Villámvédelem. #2. Az MSZ EN 62305 szabványkiadások közötti fontosabb eltérések MSZ EN 62305-2:2012 Kockázatkezelés

Magyar Mérnöki Kamara ELEKTROTECHNIKAI TAGOZAT Szakmai segédlet 2015 Villámvédelem #2. Az MSZ EN 62305 szabványkiadások közötti fontosabb eltérések MSZ EN 62305-2:2012 Kockázatkezelés Villámvédelem 1

Szakkifejezések megszűnt 3.1.2 robbanásveszélyes építmények Szilárd robbanóanyagokat vagy az IEC 60079-10-1 és az IEC 60079-10-2 szerint meghatározott robbanásveszélyes zónákat tartalmazó építmények. Megjegyzés: E szabvány csak a 0-s zónát vagy a szilárd robbanóanyagokat tartalmazó építményeket veszi figyelembe. 3.1.25 csomópont A csatlakozóvezeték olyan pontja, amelyen a lökőhullám áthatolása feltételezhetően elhanyagolható. Megjegyzés: Csomópontokra példák az energetikai vezetékek elosztási pontjai, pl. KöF/KiFtranszformátorok, alállomások, a távközlési hálózaton alközpontok vagy berendezések (pl. multiplexer vagy xdsl készülék). Villámvédelem 2

Szakkifejezések 3.1.27 Élőlények sérülése A villámcsapás következtében fellépő érintési vagy lépésfeszültség miatt az emberek vagy állatok tartós sérülése, ideértve az élet elvesztését is. Megjegyzés: Bár az élőlények más módon is megsérülhetnek, az élőlények sérülése szakkifejezés az IEC 62305 ezen részében az áramütés okozta veszélyeztetésre korlátozódik (D1 kárforrás) 3.1.39 villámvédelem, LP 3.1.40 villámvédelmi rendszer, LPS 3.1.41 az elektromágneses villámimpulzus LEMP elleni védelmi rendszer, SPM [en: surge protection measures] (korábban: LPMS LEMP protection measures system) Villámvédelem 3

Szakkifejezések 3.1.47 szigetelő interfészek Olyan készülékek, amelyek képesek csökkenteni a vezetett lökőhullámokat a csatlakozóvezetékek LPZ-be történő belépési pontján. 1. megjegyzés: Ilyenek lehetnek a leválasztó transzformátorok földelt árnyékolással a tekercselések között, optikai kábelek fémes komponensek nélkül, optocsatolók. 2. megjegyzés: Ezen készülékek lökőfeszültség-állósága vagy önmagában elegendő ezen alkalmazáshoz vagy SPD segítségével biztosítható. 3.1.48 villámvédelmi potenciálkiegyenlítés (en: lightning equipotential bonding) Egymástól különálló fémes részek potenciálkiegyenlítése a villámvédelmi rendszerrel (LPS) közvetlen összekötés révén, vagy túlfeszültség-védelmi készüléken keresztül a villámáram által okozott potenciálkülönbségek csökkentésére. Villámvédelem 4

3. tábl. Tényezők, melyek a kockázati összetevőt befolyásolják Az építmény vagy a belső rendszerek jellemzői Védelmi intézkedések Gyűjtőterület X X X X X X X X Talajfelszín fajlagos ellenállása X Padló fajlagos ellenállása Fizikai korlátozások, elszigetelés, figyelmeztető felirat, talaj potenciálkiegyenlítése X X X Villámvédelmi rendszer, LPS X X X X a X b X b Villámvédelmi potenciálkiegyenlítés X X X X Szigetelő interfészek X c X c X X X X Koordinált túlfeszültség-védelem X X X X Térbeli árnyékolás X X Külső vezetékek árnyékolása X X X X Belső vezetékek árnyékolása X X Alkalmas nyomvonalvezetés X X Potenciálkiegyenlítő hálózat X Tűzvédelmi intézkedések X X Tűzveszély X X Különleges veszély X X Lökőfeszültség-állóság X X X X X X a b c Csak rácsszerű külső villámvédelemi rendszer. A potenciálkiegyenlítés miatt. Csak ha készülék részét képezik. Z1 megjegyzés: Az EN 50536 szabványnak megfelelő viharjelző rendszerek is alkalmazhatók a kockázat csökkentésére. Villámvédelem 5

5.4 A védelem szükségességének meghatározására 5.4 A védelem szükségességének meghatározása 1. megjegyzés: Abban az esetben, ha a kárkockázat nem csökkenthető az elfogadható kockázati szint alá, annak ellenére, hogy a legmagasabb védelmi szint alkalmazása megtörtént (pl. P B = 0,001, P SPD = 0,001), akkor erről az épület tulajdonosát tájékoztatni kell. Ilyen esetekben viharjelző rendszer alkalmazása javasolt. Villámvédelem 6

5.4 A védelem szükségességének meghatározására 5.4 A védelem szükségességének meghatározására 2. megjegyzés: Robbanásveszélyes építmények esetén, amennyiben az illetékes hatóság villámvédelem létesítését írja elő legalább LPS II védelmi fokozatú villámvédelmi rendszert kell kiépíteni. Kivétel tehető a II. védelmi fokozatú villámvédelmi rendszer alól, ha ez műszakilag indokolt és az illetékes hatóság jóváhagyta. Így például az I. védelmi fokozatú villámvédelmi rendszer alkalmazása minden esetben megengedett, különösen akkor, ha a környezet vagy az építmény belső rendszere rendkívül érzékeny a villámcsapás hatásaira. Továbbá az illetékes hatóság engedélyezheti a III. védelmi fokozatú villámvédelmi rendszerek alkalmazását is, amennyiben a vihartevékenység kisebb gyakorisága és/vagy az építmény belső rendszereinek kismértékű veszélyeztetése ezt lehetővé teszi. Villámvédelem 7

5.4 A védelem szükségességének meghatározására 5.4 A védelem szükségességének meghatározására 3. megjegyzés: Amennyiben az építményt érő villámcsapás által okozott kár kiterjedhet környezetére vagy szomszédos építményekre (pl. vegyi vagy radioaktív kibocsátás), a hatóság további védelmi intézkedéseket követelhet meg az építményre és megfelelő intézkedéseket az érintett területekre. Villámvédelem 8

6.4 Kockázati összetevők meghatározása (S3) 6.4 Az építményhez csatlakozó vezetéket érő villámcsapás (S3) kockázati összetevőinek meghatározása Olyan építmény esetén, amelyhez egynél több, azonos nyomvonalon haladó vezeték csatlakozik, csak a legrosszabb tulajdonságokkal rendelkező vezetéket szükséges a számításoknál figyelembe venni, azaz a legnagyobb N L és N I értékkel rendelkező csatlakozó vezetéket ill. a kapcsolódó belső rendszerek közül a legalacsonyabb U w értéket kell felvenni (pl. telekommunikációs vezeték kontra erősáramú betápláló vezeték, kisfeszültségű kontra középfeszültségű vezeték KIF/KÖF transzformátorral az építményben, stb.) Villámvédelem 9

Főbb változások az MSZ EN 62305-2:2012 szabványban 1. Építményhez csatlakozó vezetékek kockázatelemzése kikerült az alkalmazási területek közül. 2. Élőlények sérülésének figyelembe vétele villamos áramütés következtében az építmény belsejében ( kockázati összetevő definíciója, S1 kárforrás). 3. A pótolhatatlan kulturális örökség elvesztésénél a tolerálható kockázat értéke 10-3 értékről 10-4 -re csökkent. 4. Az építmény környezetében lévő építmények és a környezet károsodására új kiegészítő veszteség került meghatározásra. 5. Módosított összefüggések az alábbiak számítására: Az építmény környezetét érő villámcsapás gyűjtőterülete, Csatlakozóvezeték ill. annak környezetét érő villámcsapás gyűjtőterülete, Károsodás valószínűségének (Px) meghatározása építmény esetén, Veszteség számítása az építmény övezeteiben, Veszteségi tényezők robbanásveszélyes létesítmények esetében, Veszteség költsége. 6. Táblázatok a veszteség értékének fajlagos értékeire. 7. Készülékek lökőfeszültség-állósági osztályai kiterjesztésre kerültek egészen 1 kv-ig. Villámvédelem 10

Változások az MSZ EN 62305-2:2012 szabványban 1. Építményhez csatlakozó vezetékek kockázatelemzése kikerült az alkalmazási területek közül. 2. Élőlények sérülésének figyelembe vétele villamos áramütés következtében az építmény belsejében ( kockázati összetevő definíciója, S1 kárforrás). 3. A pótolhatatlan kulturális örökség elvesztésénél a tolerálható kockázat értéke 10-3 értékről 10-4 -re csökkent. 4. Az építmény környezetében lévő építmények és a környezet károsodására új kiegészítő veszteség került meghatározásra. 5. Módosított összefüggések az alábbiak számítására: Az építmény környezetét érő villámcsapás gyűjtőterülete, Csatlakozóvezeték ill. annak környezetét érő villámcsapás gyűjtőterülete, Károsodás valószínűségének (Px) meghatározása építmény esetén, Veszteség számítása az építmény övezeteiben, Veszteségi tényezők robbanásveszélyes létesítmények esetében, Veszteség költsége. 6. Táblázatok a veszteség értékének fajlagos értékeire. 7. Készülékek lökőfeszültség-állósági osztályai kiterjesztésre kerültek egészen 1 kv-ig. Villámvédelem 11

Emberi élet elvesztése, Kiegészítő veszteség számítása MSZ EN 62305-2:2012 Abban az esetben, ha a villámcsapás következtében az épít mény 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 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. 3. megjegyzés: Ha a t e értéke ismeretlen, akkor a t e /8760 = 1 et kell felvenni. L FE értékét meg kell határozni, vagy a L FE értékének a hatóságok ide vonatkozó dokumentumain kell alapulnia. Villámvédelem 12

Változások az MSZ EN 62305-2:2012 szabványban 1. Építményhez csatlakozó vezetékek kockázatelemzése kikerült az alkalmazási területek közül. 2. Élőlények sérülésének figyelembe vétele villamos áramütés következtében az építmény belsejében ( kockázati összetevő definíciója, S1 kárforrás). 3. A pótolhatatlan kulturális örökség elvesztésénél a tolerálható kockázat értéke 10-3 értékről 10-4 -re csökkent. 4. Az építmény környezetében lévő építmények és a környezet károsodására új kiegészítő veszteség került meghatározásra. 5. Módosított összefüggések az alábbiak számítására: Az építményhez tartozó ND veszélyes események száma (S1), Az építmény környezetét érő villámcsapás gyűjtőterülete, Csatlakozóvezeték ill. annak környezetét érő villámcsapás gyűjtőterülete, Károsodás valószínűségének (Px) meghatározása építmény esetén, Veszteség számítása az építmény övezeteiben, Veszteségi tényezők robbanásveszélyes létesítmények esetében, Veszteség költsége. 6. Táblázatok a veszteség értékének fajlagos értékeire. 7. Készülékek lökőfeszültség-állósági osztályai kiterjesztésre kerültek egészen 1 kv-ig. Villámvédelem 13

A2.4. Az építményhez tartozó N D veszélyes események száma (S1) N D = N G A D C D 10-6 S1 A1. táblázat C D elhelyezkedési tényező Az építmény környezethez viszonyított elhelyezkedése Az objektum nagyobb objektumokkal vagy fákkal van körülvéve 0,25 Az objektum legfeljebb azonos magasságú objektumokkal vagy fákkal van körülvéve Magában álló objektum: nincs más objektum a közelben 1 Hegytetőn vagy kiemelkedésen magában álló objektum 2 Megjegyzés: A környező objektumok befolyásoló hatására pontosabb értéket kaphatunk, ha figyelembe vesszük az építmény relatív magasságát az építménytől 3H távolságon belül lévő környező objektumokhoz vagy a talajfelszínhez képest. Ilyen esetekben a C D = 1-nek felel meg. C D 0,5 Villámvédelem 14

A2.4. Az építményhez tartozó N D veszélyes események száma (S1) N D = N G A D C D 10-6 S1 Példa: 3H H C D = 1 Villámvédelem 15

Változások az MSZ EN 62305-2:2012 szabványban 1. Építményhez csatlakozó vezetékek kockázatelemzése kikerült az alkalmazási területek közül. 2. Élőlények sérülésének figyelembe vétele villamos áramütés következtében az építmény belsejében ( kockázati összetevő definíciója, S1 kárforrás). 3. A pótolhatatlan kulturális örökség elvesztésénél a tolerálható kockázat értéke 10-3 értékről 10-4 -re csökkent. 4. Az építmény környezetében lévő építmények és a környezet károsodására új kiegészítő veszteség került meghatározásra. 5. Módosított összefüggések az alábbiak számítására: Az építményhez tartozó ND veszélyes események száma (S1), Az építmény környezetét érő villámcsapás gyűjtőterülete, Csatlakozóvezeték ill. annak környezetét érő villámcsapás gyűjtőterülete, Károsodás valószínűségének (Px) meghatározása építmény esetén, Veszteség számítása az építmény övezeteiben, Veszteségi tényezők robbanásveszélyes létesítmények esetében, Veszteség költsége. 6. Táblázatok a veszteség értékének fajlagos értékeire. 7. Készülékek lökőfeszültség-állósági osztályai kiterjesztésre kerültek egészen 1 kv-ig. Villámvédelem 16

Az építmény környezetét érő villámcsapás gyűjtőterülete N M = N G A M 10-6 S2 Az A M gyűjtőterület az építmény külső kontúrjától 500 m-re terjed ki: A M = 2 500 (L + W) + 500² Példa: Épület 50 50 20 m 3H 250 m 3H 500 m A M = 248 850 m² A M = 885 000 m² Villámvédelem 17

Az építmény környezetét érő villámcsapás Veszélyes események száma, N M N M = N G A M 10-6 S2 N M példa : Építmény: 50 50 20 m N G villámsűrűség : 3 villámcsapás/km²/év 3H 250 m 3H 500 m N M = 0,71 villámcsapás/év N M = 2,66 villámcsapás/év Villámvédelem 18

A csatlakozóvezetéket érő villámcsapás Veszélyes események száma, N L N L = N G A L C l C E C T 10-6 S3 A L A L gyűjtőterület L L = csatlakozóvezeték szakaszának hossza (m) Ha a csatlakozóvezeték hossza nem ismert, L L = 1 000 m-t kell feltételezni. A L = 40 L L C I A2. táblázat C I installációs tényező Installációs tényező Szabadvezeték 1 Földkábel 0,5 Földkábel hálószerű földelőrendszer alatt (Az EN 62305-4:2011 5.2 pontja) C I 0,01 C T A3. táblázat C T transzformátor tényező Transzformátor Kisfeszültségű erősáramú csatlakozó vezeték, telekommunikációs vagy adatvezeték Középfeszültségű csatlakozóvezeték (KÖF/KIF transzformátorral) C E Környezet Vidéki 1 Elővárosi 0,5 Városi 0,1 Városi, magas épületekkel a 0,01 C T 1 0,2 A4. táblázat C E környezeti tényező C E Villámvédelem 20

Csatlakozóvezetéket érő villámcsapás gyűjtőterülete N L = N G A L C I C E C T 10-6 S3 Példa: C T transzformátor tényező : Kisfeszültségű erősáramú csatlakozó vezeték C I installációs tényező: Földkábel Vezetékhossz: 1.000 m C E környezeti tényező: városi N G villámsűrűség: 3,0 1/km²/év N L = 0,016 1/év A l = 21 019 m² N L = 0,006 1/év A L = 40 000 m² 40m Villámvédelem 21

A csatlakozóvezeték környezetét érő villámcsapás veszélyes események száma, N I N I = N G A I C l C E C T 10-6 S4 A I A I gyűjtőterület LL = csatlakozóvezeték szakaszának hossza (m) A I = 4000 x L L Ha a csatlakozóvezeték hossza nem ismert, L L = 1 000 m-t kell feltételezni. A L = 4000 L L C T A3. táblázat C T transzformátor tényező Transzformátor Kisfeszültségű erősáramú csatlakozó vezeték, telekommunikációs vagy adatvezeték Középfeszültségű csatlakozóvezeték (KÖF/KIF transzformátorral) C T 1 0,2 C I A2. táblázat C I installációs tényező Installációs tényező Szabadvezeték 1 Földkábel 0,5 Földkábel hálószerű földelőrendszer alatt 0,01 (Az EN 62305-4:2011 5.2 pontja) C I C E A4. táblázat C E környezeti tényező Környezet Vidéki 1 Elővárosi 0,5 Városi 0,1 Városi, magas épületekkel a 0,01 C E Villámvédelem 22

Csatlakozóvezeték környezetét érő villámcsapás gyűjtőterülete N I = N G A I C I C E C T 10-6 S4 Példa: C T transzformátor tényező : Kisfeszültségű erősáramú csatlakozó vezeték C I installációs tényező: Földkábel Vezetékhossz: 1.000 m C E környezeti tényező: városi N G villámsűrűség: 3,0 1/km²/év N i = 0,17 1/év A i = 559 017 m² N I = 0,6 1/év A I = 4 000 000 m² Villámvédelem 23

A szomszédos építményhez tartozó veszélyes események száma (a csatl.v. a vége) N DJ = N G A DJ C DJ C T 10-6 S1 C T A3. táblázat C T transzformátor tényező Transzformátor Kisfeszültségű erősáramú csatlakozó vezeték, telekommunikációs vagy adatvezeték Középfeszültségű csatlakozóvezeték (KÖF/KIF transzformátorral) C T 1 0,2 Villámvédelem 24

A szomszédos építményhez tartozó veszélyes események száma (a csatl.v. a vége) N DJ = N G A DJ C DJ C T 10-6 S1 N DJ példa: Épület: 20 10 5 m N G villámsűrűség: 3 villámcsapás/km²/év Elhelyezkedési tényező: Magában álló objektum Középfeszültségű csatlakozóvezeték (KÖF/KIF transzformátorral) 3H 3H N DJ = 0,005 villámcsapás/év N DJ = 0,001 villámcsapás/év Villámvédelem 25

Annak a valószínűsége (P A ), hogy az építménybe csapó villám élőlények sérülését okozza (S1) MSZ EN 62305-2:2006 B1. táblázat P A valószínűség értéke MSZ EN 62305-2:2012 P A = P TA x P B Kiegészítő védelmi intézkedés Nincs védelmi intézkedés 1 P TA Figyelmeztető jelölések 10-1 A hozzáférhető levezetők villamos elszigetelése (pl.: legalább 3 mm vastag térhálós polietilénnel) 10-2 A talaj hatásos potenciálvezérlése 10-2 Fizikai korlátozások vagy az épületszerkezet alkalmazása levezetőként Védelmi intézkedés Nincs védelmi intézkedés 1 A hozzáférhető levezetők villamos elszigetelése (pl.: legalább 3 mm vastag térhálós polietilénnel) B2. táblázat P TA valószínűség értéke 0 P A 10-2 A talaj hatásos potenciálvezérlése 10-2 Figyelmeztető jelölések 10-1 P A 2. megjegyzés Ha az építmény betonvasalását vagy szerkezetét levezetőrendszerként használják, vagy ha fizikai korlátozások vannak, akkor a P A valószínűség értékét el lehet hanyagolni. 1. megjegyzés: Védelmi intézkedések a P A csökkentésére csak olyan építményekben hatékonyak, amelyek villámvédelmi rendszerrel vagy összefüggő Villámvédelmi P B fokozat (LPS) betonvasalással, III 0,1 fémszerkezettel rendelkeznek, B2. táblázat P B valószínűség értéke Az építmény jellemzői Az építménynek nincs villámvédelme 1 Az építménynek van villámvédelme IV 0,2 I. villámvédelmi fokozatú felfogórendszerrel és természetes levezetőként használt összefüggő betonvasalással vagy fémszerkezettel rendelkező építmény. Fémtetővel vagy a tetőn lévő összes berendezést a közvetlen villámcsapás ellen teljesen megvédő, a lehetséges természetes elemeket is magában foglaló felfogórendszerrel és természetes levezetőként használt összefüggő betonvasalással vagy fémszerkezettel rendelkező építmény, II 0,05 I 0,02 0,01 0,00 Villámvédelem 27 1 S1

Belső rendszerek meghibásodásának valószínűsége (P C ) az építménybe csapó villám esetén (S1) MSZ EN 62305-2:2006 S1 P C = P SPD B3. táblázat P SPD valószínűség értéke MSZ EN 62305-2:2012 Villámvédelmi szint P C = P SPD C LD B3. táblázat P SPD valószínűség értéke Villámvédelmi szint P SPD Nincs koordinált túlfeszültség-védelem 1 III IV 0,03 II 0,02 I 0,01 3. MEGJEGYZÉS 0,005 0,001 P SPD Nincs koordinált túlfeszültség-védelem 1 III IV 0,05 II 0,02 I 0,01 2. MEGJEGYZÉS 0,005 0,001 Régi érték= 0,03 Villámvédelem 28

Belső rendszerek meghibásodásának valószínűsége (P C ) az építménybe csapó villám esetén (S1) MSZ EN 62305-2:2012 PC = P SPD C LD S1 B4. táblázat C LD és C LI tényezők értéke az árnyékolás, földelés és szigetelési tulajdonság függvényében Külső vezeték típusa Csatlakozás a belépési pontban C LD C LI árnyékolatlan szabadvezeték nem definiált 1 1 árnyékolatlan földkábel nem definiált 1 1 többszörösen földelt Nulla (PEN) vezető nincs 1 0,2 árnyékolt földkábel (erősáramú vagy telekom. vezeték) árnyékolt szabadvezeték (erősáramú vagy telekom. vezeték) árnyékolt földkábel (erősáramú vagy telekom. vezeték) árnyékolt szabadvezeték (erősáramú vagy telekom. vezeték) Villámvédelmi kábel vagy vezetékezés villámvédelmi kábelcsatornában fém csatornában vagy fémcsőben Nincs külső vezeték Bármilyen típus árnyékolás nincs a berendezés potenciálkiegyenlítő sínjével összekötve 1 0,3 árnyékolás nincs a berendezés potenciálkiegyenlítő sínjével összekötve 1 0,3 árnyékolás a berendezés potenciálkiegyenlítő sínjével összekötve 1 0 árnyékolás a berendezés potenciálkiegyenlítő sínjével összekötve 1 0 árnyékolás a berendezés potenciálkiegyenlítő sínjével összekötve 0 0 Nincs csatlakozó vezeték (szigetüzemű rendszer) 0 0 Szigetelő interfész az IEC 62305-4 szerint 0 0 Villámvédelem 29

Belső rendszerek meghibásodásának valószínűsége (P M ), az építmény közelébe csapó villám esetén (S2) MSZ EN 62305-2:2006 P M = interpolált érték S2 Az IEC 62305-4 követelményeinek megfelelő koordinált túlfeszültségvédelem esetén P M értéke a P SPD és a P MS értékei közül a kisebbel azonos. K MS = K S1 x K S2 x K S3 x K S4 K MS = árnyékolási tulajdonságok K MS P MS 0,4 1 0,15 0,9 0,07 0,5 0,035 0,1 0,021 0,01 0,016 0,005 0,015 0,003 0,014 0,001 0,013 0,0001 B4. táblázat P MS valószínűség értéke MSZ EN 62305-2:2012 P M = P SPD P MS B3. táblázat P SPD valószínűség értéke Villámvédelmi szint P SPD Nincs koordinált túlfeszültség-védelem 1 III IV 0,05 II 0,02 I 0,01 2. MEGJEGYZÉS 0,005 0,001 P MS = (K S1 x K S2 x K S3 x K S4 )² Régi érték= 0,03 Villámvédelem 30

Belső rendszerek meghibásodásának valószínűsége (P M ), az építmény közelébe csapó villám esetén (S2) MSZ EN 62305-2:2012 P M = P SPD P MS S2 P MS = (K S1 K S2 K S3 K S4 )² K S1 az építmény, a villámvédelmi rendszer vagy az LPZ 0/1 zónahatáron lévő egyéb árnyékolások árnyékolási hatékonyságát veszi figyelembe; K S2 az építményen belül, az LPZ X/Y (X>0, Y>1) zónahatáron lévő árnyékolások árnyékolási hatékonyságát veszi figyelembe; K S3 a belső vezetékezés jellemzőit veszi figyelembe (lásd a B5. táblázatot); K S4 a védendő rendszer lökőfeszültség-állóságát veszi figyelembe. K S4 = 1/U W U W a védendő rendszer névleges lökőfeszültség-állósága, kv-ban. Villámvédelem 31

Annak a valószínűsége (P U ), hogy a csatlakozóvezeték-be csapó villám élőlények sérülését okozza (S3) MSZ EN 62305-2:2006 Ha a potenciálkiegyenlítéshez nem alkalmaztak túlfeszültség-védelmi eszköz(ök)et az IEC 62305-3 szerint, akkor a P U értéke azonos a P LD értékével Ha a potenciálkiegyenlítéshez az IEC 62305-3 szerint alkalmaztak túlfeszültség-védelmi eszköz(ök)et, akkor a P U értéke a P SPD és a P LD értékei közül a kisebbel azonos. MSZ EN 62305-2:2012 P U = interpolált érték B6. táblázat P LD valószínűség értéke P U = P TU P EB P LD C LD U w kv 1,5 2,5 4 6 5 < R S 20 Ω/km 1 0,95 0,9 0,8 S3 1 < R S 5 Ω/km 0,8 0,6 0,3 0,1 R S (Ω/km): a kábelárnyékolás ellenállása. R S 1 Ω/km 0,4 0,2 0,04 0,02 Védelmi intézkedések, pl. figyelmeztető feliratok fizikai korlátozások, (B6. táblázat) Külső villámvédelmi rendszer pl. LPS III (B7. táblázat) Kábelárnyékolás ellenállása és lökőfeszültségállóság (B8. táblázat) Árnyékolás, földelés és szigetelési tulajdonságok (B4. táblázat) Villámvédelem 32

Annak a valószínűsége (P W ), hogy a csatlakozóvezetékbe csapó villám a belső rendszerek meghibásodását okozza (S3) MSZ EN 62305-2:2006 P W = interpolált érték S3 Ha a potenciálkiegyenlítéshez nem alkalmaztak túlfeszültség-védelmi eszköz(ök)et az IEC 62305-3 szerint, akkor a P W értéke azonos a P LD értékével Ha a potenciálkiegyenlítéshez az IEC 62305-3 szerint alkalmaztak túlfeszültségvédelmi eszköz(ök)et, akkor a P W értéke a P SPD és a P LD értékei közül a kisebbel azonos. MSZ EN 62305-2:2012 P W = P SPD P LD C LD B.6 táblázat P LD valószínűség érték U w 5 < R S 1 < R S 5 kv 20 Ω/km Ω/km 1,5 1 0,8 2,5 0,95 0,6 4 0,9 0,3 6 0,8 0,1 R S (Ω/km): a kábelárnyékolás ellenállása. R S 1 Ω/km 0,4 0,2 0,04 0,02 IEC 62305-4 szerinti koordinált túlfeszültségvédelem (B3. táblázat) Kábelárnyékolás ellenállás és lökőfeszültségállóság (B8. táblázat) Árnyékolás, földelés és szigetelési tulajdonságok (B4. táblázat) Villámvédelem 33

Annak a valószínűsége (P Z ), hogy a csatlakozóvezeték környezetébe csapó villám a belső rendszerek meghibásodását okozza (S4) MSZ EN 62305-2:2006 P Z = interpolált érték Ha az IEC 62305-3 szerint koordinált túlfeszültség-védelmet nem alkalmaztak, akkor a P Z értéke azonos a P LI értékével Ha az IEC 62305-3 szerint alkalmaztak koor-dinált túlfeszültség-védelmiet, akkor a P Z ér-téke a P SPD és a P LI értékei közül a kisebbel azonos. MSZ EN 62305-2:2013 B7. táblázat P LI valószínűség ért. U W kv 1,5 2,5 4 6 Nincs árnyék olás 1 0,4 0,2 0,1 P Z = P SPD P LI C LI Az árnyékolás nem csatlakozik ahhoz az EPH-sínhez, amelyhez a berendezés be van kötve 0,5 0,2 0,1 0,05 S4 Az árnyékolás be van kötve az EPH-sínbe, és a berendezés ugyanehhez a sínhez csatlakozik 5 < R S 20 Ω/km 0,15 0,06 0,03 0,02 1 < R S 5 Ω/km 0,04 0,02 0,008 0,004 R S : a kábelárnyékolás ellenállása (Ω/km). MEGJEGYZÉS: A K S pontosabb meghatározása árnyékolt és árnyékolatlan szakaszokra a K.46. ITU-ajánlásban található. R S 1 Ω/km 0,02 0,008 0,004 0,002 IEC 62305-4 szerinti koordinált túlfeszültségvédelem (B3. táblázat) Csatlakozóvezeték paraméter (B9. táblázat) Csatlakoz ó-vezeték típusa Erősáramú csatlakozó vezeték Telekomm unikációs vezeték Lökőfeszültség-állóság U W kv-ban 1 1,5 2,5 4 6 1 0,6 0,3 0,16 0,1 1 0,5 0,2 0,08 0,04 Árnyékolás, földelés és szigetelési tulajdonságok (B4. táblázat) Villámvédelem 34

Emberi élet elvesztése (L1) MSZ EN 62305-2:2006 S3 S1 S2 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 S4 MSZ EN 62305-2:2012 L1 veszteségtípus: Veszteségi érték minden övezetre 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 Villámvédelem 36

Emberi élet elvesztése (L1) MSZ EN 62305-2:2006 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 62305-2:2012 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 T 10-2 Minden építmény D2 Fizikai károk L F D3 Belső rendszere k kiesése Építmény Minden építmény (személyek az épületen belül) Minden építmény Építmény (személyek az épületen 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 10 L -2 f kívül) Kórházak, szállodák, nyilvános épületek 10-1 Ipari, kereskedelmi építmény, iskola 5 10-2 Építmény Nyilvános szórakozóhely, templomok, múzeum 2 10-2 Egyéb 10-2 Kórházak, szállodák, nyilvános épületek 10-1 Ipari, kereskedelmi építmény, iskola 5 10-2 Nyilvános szórakozóhely, templomok, múzeum 2 10-2 Egyéb 10-2 C2. táblázat L1: Az L t, L f és L o jellemző középértékei S3 L f S1 Villámvédelem 37

Emberi élet elvesztése (L1) MSZ EN 62305-2:2006 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 62305-2:2012 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) Pánik kialakulásának lehetősége közepes (pl. 100 1000 fő befogadására alkalmas kulturális vagy sportlétesítmény) Kiürítési nehézség (pl. mozgáskorlátozott személyek vannak az építményekben, kórházak) 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 h z tényező Pánik kialakulásának lehetősége nagy (pl. 1000 főnél nagyobb befogadóképességű kulturális vagy sportlétesítmény) A szűkebb vagy tágabb környezetre kiterjedő veszély 20 A szűkebb vagy tágabb környezet szennyezése 50 C6. táblázat h z tényező h z 2 5 5 10 A különleges veszély típusa Nincs különleges veszély 1 Pánik kialakulásának lehetősége kicsi (pl. legfeljebb kétemeletes építmény és a személyek száma legfeljebb 100 fő) Pánik kialakulásának lehetősége közepes (pl. 100 1000 fő befogadására alkalmas kulturális vagy sportlétesítmény) Kiürítési nehézség (pl. mozgáskorlátozott személyek vannak az építményekben, kórházak) Pánik kialakulásának lehetősége nagy (pl. 1000 főnél Villámvédelem 38 nagyobb befogadóképességű kulturális vagy sportlétesítmény) S3 h z 2 5 5 10 S1

Emberi élet elvesztése (L1) MSZ EN 62305-2:2012 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 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. S3 S1 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. 10.06.2012 / 8025_D_36 Villámvédelem 39

Közszolgáltatás elfogadhatatlan mértékű kiesése (L2) MSZ EN 62305-2:2006 S3 S1 S2 L B = L V = r p r f L f L C = L M = L W = L Z = L O S4 MSZ EN 62305-2:2012 L B = L V = r p r f L F n z /n t L C = L M = L W = L Z = L O n z /n t Villámvédelem 40

Pótolhatatlan kulturális örökség elvesztése (L3) MSZ EN 62305-2:2006 S3 S1 L B = L V = r p r f L f MSZ EN 62305-2:2012 C9. táblázat L3 veszteség: értékek zónánként L B = L V = r p r f L F c z /c t Villámvédelem 41

Pótolhatatlan kulturális örökség elvesztése (L3) MSZ EN 62305-2:2006-10 L B = L V = r p r f L f S3 S1 Az L f jellemző középértéke a következő, ha a c és a c t meghatározása bizonytalan vagy nehéz: L f = 10 1 MSZ EN 62305-2:2012 L B = L V = r p r f L F c z /c t C10. táblázat L3 veszteség: L f jellemző középértéke Károsodás típusa D2 Fizikai sérülések Tipikus veszteség Építmény típusa L F 10-1 Múzeum, galéria Villámvédelem 42

Gazdasági veszteség (L4) MSZ EN 62305-2:2006-10 C7. táblázat L t, L f és L o jellemző középértékei Építmény Minden építmény Az épületeken belül 10-4 Minden építmény Az épületeken kívül 10-2 L t S3 S1 S2 S4 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 62305-2:2013-02 L A = r t L T c a /c t L U = r t L T c a /c t L B = L V = r p r f L F (c a +c b +c c +c s ) / c t L C = L M = L W = L Z = L O c s / c t C12. táblázat L4 veszteség: L T, L F és L O jellemző középértékei Építmény Kórház, ipari, múzeum, mezőgazdasági 0,5 Szálloda, iskola, hivatal, templom, nyilvános szórakozóhely, gazdasági épület Egyéb Építmény 0,1 L t Minden építmény Az épületeken belül 10-4 Építmény Robbanás kockázata 10-1 Minden építmény Az épületeken kívül 10-2 Kórház, ipari, hivatal, szálloda, gazdasági épület 10-2 Múzeum, mezőgazdasági, iskola, templom, nyilvános szórakozóhely L f 0,2 L o 10-3 Egyéb 10-4 Károsodás típusa Tipikus veszteség D1 sérülés áramütés L T 10-2 következtéb en D1 sérülés áramütés következtébe n D2 fizikai károsodás D3 belső rendszerek meghibásod ása L F L O Építmény típusa Minden építmény, ahol állatok vannak jelen 1 Robbanás kockázata Kórház, ipari létesítmény, múzeum, 0,5 mezőgazdasági létesítmény Hotel, iskola, irodaház, templom, 0,2 nyilvános szórakozóhely, kereskedelmi létesítmény vannak jelen 10-1 Egyéb L T 10-2 10-1 Robbanás kockázata 10-2 10-3 10-4 Egyéb Minden építmény, ahol állatok Kórház, ipari létesítmény, irodaház, hotel, kereskedelmi létesítmény Múzeum, mezőgazdasági létesítmény, iskola, templom, nyilvános szórakozóhely Villámvédelem 43

Gazdasági veszteség (L4) MSZ EN 62305-2:2006 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 MSZ EN 62305-2:2012 C11. táblázat L4 veszteség: értékek zónánként L A = r t L T c a /c t L U = r t L T c a /c t L B = L V = r p r f L F (c a +c b +c c +c s ) / c t L C = L M = L W = L Z = L O c s / c t Villámvédelem 44

Gazdasági veszteség (L4) MSZ EN 62305-2:2012 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: S3 S1 L BT = L B + L BE L VT = L V + L VE L BE = L VE = L FE c e / c t L FE az építmény fizikai károsodása következtében az építmény körenyezetében keletkező veszteség c e a javak károsodásának teljes értéke az építmény veszélyeztetett környezetében pénzben kifejezve c t az építmény teljes értéke pénzben kifejezve 2. megjegyzés L FE értékét meg kell határozni, vagy a L FE értékének a hatóságok ide vonatkozó dokumentumain kell alapulnia. 10.06.2012 / 8025_D_43 Villámvédelem 45

Változások az MSZ EN 62305-2:2012 szabványban 1. Építményhez csatlakozó vezetékek kockázatelemzése kikerült az alkalmazási területek közül. 2. Élőlények sérülésének figyelembe vétele villamos áramütés következtében az építmény belsejében ( kockázati összetevő definíciója, S1 kárforrás). 3. A pótolhatatlan kulturális örökség elvesztésénél a tolerálható kockázat értéke 10-3 értékről 10-4 -re csökkent. 4. Az építmény környezetében lévő építmények és a környezet károsodására új kiegészítő veszteség került meghatározásra. 5. Módosított összefüggések az alábbiak számítására: Az építmény környezetét érő villámcsapás gyűjtőterülete, Csatlakozóvezeték ill. annak környezetét érő villámcsapás gyűjtőterülete, Károsodás valószínűségének (Px) meghatározása építmény esetén, Veszteség számítása az építmény övezeteiben, Tűz kockázatát csökkentő tényezők robbanásveszélyes létesítmények esetében, Veszteség költsége. 6. Táblázatok a veszteség értékének fajlagos értékeire. 7. Készülékek lökőfeszültség-állósági osztályai kiterjesztésre kerültek egészen 1 kv-ig. Villámvédelem 46

Emberi élet elvesztése (L1) MSZ EN 62305-2:2006 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 MSZ EN 62305-2:2012 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 Robbanás Tűz A kockázat kiterjedése Zóna 0, 20 ill. szilárd robbanóanyago k r f Zóna 1, 21 10-1 Zóna 2, 22 10-3 1 Nagy 10-1 Közepes 10-2 Kicsi 10-3 Robbanás vagy tűz Nincs 0 Villámvédelem 47

Gazdasági veszteségek (L4) S3 S1 S2 MSZ EN 62305-2:2006 A teljes veszteség C L költségét a következő egyenlettel lehet kiszámítani: S4 C L = ( + R u ) C A + ( + ) (C A + C B + C S + C C ) + ( + + + ) C S (G.1) Az alkalmazott védelmi intézkedések ellenére bekövetkező, fennmaradó veszteség C RL teljes költségét a következő egyenlettel lehet kiszámítani: C RL = (R A + R U ) C A + (R B + R V ) (C A + C B + C S + C C ) + (R C + R M + R W + R Z ) C S (G.2) A védelmi intézkedések évenkénti C PM költségét a következő egyenlettel lehet kiszámítani: C PM = C P (i + a + m) Az évente megtakarított S pénzösszeg: S = C L (C PM + C RL ) MSZ EN 62305-2:2012 A teljes veszteség C L költségét a következő egyenlettel lehet kiszámítani (az övezetek alapján): C L = Σ C LZ = R 4 c t A védelmi intézkedések ellenére fennmaradó veszteség C RLZ teljes költségét a következő egyenlettel lehet kiszámítani (az övezetek alapján): C RL = Σ C RLZ = R 4 c t A védelmi intézkedések évenkénti C PM költségét a következő egyenlettel lehet kiszámítani: C PM = C P (i + a + m) Az évente megtakarított S pénzösszeg: S M = C L (C PM + C RL ) Villámvédelem 49

Táblázatok a veszteség értékének fajlagos értékeire MSZ EN 62305-2:2012 A gazdasági veszteség számításához szükséges adatokat, (c a állatok értéke, c b az építmény értéke, c c az építményben lévő javak értéke, c s az építményben lévő belső rendszerek értéke, illetve az ehhez kapcsolódó tevékenységek értéke) az építmény tulajdonosának kell a tervező rendelkezésére bocsátania. Amennyiben ezek az adatok nem állnak rendelkezésre, akkor a C.Z1 és a C.Z2 táblázatban javasolt értékeket kell figyelembe venni. C.Z1 táblázat Értékek a c t, teljes értékének becsléséhez Építmény típusa nem ipari építmény ipari építmény Referencia értékek Teljes helyreállítási költség (nem tartalmazza a tevékenységekkel kapcsolatos bevételkiesést) Építmény teljes értéke, beleértve az építmény, belső rendszerek és beltartalom költségét (beleértve a tevékenység kiesésének költségét) S3 S1 S2 S4 c t teljes értéke alacsony c t / térfogat 300 átlagos ( /m 3 ) 400 magas 500 alacsony átlagos c t / alkalmazott (k /alkalmazott) 300 magas 500 C.Z2 táblázat Arányok a c a, c b, c c, c s értékeinek becsléséhez Feltétel Állatok aránya c a / c t Építmény aránya c b / c t Beltartalo m aránya c c / c t Belső rendszerek aránya c s / c t 100 Teljes érték (c a +c b +c c +c s ) / Állatok nélkül 0 75 % 10 % 15 % 100 % Állatokkal 10 % 70 % 5 % 15 % 100 % c t Villámvédelem 51

Készülékek lökőfeszültség-állósági osztályai MSZ EN 62305-2:2006 Uw= 1,5 kv, 2,5 kv, 4 kv, 6 kv MSZ EN 62305-2:2012 Uw= 1 kv, 1,5 kv, 2,5 kv, 4 kv, 6 kv Villámvédelem 53

Magyar Mérnöki Kamara ELEKTROTECHNIKAI TAGOZAT Szakmai segédlet 2015 Készítette: Dr. Kovács Károly +36 30 8242476 kovacs.karoly@dehn.hu Villámvédelem 54