wersja skrócona - Szkolenia elektryczne

Transkrypt

WERSJA SKRÓCONA
Kompleksowa ochrona odgromowa i przepięciowa budynków
„Na płaskim dachu istniejącego budynku, gdzie w latach 80 zainstalowano odgromówkę,
została zamontowana klimatyzacja. Dostałem zlecenie na zabezpieczenie klimatyzatora
piorunochronem. Zrobiłem dwie antenki z drutu fi 12 mm i wystawiłem je 50 cm ponad
klimatyzator, gdzie drugi koniec podłączyłem do istniejącej na dachu instalacji. Do połączenia
użyłem złącza krzyżowego. Jednak inwestor nie chce odebrać instalacji twierdząc, iż mam
dostarczyć projekt i pomiary, ponieważ wymaga tego ich agent ubezpieczeniowy.”
W 2011 roku miała miejsce poważna zmiana przepisów dotyczących instalacji
elektrycznej, w tym instalacji odgromowej. Obecnie w skład definicji instalacji
piorunochronnej wchodzą nie tylko elementy konstrukcyjne budynku czy zainstalowane
na budynku. Zgodnie z obowiązującymi przepisami to także wewnętrzne urządzenia
piorunochronne. Zmiany dotyczyły również pomiarów.
 Czy wiesz, jak obecnie wykonać pomiar rezystancji uziemienia dla różnych
warunków atmosferycznych?
 Czy wiesz, co obecnie kryje się pod pojęciem „instalacja odgromowa”?
 Czy wiesz, kiedy mamy do czynienia z remontem, a kiedy z modernizacją i na
czym polega różnica między tymi pojęciami?
Definicja instalacji odgromowej
Zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji [4] z roku
1999 Instalacja piorunochronna jest to zespół elementów konstrukcyjnych budynku
i
elementów
zainstalowanych
na
budynku,
odpowiednio
połączonych,
wykorzystywanych do ochrony odgromowej. Tak zdefiniowana instalacja odgromowa
chroni budynek przed zewnętrznymi skutkami działania pioruna.
Definicja instalacji odgromowej
Zgodnie z Rozporządzeniami Ministra Infrastruktury [2, 3] obowiązująca od 21-03-2011
r. Urządzenie piorunochronne (LPS) jest to kompletne urządzenie stosowane do
redukcji szkód fizycznych powodowanych wyładowaniami piorunowymi w obiekt, składa
się z zewnętrznego
i wewnętrznego urządzenia piorunochronnego.
 Zewnętrzne urządzenie piorunochronne (izolowane, nieizolowane) jest to
część LPS składająca się ze zwodów, przewodów odprowadzających i
uziomów.
 Wewnętrzne urządzenie piorunochronne jest to część LPS składająca się
z piorunowych połączeń wyrównawczych i/lub elektrycznego odizolowania
zewnętrznego LPS.
Według obecnie obowiązujących od 21-03-2011 r. przepisów [2, 3] ochrona odgromowa
powinna zapewniać:
 ochronę obiektów przed uszkodzeniami fizycznymi,
www.szkolenia.tim.pl
WERSJA SKRÓCONA



ochronę istot żywych przed napięciami rażeniowymi dotykowymi i
krokowymi,
ochronę przed piorunowym impulsem elektromagnetycznym i przepięciami,
ochronę przed zakłóceniami elektromagnetycznymi (kompatybilność
elektromagnetyczna).
Porównując podane wyżej definicje, wyraźnie widać, że obecnie obowiązująca definicja
wprowadza kompleksową ochronę przed skutkami pioruna zarówno na zewnątrz (dla
obiektu
i istot żywych), jak i wewnątrz (dla istot żywych, urządzeń i instalacji).
Rozporządzenie Ministra Infrastruktury [3] wprowadza duże zmiany w wykazie polskich
norm, według których należy wykonywać instalacje elektryczne i odgromowe obiektów
budowlanych.
Wprowadzenie nowych kompleksowych rozwiązań dotyczących instalacji zewnętrznej
i wewnętrznej, znacznie różniących się od dotychczas obowiązujących zasad jest
dużym wyzwaniem dla projektantów, wykonawców i użytkowników instalacji
odgromowych obiektów budowlanych.
Szczególnie problem ten występuje przy przebudowie, rozbudowie i użytkowaniu
(eksploatacji) obiektów budowlanych.
Najczęściej ignorowane, choć niezwykle ważne, zagadnienia:

skoordynowanie instalacji wewnętrznych i zewnętrznych

skoordynowanie izolacji instalacji odgromowej

wykonanie izolowanej instalacji odgromowej

skoordynowanie ochrony przeciwprzepięciowej

skoordynowanie i wykonanie uziemień o odpowiedniej oporności

projekt instalacji – czy jest potrzebny i na jaki zakres

dokumentacja powykonawcza – co wchodzi w jej skład

zakres odpowiedzialności wykonawcy za wykonane prace i istniejącą
instalację
W dalszej części przedstawiamy aktualne wymagania dla ochrony odgromowej.
Wg rozporządzenia Ministra Infrastruktury [3] instalacja odgromowa powinna być
wykonana zgodnie z Polską Normą PN-EN 62305 dotyczącą ochrony odgromowej
obiektów budowlanych. Norma składa się z czterech arkuszy normujących obliczanie,
projektowanie, wykonanie, odbiór i eksploatację instalacji odgromowej zewnętrznej i
wewnętrznej.
WERSJA SKRÓCONA
PN-EN 62305-1:2008 Ochrona odgromowa Część 1: Zasady ogólne
Określa zasady ogólne, które należy spełnić w celu ochrony obiektu budowlanego przed
udarem piorunowym. Norma nie dotyczy niektórych budowli.
PN-EN 62305-2:2008 Ochrona odgromowa - Część 2: Zarządzanie ryzykiem
Określa zasady oceny ryzyka wywoływanego w obiektach budowlanych lub w
instalacjach przez doziemne wyładowania piorunowe. Zawiera procedurę przeznaczoną
do obliczania ryzyka
i pozwala dobrać właściwe środki ochrony, aby
zredukować to ryzyko do poziomu nieprzekraczającego jego górnej granicy.
PN-EN 62305-3:2009 Ochrona odgromowa - Część 3: Uszkodzenia fizyczne
obiektów
i zagrożenie życia
Określa wymagania dotyczące ochrony za pomocą urządzeń piorunochronnych
obiektów budowlanych przed fizycznymi uszkodzeniami oraz istot żywych przed
porażeniem napięciami dotykowymi i krokowymi w pobliżu obiektów budowlanych.
Norma ta ma zastosowanie do:
 projektowania, instalowania, sprawdzania i eksploatacji w obiektach
budowlanych bez ograniczenia ich wysokości,
 montażu środków do ochrony istot żywych przed porażeniem napięciami
dotykowymi i krokowymi.
PN-EN 62305-4:2009 Ochrona odgromowa - Część 4: Urządzenia elektryczne
i elektroniczne w obiektach
Określa zasady projektowania instalacji wewnętrznych, sprawdzania, konserwacji
i badania zabezpieczeń chroniących urządzenia elektryczne i elektroniczne w obiektach
budowlanych przed skutkami uderzenia pioruna i powodujących obniżenie ryzyka
uszkodzeń spowodowanych piorunowym udarem elektromagnetycznym. Podaje
informacje pomocne
w ocenie zakłóceń pracy urządzeń elektronicznych.
Zawiera zalecenia dotyczące współpracy między projektantem urządzeń elektrycznych i
elektronicznych a projektantem systemu ochrony w celu jej optymalizacji. Nie dotyczy
szczegółowego projektowania urządzenia elektrycznego i elektronicznego.
WERSJA SKRÓCONA
Najlepszym sposobem przedstawienia obowiązujących zasad ochrony odgromowej jest
schemat postępowania przy realizacji LPS:
Rys. 11
1
Źródło: PN-EN 62305 – Ochrona odgromowa
WERSJA SKRÓCONA
1. Określenie własności obiektu podlegającego ochronie oraz skutków uderzenia
pioruna
Dokładnie definiujemy obiekt, który podlega ochronie, pod względem:
 konstrukcyjno-budowlanym,
 przeznaczenia,
 pełnionej funkcji,
 użytkowania,
 wartości finansowej.
2. Ocena ryzyka i określenie wymaganego poziomu ochrony
Rys. 22
Typy strat i odpowiadające im ryzyko związane z różnymi typami szkód
Potrzeba ochrony odgromowej
Aby ustalić, czy ochrona odgromowa obiektu jest potrzebna, należy ocenić ryzyko
zgodnie
z procedurami:
 R1: ryzyko utraty życia ludzkiego,
 R2: ryzyko utraty usług publicznych,
 R3: ryzyko utraty dziedzictwa kulturowego,
 R4: ryzyko utraty dóbr materialnych.
Ochrona odgromowa jest potrzebna, jeżeli ryzyko R jest większe niż tolerowany jego
poziom RT.
R > RT
W takim przypadku należy zastosować środki ochrony, by zredukować ryzyko R
(R1,R2, R3) do tolerowanego poziomu RT.
2
WERSJA SKRÓCONA
Ze względów ekonomicznych ochrona odgromowa jest opłacalna, jeżeli suma kosztu
CRL strat resztkowych ze środkami ochrony i kosztu CPM środków ochrony jest
mniejsza niż koszt CL całkowitych strat w przypadku braku środków ochrony:
CRL + CPM < CL
3. Wybór zewnętrznego urządzenia piorunochronnego LPS
Poziom ochrony odgromowej (LPL)
W normie wprowadzono cztery poziomy ochrony odgromowej oznaczone I, II, III, IV,
uzależnione od wartości parametrów pioruna powiązanych z LPL.
Klasa LPS
Cechy charakterystyczne LPS wynikają z właściwości poddawanego ochronie obiektu
i z rozpatrywanego poziomu ochrony odgromowej.
Powiązanie poziomów ochrony odgromowej (LPL) z klasami LPS:
Rys. 33
Obiekt poddawany ochronie powinien znajdować się wewnątrz chronionej strefy.
Strefę ochronną uzyskuje się przez zastosowanie urządzenia piorunochronnego.
LPS składa się z urządzenia zewnętrznego i wewnętrznego.
Zadania LPS zewnętrznego:
 przejęcie wyładowania piorunowego skierowanego w obiekt za pomocą
układu zwodów
 odprowadzenie prądu pioruna bezpiecznie do ziemi za pomocą układu
przewodów odprowadzających
 rozproszenie go w ziemi za pomocą układu uziomów
Zadania LPS wewnętrznego:
 zapobieganie niebezpiecznemu iskrzeniu w obiekcie z zastosowaniem:
 połączeń wyrównawczych
 odstępu izolacyjnego s (elektrycznej izolacji) pomiędzy elementami
LPS, a innymi przewodzącymi elektrycznie elementami wewnątrz
obiektu
Do budowy LPS stosujemy następujące materiały:
3
WERSJA SKRÓCONA
Rys. 44
4. Układ zwodów
W skład zwodów wchodzą:
 pręty (łącznie z wolno stojącymi masztami),
 przewody zawieszone,
 przewody w układzie oczkowym.
Metody określania pozycji zwodów:
 metoda kąta ochronnego
 metoda toczącej się kuli
 metoda oczkowa
Metoda kąta ochronnego jest odpowiednia dla budynków o prostych kształtach.
Metoda toczącej się kuli jest odpowiednia w każdym przypadku.
Metoda oczkowa jest właściwa tam, gdzie są poddawane ochronie płaskie
powierzchnie.
4
WERSJA SKRÓCONA
Maksymalne wartości promienia toczonej kuli, wymiarów siatki i kąta ochronnego
odpowiadające klasom LPS:
Rys. 55
Rys. 66
Przestrzeń chroniona przez zwód pionowy:
5
6
WERSJA SKRÓCONA
A - wierzchołek zwodu
B - płaszczyzna odniesienia
OC - promień przestrzeni chronionej
h1 - wysokość zwodu od płaszczyzny odniesienia przestrzeni poddawanej ochronie
α - kąt ochronny
Rys. 77
Przy obiektach wyższych niż 60 m mogą pojawiać się wyładowania boczne, trafiające
zwłaszcza w narożniki i krawędzie płaszczyzn.
Układ zwodów powinien być zainstalowany tak, aby ochronił górną część wysokich
obiektów
(tj. 20 % wysokości obiektu od góry) i zainstalowane na niej urządzenia.
Zwody LPS nieizolowane od poddawanego ochronie obiektu mogą być instalowane,
jeżeli:
 dach jest wykonany z materiału niepalnego – w takiej sytuacji zwody mogą
być umieszczane na powierzchni dachu,
 dach jest wykonany z materiału łatwopalnego – należy zwrócić szczególną
uwagę na odległość pomiędzy przewodami zwodów a materiałem.
5. Układ przewodów odprowadzających
Przewody
do ziemi:



7
odprowadzające należy rozmieścić w taki sposób, aby od punktu uderzenia
istniało kilka równoległych dróg prądowych,
długość dróg prądowych była jak najmniejsza,
zostały wykonane połączenia wyrównawcze z przewodzącymi częściami
obiektu.
WERSJA SKRÓCONA
Typowe odległości między przewodami odprowadzającymi i otokowymi wg klas LPS:
Rys. 88
Przewód odprowadzający powinien być instalowany w miarę możliwości przy każdym
odsłoniętym narożniku obiektu.
6. Układ uziomów
Zalecana jest mała rezystancja uziemienia, w miarę możliwości mniejsza niż 10 Ω w
pomiarach przy małej częstotliwości.
W układach uziomów mają zastosowane dwa podstawowe ich typy:
Układ typu A
Ten typ układu zawiera uziomy poziome i pionowe instalowane na zewnątrz
obiektu poddawanego ochronie i przyłączane do każdego przewodu
odprowadzającego.
W układach typu A całkowita liczba uziomów nie
powinna być mniejsza niż dwa.
Układ typu B
Ten typ układu zawiera albo uziom otokowy, ułożony na zewnątrz obiektu
poddawanego ochronie i pozostający w kontakcie z ziemią na długości równej
przynajmniej 80 % całkowitej jego długości, albo uziom fundamentowy. Takie
uziomy mogą również tworzyć kratę.
Uziomy naturalne
Połączona stal zbrojeniowa w fundamentach betonowych lub inne odpowiednie
metalowe struktury podziemne powinny być wykorzystywane jako uziomy. Jeżeli
jako uziom jest wykorzystywane metalowe zbrojenie w betonie, to szczególnie
należy zadbać o wzajemne połączenia, aby zapobiec mechanicznemu
rozłupywaniu betonu.
8
WERSJA SKRÓCONA
7. Wewnętrzny LPS
Wewnętrzny LPS powinien eliminować możliwość pojawienia się niebezpiecznego
iskrzenia
w poddawanym ochronie obiekcie wskutek przepływu prądu w
zewnętrznym LPS lub w innych częściach przewodzących obiektu.
Niebezpieczne iskrzenie może wystąpić między zewnętrznym LPS, a innymi
urządzeniami, takimi jak:
 metalowe instalacje,
 wewnętrzne systemy,
 przyłączone do obiektu zewnętrzne przewodzące części i linie.
Eliminacja niebezpiecznego iskrzenia między różnymi częściami za pomocą:
 połączeń wyrównawczych,
 elektrycznej izolacji pomiędzy częściami.
Piorunowe połączenia wyrównawcze:
Wyrównywanie potencjałów jest uzyskiwane przez wzajemne połączenie LPS z:
 metalowymi częściami konstrukcyjnymi,
 metalowymi instalacjami,
 systemami wewnętrznymi,
 przyłączonymi do obiektu zewnętrznymi przewodzącymi częściami i liniami.
Środki wzajemnych połączeń:
 przewody łączące – tam, gdzie ciągłość galwaniczna połączeń nie jest
zapewniona
w sposób naturalny,
 urządzenia do ograniczania przepięć (SPD) – tam, gdzie bezpośrednie
połączenie
za pomocą przewodów łączących nie jest możliwe.
Ochrona urządzeń wewnętrznych
Uderzający piorun powoduje elektromagnetyczne skutki w postaci piorunowego impulsu
elektromagnetycznego (LEMP).
Przed LEMP chroni zespół środków ochrony (LPMS), tj. kompletny zespół środków
ochrony urządzeń wewnętrznych przed LEMP.
8. Pomiary i badania
Kontrolę i badania instalacji odgromowej należy wykonywać:
 w czasie budowy (zanikowe, zakryte, kontrolne),
 po zakończeniu budowy,
 okresowo (prawo, warunki lokalne),
 po zmianach lub naprawach,
 po uderzeniu pioruna w obiekt.
Zakres badań:
 kontrola dokumentacji technicznej (powykonawczej, eksploatacyjnej)
 oględziny
 próby i pomiary
WERSJA SKRÓCONA

Pomiary:


protokół (ocena stanu)
geodezyjne i geometryczne LPS (izolacja)
rezystancja uziemień:
 lokalny Ru < 10 Ω
 cały układ Rc < 10 Ω
 w gruncie skalistym (Ru > 10 Ω) + (Ud i Uk < UL)
 należy mierzyć w różnych okresach pogodowych
 naturalne i fundamentowe należy mierzyć przy realizacji
Metody pomiaru uziemień:
 techniczna
 kompensacyjna
 mostkowa
 cęgowa
 udarowa
 analizy zbocza
Przykład
Pomiar rezystancji uziomu metodą techniczną:
WERSJA SKRÓCONA
T: uziom badany, odłączony od wszystkich innych źródeł zasilania
T1: uziom pomocniczy
T2: drugi uziom pomocniczy
X: usytuowanie T2, zmienione do sprawdzenia pomiaru
Y: kolejne usytuowanie T2, zmienione do drugiego sprawdzenia pomiaru
Literatura:
1. Ustawa z dnia 7 lipca 1994 r. Prawo Budowlane (tekst jednolity)
(Dz. U. 2010.243.1623 tj. zm.).
2. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie
warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie
(Dz. U. 2002.75.690 zm.).
3. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 10 grudnia 2010 r. zmieniające
rozporządzenie w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać
budynki i ich usytuowanie (Dz. U. 2010.239.1597).
4. Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 16 sierpnia
1999 r.
w sprawie warunków technicznych użytkowania budynków
mieszkalnych
(Dz. U. 1999.74.836).
5. PN-EN 62305-1:2008
Ochrona odgromowa - Część 1: Zasady ogólne.
6. PN-EN 62305-2:2008
Ochrona odgromowa - Część 2: Zarządzanie ryzykiem.
7. PN-EN 62305-3:2009
Ochrona odgromowa - Część 3: Uszkodzenia fizyczne obiektów i zagrożenie
życia.
8. PN-EN 62305-4:2009
Ochrona odgromowa - Część 4: Urządzenia elektryczne i elektroniczne w
obiektach.

wersja skrócona - Szkolenia elektryczne

Transkrypt

Podobne dokumenty

wersja skrócona - Szkolenia elektryczne

Opis

Szkolenia elektryczne

Opis inst odgromowa basen ZSB

zał. nr 11 - SP-10 IE opis odgromowa

Dekoracja ścienna LPS

czytaj

Projekt wykonawczy – instalacja odgromowa

instalacja odgromowa i ograniczniki przepięć w instalacjach