjesztése LPZ 1 Földfelszín Egyéb fém szolgáltatói vezetékek 0,4 kv Energiaellátó vezeték 20 kv Energiaellátó vezeték Telekommunikációs vezeték Mélygarázs Betonalapföldelés Fém kábelcsatorna (LBZ 0 kiterjesztése) Jelölések: Potenciálkiegyenlítés Túlfeszültség-védelmi készülék (SPD) /

8 A LEMP elleni védelmi rendszer alapvető védelmi intézkedései Földelés és összekötés A földelőrendszer a villámáramot a földbe vezeti és ott szétoszlatja. Az összekötő hálózat csökkenti a potenciálkülönbségeket, és csökkentheti a mágneses teret. Mágneses árnyékolás és nyomvonalvezetés A térbeli árnyékolás a villámvédelmi zónán belül csökkenti az építményt közvetlenül, vagy annak környezetét érő villámcsapások mágneses terét, és csökkenti a belső lökőhullámokat. A belső vezetékek árnyékolása, árnyékolt kábelek, vezetékek vagy árnyékoló kábelcsatornák alkalmazása csökkenti az indukált belső lökőhullámokat. A belső vezetékek megfelelő nyomvonalvezetésével csökkenthetők az indukciós hurkok és az indukált belső lökőhullámok. Koordinált túlfeszültség-védelem A koordinált túlfeszültség-védelem mind a külső, mind a belső lökőhullámok hatásait korlátozza. A LEMP elleni védelmi rendszer alapvető védelmi intézkedései - Földelés és összekötés Földelés és összekötés A megfelelő földelés és összekötés alapja a teljes földelőhálózat, amely a következőkből áll: a földelőrendszer (amely szétoszlatja a villámáramot a földben); és az összekötő hálózat (amely csökkenti a potenciálkülönbségeket és a mágneses teret). 8

9 Hálószerűen összekötött földelési rendszer egy ipari létesítményben Műhely Raktár Irodaépület Energiacentrum Porta Gyártás Gyártás Gyártás / 1483 Villámvédelmi rendszer kialakítása az MSZ EN szerint (összekötő hálózat-elektromágneses árnyékolás) / S2278_b 9

10 b Villámvédelmi rendszer kialakítása az MSZ EN szerint S = biztonsági távolság! S / S2278_a Egy építmény betonvasalásának használata a potneciákiegyenlítésként b a Jelölés 1 Felfogóvezető 2 Tetőmellvéd fém borítása 3 Betonacélrudak 4 A vasalást kiegészítő háló vezetői 5 A háló vezetőjének csatlakozási pontja 6 A belső EPH sín csatlakozási pontja 7 Csatlakozás hegesztéssel vagy szorítóval 8 Tetszőleges csatlakozás 9 Betonvasalás (a kiegészítő háló vezetőjével) 10 Keretföldelő (ha van) 11 Betonalapföldelő a A kiegészítő háló vezetői közötti, jellemzően 5 m-es távolság b A kiegészítő hálónak a betonvasalással való összekötési pontjai közötti távolság jellemzően 1 m-es távolság / S665_b 10

11 Potenciálkiegyenlítés vasbeton szerkezetű építményben 1 Villamos berendezés 2 Acél koszorúgerenda 3 A homlokzat fémborítása 4 Összekötési pont 5 Villamos vagy elektronikus berendezés 6 EPH-sín 7 Betonvasalás (ráhelyezett vezetőhálóval) 8 Alapföldelő 9 Különböző csatlakozóvezetékek közös belépési helye Épületárnyékolás Betonhomlokzat Betonoszlop Gyűrűs potenciálkiegyenlítő Laposacél-tartó Acéloszlop Földelési fipont Padlólemez / S665_a 11

12 Villámvédelmi zónák hálószerű és surgaras potenciálkiegyenlítéssel Sugaras (S típusú) elrendezés alkalmazása esetén a belső rendszerek összes fémelemét (pl. szekrényeket, burkolatokat, kereteket) el kell szigetelni a földelőhálózattól. Az S típusú összekötő hálózatot egyetlen, földelési referenciapontként (ERP) szolgáló EPHsínen keresztül kell bekötni a földelőhálózatba, és így S s típusú hálózat képződik. S típusú elrendezés alkalmazása esetén az indukciós hurkok elkerülése céljából az egyes berendezések közötti összes vezetéknek az összekötő vezetékekkel párhuzamosan, a sugaras elrendezést követve kell haladniuk. Az S típusú elrendezés akkor alkalmazható, ha a belső rendszerek viszonylag kis zónákban helyezkednek el, és az összes vezeték egyetlen ponton lép be a zónába. Hálószerű (M típusú) elrendezés alkalmazása esetén a belső rendszerek fémelemeit (pl. szekrényeket, burkolatokat, kereteket) nem kell a földelőhálózattól elszigetelni, hanem ellenkezőleg, több ponton kell azzal összekötni, és így M m típusú hálózat keletkezik. Az M típusú elrendezés alkalmazása akkor célszerű, ha a belső rendszerek viszonylag nagy zónára, akár az egész építményre kiterjednek, ha az egyes berendezések között sok vezeték halad, és ha a vezetékek az építménybe több ponton lépnek be. Villámvédelmi zónák hálószerű és surgaras potenciálkiegyenlítéssel LPZ m LPZ 1a LPZ n Készülék LPZ: Villámvédelmi zóna LPZ 1 LPZ m LPZ zónaárnyékolás LPZ 1a villamos szigetelés LPZ zónaárnyékolás Központi potenciálkiegyenlítési pont /

13 A villámvédelmi zónák összekötése hálószerű funkcionális potenciálkiegyenlítéssel LPZ A Készülék Készülék LPZ 1 LPZ n LPZ zónaárnyékolás Potenciálkiegyenlítő vezeték Az LPZ 1 és LPZ n-ben: hálószerű funkcionális potenciálkiegyenlítés LPZ: Villámvédelmi zóna / 1074 Földelés és potenciálkiegyenlítés minimális vezeték- keresztmetszetek Szerkezeti elem EPH-sínek (réz, vagy horganyzott acél) Az EPH-sínek és a földelőhálózat vagy más EPH-sínek közötti összekötő vezetékek Belső fémberendezések és az EPH-sínek közötti összekötő vezetékek Túlfeszültség-védelmi eszköz összekötő vezetéke 1. típus 2. típus 3. típus Anyag Keresztmetszet mm 2 Cu, Fe 50 Cu Al Fe Cu Al Fe Megjegyzés: Egyéb anyag alkalmazása esetén olyan keresztmetszetet ajánlatos alkalmazni, hogy az ellenállás azonos Cu

14 Mágneses árnyékolás és a vezeték nyomvonalvezetése Térbeli árnyékolás Belső vezetékek árnyékolása Belső vezetékek nyomvonalvezetése Külső vezetékek árnyékolása LPZ zónabesorolás - EMC kérdések villámcsapást követően Épületárnyékolás Helyiségárnyékolás LPZ 0 LPZ 1 LPZ 2 MSZ EN : Villámáram i 0 és mágneses tér H 0 } H 2 H 1 H 0 Primer zavarforrások Készülékárnyékolás LPZ 3 Információtechnikai készülék (Zavarnyelő) Zavarállóság definiálása: IEC (vezetett zavarok) IEC } (sugárzott zavarok) und belső SPD SPD SPD u 2 i 2 u 1 i 1 Rész-villámáram i 0 és H 0 10/350 µs impulzus és 0,25/100 µs impulzus IEC : u: 1,2/50 µs impulzus, i: 8/20 µs impulzus IEC : IEC : H: 8/20 µs impulzus (csillapodó rezgés 25 khz), T P = 10 µs H: csillapodó rezgés 1 MHz (0,2/0,4 µs impulzus), T P = 0,25 µs /

15 Szigeteléskordináció az MSZ EN :2002 szerint Szigeteléskoordináció, méretezési lökőfeszültség-állóság és túlfeszültség-kategóriák az MSZ EN :2002 szerint 6 kv IV 4 kv III 2.5 kv II 1.5 kv I 230/400 V SE M 1 (I) 2 (II) 3 (III) SPD osztályok az MSZ EN :2001 (IEC :1998) szerint Túlfeszültség-kategóriák MSZ HD Túlfeszültség-védelem alkalmazása Méretezési lökőfeszültségállóság 6 kv Védelmi szint 1,5kV 4 kv 2,5 kv 1,5 kv Háztartási készülékek Érzékeny készülékek UV végkészülék HA 230/400 V Z Levezető típus 1 (B) 2 (C) 3 (D) 3 (D) (Követelmény-osztály) / S608_e 15

16 Elektronikus rendszerek EMC-zavarállósága az IEC szerint Vezetett impulzusok IEC Mágneses Festigkeit térrel gegen szembeni magnetisches zavartűrés Feld IEC IEC IEC IEC Zavartűrési szint Lökőfeszültség 1,2/50 µs (kv) ,5 Lökőáram 8/20 µs (ka) 2 1 0,5 0,25 Zavartűrési szint Vizsgálati szint 8/20 µs (első részvillám) A/m Vizsgálati szint 1 MHz (Ismételt villám) A/m Lit.: DIN V VDE V (VDE V 0185 Teil 4): , Abs / 3402_a Zavartűrési osztályok MSZ EN lap: Impulzusszerű mágneses tér (első részvillám) Osztály X Terület Zavarérzékeny készülékek Kis zavarállósággal rendelkező készülékek, pl. monitorok, elektronmikroszkóp Jól védett környezet Villámhatásoknak és tranzienseknek nincs hatása, pl. lakások, irodák, védett területek Védett környezet Villámvédelmi berendezés és fémszerkezetek hatásával a közelben számolni kell, pl. ipari vagy üzleti környezet, számítógéptermek Tipikus ipari környezet A környezetben villámvédelmi berendezés és fémszerkezetek vannak, pl. nehézipar, villamos energiaellátás, nagyfeszültségű berendezések vezénylőtermei Környezet igen sok iparral Teljes villámáram, hálózati üzemi áram néhány ka nagyságrendben, pl. kapcsolóterek (közép-/nagyfeszültség) Különleges feltételek Maimális térerősség Nincs vizsgálat Nincs vizsgálat 100 A/m 300 A/m 1000 A/m Speciális, nagyobb vagy Kisebb értékek / 1759_a 16

17 Zavartűrési osztályok MSZ EN lap: Csillapodó rezgésű mágneses tér (ismételt villám) Osztály X Terület Zavarérzékeny készülékek Kis zavarállósággal rendelkező készülékek, pl. monitorok, elektronmikroszkóp Jól védett környezet Kapcsolási eseményeknek nincs hatása, pl. jól védett ipari területek Védett környezet Kapcsolási események 100 m távolságban, pl. kapcsolóber. számítógéptermei Tipikus ipari környezet Kapcsolási események néhányszor 10 m távolságban, Pl. nehézipar és villamos energiaellátás berendezései Környezet igen sok iparral Kapcsolási események és nagyteljesítményű berendezések a közvetlen közelben, pl. berendezések kapcsolóterei a nehéziparban és a villamos energiaellátás területén Különleges feltételek Maimális térerősség Nincs viszgálat Nincs viszgálat 10 A/m 30 A/m 100 A/m Speciális, nagyobb vagy Kisebb értékek / 1759_b Zavartűrési osztályok kiválasztása MSZ EN : A1: 2001, C. függelék 3. osztály: Védett környezet A környezetet a villámvédelmi berendezések és kiterjedt fémszerkezetek védőföld-csatlakozásának közelsége jellemzi. Ipari területek, központi vezénylő épület, berendezések és területek amelyek nem tartoznak a nehéziparhoz, ahol azonban villámvédelmi berendezések vagy kiterjedt fémszerkezetek találhatók a közvetlen közelben, nagyfeszültségű kapcsolóberendezések számítógéptermei például reprezentatív képviselői lehetnek ennek a környezetnek / 3402_b 17

18 Zavartűrési osztályok kiválasztása MSZ EN : A1: 2001, C. függelék 4. osztály: Tipikus ipari környezet A környezetet a villámvédelmi berendezések és kiterjedt fémszerkezetek védőföld-csatlakozásának közelsége jellemzi. Nehézipar és villamos energiaellátó rendszerek valamint nagyfeszültségű kapcsolóberendezések vezénylőtermei a reprezentatív képviselői ennek a környezetnek. 5. osztály: Környezet igen sok iparral A környezetet a következő jellemzők határozzák meg: áramkörök, áramsínek, közép- és nagyfeszültségű kábelek néhány ka áramerősséggel; Villámvédelmi berendezések vagy magas építmények védőföldcsatlakozása, pl.nagyfeszültségű távvezetékoszlopok, amelyek a teljes villámáramot vezetik / 3402_c A mágneses tér csökkentése hálószerű árnyékolással Csökkentés a villámárammal átjárt szerkezetekben az árameloszlás növelésével Nagy térerősség nagy mágneses térerősség és indukált feszültségek a levezető környezetében Kisebb részáramok, Kisebb mágneses tér és indukált feszültségek az épületben /

19 Impulzusszerű mágneses tér az LPZ1-ben - rövid idejű első kisülés Közvetlen villámcsapás az árnyékolt épületbe i w d r LPZ 0 d w LPZ 1 H = k * i 1/f/ma H f/ma w [A/m] d w. d r I f/ma : Rövid idejű első kisülés áramcsúcsa A-ben I s/ma : Rövid idejű ismételt kisülés áramcsúcsa A-ben (I s/ma = (1/4) I f/ma ) w 1 : Az LPZ 1 zóna árnyékolásának hálóosztása m-ben d w : legkisebb távolság az LPZ1 zóna falától m-ben : távolság az LPZ 1 zóna mennyezetétől m-ben d r k H : geometriai tényező k H = 0,01 m / 2294_e Impulzusszerű mágneses tér az LPZ1-ben - rövid idejű ismételt kisülés Közvetlen villámcsapás az árnyékolt épületbe i w d r LPZ 0 d w LPZ 1 H = k * i 1/s/ma H s/ma w [A/m] d w. d r I f/ma : Rövid idejű első kisülés áramcsúcsa A-ben I s/ma : Rövid idejű ismételt kisülés áramcsúcsa A-ben (I s/ma = (1/4) I f/ma ) w 1 : Az LPZ 1 zóna árnyékolásának hálóosztása m-ben d w : legkisebb távolság az LPZ1 zóna falától m-ben : távolság az LPZ 1 zóna mennyezetétől m-ben d r k H : geometriai tényező k H = 0,01 m / 2294_e 19

20 Biztonságos térfogat az elektronikus készülékek számára LPZ 1 zónában Árnyékolás az LPZ 0-1 zóna határán A biztonsági távolság: Közeli villámcsapás: d s2 = w SF/10 w Biztonságos V s térfogat az elektronikus készülékek számára d s/... Közvetlen villámcsapás: d s1 = w Lit.: / 1662_a Impulzusszerű mágneses tér az LPZ1-ben - rövid idejű első kisülés (LEMP) i 0 A villám mágneses tere az LPZ 1-ben Árnyékolt épület környezetét érő villámcsapás H 0 H = 0 i 0 2 p S a H 1/f/ma s a H 1/f/ma = I f/ma 2 p S a * 10SF1/20 I f/ma : Rövid idejű első kisülés áramcsúcsa A-ben I s/ma : Rövid idejű ismételt kisülés áramcsúcsa A-ben (I s/ma = (1/4) I f/ma ) s a : A villám becsapási talppont és a helyiség közepének távolsága : az LPZ1 zóna árnyékolási tényezője w = w1 az A.2 táblázat alapján d r / 2294_d 20

21 Impulzusszerű mágneses tér az LPZ1-ben - rövid idejű ismételt kisülés (LEMP) i 0 A villám mágneses tere az LPZ 1-ben Árnyékolt épület környezetét érő villámcsapás H 0 H = 0 i 0 2 p S a H 1/s/ma H 1/s/ma = I s/ma 2 p S a * 10SF1/20 s a I f/ma : Rövid idejű első kisülés áramcsúcsa A-ben I s/ma : Rövid idejű ismételt kisülés áramcsúcsa A-ben (I s/ma = (1/4) I f/ma ) s a : A villám becsapási talppont és a helyiség közepének távolsága : az LPZ1 zóna árnyékolási tényezője w = w1 az A.2 táblázat alapján d r / 2294_d Hálószerű árnyékolás mágneses csillapítása közeli villámcsapás esetén Anyag Réz Alumínium SF (db) 25 khz (első kisülés) 1 MHz (ismételt kisülés) 20. log (8,5/w) 20. log (8,5/w) w = hálóosztás (m) (w 5m) r = rúd sugara (m) Acél 20. (8,5/w) log / r log (8,5/w) µ r ~ 200 permeabilitás Példa: acélháló w (m) r(m) db 25 khz db 1MHz 0,012 0,1 0,2 0,4 0,001 0,006 0,009 0, / KPM 2313_c 21

22 8 m Mágneses térerősség a W hálóosztás függvényében H w [m] (A/m) Lit.: Prof. Steinbigler TU München [m] Faltól való távolság d W / 1647 Hálószerű helyiségárnyékolás hatása közvetlen villámcsapás esetén W (m) 3,2 1,6 0,8 0,4 0,2 i f = 100kA H 1f (d = w) d (H 1f = 300 A/m) d s1 (A/m) (m) (m) 559 4,85 3, ,05 1, ,92 0, ,21 0, ,87 0,2 45 d w d r d w H 1 = k H. w i o. d. w d r O SF/20 10 i 16 m Lit.: Müller, DEHN + Söhne; Dr. Landers, UNI BW München Hálószerű helyiségárnyékolás H 1 tér a helyiség belsejében f (d w, d r ) d w = d r = d (csak ebben a példában!) d s1 = w (biztonságos térfogat V s ) / KPM 2313_b 22

23 8 m Hálószerű helyiségárnyékolás hatása közeli villámcsapás esetén W (m) 3,2 1,6 0,8 0,4 0,2 i f = 100kA (rövid idejű első kisülés) S = 10 m a 2 m 8 m SF1 (acél) H 1f d s2 (db) (A/m) (m) 0 H o =1592-5, ,7 11, ,8 17, ,4 23, ,9 29,3 48 0,6 H = 0 i 0 2 p S a H = 1 H 0 10 SF/20 16 m Lit.: Müller; DEHN + Söhne; Dr. Landers, UNI BW München Hálószerű helyiségárnyékolás, acél 8 mm 50mm² H 1 tér a helyiség belsejében ~ állandó d s2 = w. SF/10, ha SF 10 (biztonsági térfogat V s ) d s2 = w, ha SF < 10 Külső villámvédelem Természetes levezetők MSZ EN :2011 Vasbeton építmények betonvasalásának villamos vezetőképessége (1) Vasbeton építmények betonvasalása akkor tekinthető villamosan vezetőnek, ha a függőleges és vízszintes rudak csatlakozásainak nagy része össze van hegesztve vagy más módon biztonságosan össze van kötve. A függőleges rudak csatlakozásait a rúdátmérő 20-szorosával megegyező hosszban átlapolva össze kell hegeszteni, vagy más biztonságos módon kell összekötni. (4.3 pont) Új építmények esetében a betonvasalás egyes elemei közötti összekötéseket a tervezőnek és a kivitelezőnek kell meghatározni együttműködve az építtetővel és az építőmérnökkel / S6015_a 23

24 Betonvasalás vagy csatlakozórudak hegesztett összekötései, amennyiben a statikus hozzájárul Jelölés: 1 Csatlakozóvezető vagy csatlakozórúd 2 Hegesztési varrat az E4.3.3 fej. alapján Megjegyzés: Hegesztési varrat hossza 30mm / 3445 Külső villámvédelem Természetes levezetők MSZ EN :2011 Vasbeton építmények betonvasalásának villamos vezetőképessége (2) Vasbeton szerkezetű építmények esetén (ideértve az előre gyártott, előfeszített vasbeton elemeket) a betonacélszálak villamos folytonosságát a legfelső és a legalsó szint között villamos méréssel kell ellenőrizni. A teljes villamos ellenállás lehetőleg 0,2 Ω-nál ne legyen nagyobb, erre a célra alkalmas műszerrel mérve. Ha ezt az értéket nem lehet elérni, vagy a vizsgálatot nem lehet elvégezni, akkor a betonvasalást nem szabad az szakaszban tárgyalt természetes levezetőként felhasználni. Ilyen esetben külső levezetőt ajánlott készíteni. Előre gyártott vasbeton elemekből álló építmények esetén a szomszédos előre gyártott vasbeton elemek közötti csatlakoztatással kell a betonvasalást folytonossá tenni / S6015_b 24

25 Természetes elemek használata - A betonvasalás használata levezetőként meglévő építményeknél Felfogórendszer vagy gyűrűs körvezető Teljeskörű árnyékolás W W W < 10 m betonvasalás rúd 8mm W Betonalap-földelés EPH W Folytonosságmérés: Pont és pont között < 0,2 W Levezetőrendszer < 0,2 W /m / 2665_a Természetes elemek használata - Meglévő épület készbeton elemekből Meglévő épületekben a betonvasalás természetes levezetőként csak akkor használható fel, ha az építmény kivitelezője garantálja, hogy az az MSZ EN szerint villamosan folytonos. Hozzáférhetővé tett betonvasalás Tágulási fúga Hozzáférhetővé tett mérési pontok Tágulási fúga W 1 W A csatlakozás mérése: nem nagyobb 0,2 W-nál / S

26 Külső villámvédelem Természetes levezetők MSZ EN : 2011, E melléklet, E fej. Nagy építmények, mint például magas lakóházak, és különösen ipari és irodaépületek esetén, amelyek acélvázat, acél- és betonszerkezeteket vagy vasbeton szerkezeteket tartalmaznak, a vezetőképes szerkezeti elemek természetes levezetőkként használhatók. Az ilyen építmények villámvédelmi rendszerének eredő impedanciája meglehetősen kicsi, amely a belső berendezések számára nagyon hatékony villámvédelmet jelent. Különösen előnyös a vezetőképes falfelületek levezetőként való alkalmazása. Ilyen vezetőképes falfelületek lehetnek: vasbeton falak, homlokzati fémburkolatok és előre gyártott homlokzati vasbeton elemek, feltéve, hogy az szakasz szerint vannak csatlakoztatva és összekötve / S6015 Földelési fi pont, K típus Szerelési példa / S1573_b 26

27 Épületárnyékolás a betonvasalás felhasználásával / 3074_b/ KK Példa a földelési fi pont és a betonalapföldelés betonvasaláshoz történő csatlakoztatására Külső zsalu MV-kapocs Földelési fi pont Összekötő kapocs Keresztkapocs / S1785 NOP 27

28 Földelési fi pont, pincefal betonvasalása / 4317_a Földelési fi pont, pincefal betonozás után / 4317_a 28

29 Földelési fi pont, betonvasalás, betonoszlop / 4317_c Földelési fi pont, betonoszlop betonozás után / 4317_d 29

30 Összekötőkapocs Laposvas / betonacél (vasalás) / S 3068 Kész betonmennyezeti lapok csatlakoztatása (filigran mennyezet) / 4308_a 30

31 Kész betonmennyezeti lapok csatlakoztatása (filigran mennyezet) / 4308_b Egy vezénylőterem árnyékolása Vasháló a padlóban és a mennyezetben 5 m Quelle: Blitzschutzbau Wettingfeld, Krefeld Csatlakozó zászló 40 5 mm Hegesztett kötés / 3381_a 31

32 Egy vezénylőterem árnyékolása Hegesztési varrat Rögzítés Hegesztési hely betonvasalás-háló Quelle: Blitzschutzbau Wettingfeld, Krefeld / 3381_b Összekötések a betonvasalásban Kötöződrót Kapocs / KPM 32

33 Betonalap-földelés hálószerű fektetése / S1593 Betonalap-földelés Csatlakozás az árnyékoláshoz villámáramvezetőképes összekötés Quelle: Blitzschutzbau Wettingfeld, Krefeld / 4440_h - KPM 33

34 Kis hálóosztású felfogó elrendezés/árnyékolás egy számítógépközpont tetőjén (zöld tető) Lit.: K.P. Müller: EMV-Blitzschutz. 1. VDE/ABB-Blitzschutztagung Blitzschutz für Gebäude und Elektrische Anlagen / Kassel / 3048_c Gyűrűs földelővezető Legalább 50 mm², Cu betonvasalás gyűrűs földelővezető" csatlakozás a gyűrűs földelővezetőhöz betonvasalás /

35 Földelési fi pont és gyűrűs-potenciálkiegyenlítő sín alkalmazása / 3618_c Kábelalagút árnyékolása 1. épület Csatlakozások a betonvasaláshoz Betonvas háló (műanyagbevonattal vagy misungba ágyazva) vagy Cu-rudak Optikai kábel hálóosztás kb cm Erősáramú kábel 2. épület /

36 Árnyékolt kábelcsatornák / 3327 Kábelárnyékolás Villámvédelem 72 36

37 Árnyékolás nincs csatlakoztatva az összekötő hálózathoz Nincs árnyékolás a kapacitív/induktív csatolások ellen C L PAS HES 1 PAS HES / S2312_e Villamos tér kapacitív becsatolása a kábelbe V C 0 V C einseitige Erdung, häufig Folienschirm, oder Metallkanal C pl. kábel, ér 24V kábel, ér / S2312_l 37

38 Kábelárnyékolás hatásossága induktív becsatolás Nagy indukciós hurok Nincs árnyékolás, nagy csatoló felület Nagy indukciós hurok Árnyékolás egyoldali földelése, nagy csatoló felület Kis idukciós hurok Árnyékolás kétoldali földelése, csökkentett csatolófelület 75 Védelem a túlfeszültségektől (Ér föld): Védőkészülékek alkalmazása gyenge/rossz árnyékolás bekötés esetén / S1826_b 38

39 Kétoldali árnyékoláscsatlakozás Probléma: kisfrekvenciás kiegyenlítő áramok n 50 Hz Kisfrekvenciás kiegyenlítő áramok HES 1 HES 1 HES 2 HES / S2312_h Kétoldali árnyékoláscsatlakozás Megoldás: Közvetlen és közvetett árnyékoláscsatlakozás HES 1 HES 2 Közvetlen földelés Közvetett földelés Gáztöltésű levezetőn keresztül / S2312_i 39

40 EMC-árnyékoláscsatlakozó kapocs Szigetelő kupak az árnyékolás közvetlen vagy közvetett bekötéshez Szigetelő kupak a 3, 3 kapocsra= közvetlen bekötés Szigetelő kupak a 4, 4 kapocsra= közvetett bekötés 1 2 PG / S2710 Kábel külső villámvédelmi árnyékolással, Érpár árnyékolás és csavart érpárak PVC-külső köpeny Műanyag szalag PE-szigetelés Cu-vezető (finomszálas) Cu-szövet Árnyékolt érpár (PiMF) vezető szállal / S137 40

41 Alkalmazás: Árnyékolás bekötő kapocs / 1622 Árnyékolás csatlakozástechnika - vezérlőszekrény 41

42 Szolgáltatások belépési pontja Árnyékolás csatlakozástechnika - vezérlőszekrény Villámvédelmi rendszer Az LPZ 0 határfelületein az LPZ 1 és LPZ 2 felé LPZ 0 Az épület betonfalainak vasalása az épület árnyékolása céljából és levezető rendszerként felhasználva Felfogórendszer tetőfelépítményekhez A födém vasalásának használata az épület árnyékolására 230/400 V túlfeszültség-levezetők LPZ 2 LPZ 1 Villámáram-levezető telekommunikációs vonalak számára 230/400 V, Villámáramlevezető EPH Betonalap földelés Felfogók bekötése az épület betonvasalásába Fém keretek épületárnyékolásként használva Fűtés, légkondícionálás, gépészet egyenpotenciálra hozása (EPH) Betonvasalás használata helyiségárnyékolásra Földelőrendszer A legalsó szint (pince/garázs) vasalatának használata árnyékolásként, illetve a földelőrendszer részeként / S1041_c 42

43 Villámvédelmi rendszer egy belső LPZ zónával Villámvédelmi potenciálkiegyenlítés Felfogó rendszer Biztonsági távolság Csatlakozó szekrény Villámáramlevezető 230/400 V, 50 Hz PAS Villámáramlevezető telefonkábel LPZ Betonalap-földelés PLC ÜA ÜA Potenciálkiegyenlítés fűtés, klíma és gépészet számára, Levezető Földelő rendszer LPZ: villámvédelmi zóna PLC: programozható logikai kontroller EPH: potenciálkiegyenlítő sín / S1041_b 43