|
|||||||||
 |
|
||||||||
|
|
Itt vagy: Nyitólap
 Elektroinstallateur EMC-orientált villámvédelem Biztonságosan szigetelt küldő villámvédelem (II.)Biztonságosan szigetelt küldő villámvédelem (II.)
Az épületekben üzemelő elektronikus berendezések villám- és túlfeszültség-védelmére az új uniós MSZ EN 62 305 villámvédelem-szabvány a korábbi követelményeknél jóval szigorúbb elvárásokat ír elő. Ezért az LPZ villámvédelmi zónarendszer követelményeit is újból átdolgozták, és azok szigorúbbak lettek. Az új EMC-orientált villámvédelem az elektronikus rendszerek védelmét és üzembiztonságát oly módon növeli, hogy a különböző szigetelten felépített külső villámvédelmi felfogó rendszertől a villámáramot új HVI szigetelt villámáram-levezetővel közvetlen áramúton a földelőbe vezetik. Cikkünk előző részében a szigetelt külső villámvédelem továbbfejlesztett új megoldásait mutattuk be (1. ábra). Az alábbi folytatásban a HVI szigetelt villámáram-levezető rendszer újdonságaival ismerkedhet meg az Olvasó.
HVI szigetelt villámáram levezető, univerzális és bevált
Nagyfeszültségű technikában ismert, hogy túlfeszültség-védelmi intézkedések nélkül a nagy impulzusfeszültségek a szigetelőanyagok felületén gyakran villamos ívelő átütéseket hozhatnak létre. Ez a jelenség, mint nagyfeszültségű kúszófeszültségátütés ismert. A felületi kúszókisülések feszültség-határérték túllépésekor a szigetelőanyag felületén olyan nagyfeszültségű ívelő kisülés jön létre, amely képes akár néhány méteres hosszúságú szakaszon is a szigetelőanyag felületét ívelő kisüléssel átütni. Ahhoz, hogy a szigetelt villámáramlevezetők szigetelt felületén az ilyen ívelő kúszókisülések elkerülhetőek legyenek, a HVI-vezeték szigetelésének felületét speciális félvezető tulajdonságú külső bevonattal látták el. Ez lehetővé teszi, hogy a nagy villámimpulzus-feszültségeket a bevonat ívkisülésmentesen egy viszonyítási potenciálra levezesse. Ezért a HVI-vezetékek véglezáró környezetében a külső speciális bevonat felületét egy bilincs segítségével csatlakoztatni kell az épület központi EPHpotenciál- kiegyenlítéséhez, amelyet már a villámáramnak akár csak kis részáramai sem járnak át (3. a., 3. b., 3. c. ábra).
A HVI vezető potenciál-kiegyenlítő csatlakozása olyan, pl. fém, földelt tetőfelépítmény szerkezeteknél lehetséges, amelyek a külső villámvédelem védett LPZ/0B tartományában vannak, és az épület fémszerkezetének olyan földelt részeire csatlakoznak, amelyeket a villámáramok már biztos, hogy nem járnak át, és a kisfeszültségű tápellátó rendszer PE védővezetőjére is csatlakoznak (4. ábra).
A speciális félvezető tulajdonságokkal rendelkező külső bevonat (köpeny) összekötése a villámvédelmi rendszer más részeivel, mint pl. a felfogóberendezés és más vezető a levezető vonalában, csak megadott követelmények betartása mellett megengedett. Eközben figyelembe kell venni, hogy a számított veszélyes megközelítési távolság az érintkezési helyen nem lehet nagyobb, mint 35 cm-es levegőszakasz. Ebben az alkalmazási esetben a külső speciális köpenyt még egyszer, közvetlenül össze kell kötni a villámpotenciál által veszélyeztetett tárggyal egy potenciál-kiegyenlítő csatlakozóelemen keresztül.
A koaxiális felépítésű szigetelt HVI – vezeték, vagy egy 20 mm-es külső átmérőjű, fekete, nagyfeszültségű szigetelésű, vagy egy 23 mm-es külső átmérőjű, szürke színű kivitelben, és benne egy 19 mm2-es villámáram- levezető rézvezetékkel készül. A vezeték külső felületét egy, a nagyfeszültséggel szemben ellenálló, félvezető tulajdonságokkal rendelkező, speciális, külső időjárásálló köpeny védi. Ahhoz, hogy a kapacitív eltolási áramok következtében kialakuló, kis energiájú átütéseket elkerüljük, a HVI – vezetéket a vezetékfektetés vonalában kiegészítőleg a potenciál-kiegyenlítéshez lehet csatlakoztatni. Ezeket a csatlakozásokat nem kell villámáram-levezetőképesen kiképezni, mivel a kapacitív eltolási áramok kis energiájúak, és nem vezetnek veszélyes szikraképződéshez.
Széles körű mérések bizonyítják, hogy a HVI-vezeték a saját, magas átütési szilársága segítségével egy s = 0,75 m-es (levegő) egyenértékű veszélyes megközelítési távolságnak feleltethető meg.
A HVI villámáram-levezetők vezetékkínálata
Az előre konfekcionált I. típusú HVI-vezeték gyárilag el van látva egy fejdarabbal és egy földelő-csatlakozó elemmel. Eközben a földelés oldali csatlakozóelem szállítási állapotban nem fix, csak előre szerelt. Az I. típusú vezeték hossza így a helyszínen illeszthető (rövidíthető le), és azután a földelő lezáró elemmel megfelelően szerelhető. Az I. típusú HVI-vezeték egyik lehetséges alkalmazása pl. a felfogóberendezés közvetlen összekötése az épület földelőberendezésével. A földelő lezáró tartomány végén egy PA-elem van fixen elhelyezve a potenciálkiegyenlítés (PA) csatlakoztatásához.
Az előre konfekcionált II. típusú HVI-vezeték gyárilag két illesztett fejdarabbal van felszerelve, és a hossza a helyszínen már nem változtatható.
Az előre konfekcionált III. típusú HVI-vezetéket gyárilag fix véglezáróval látják el, amely fejdarabból és fix PA elemből áll. A vezeték végén egy további véglezáró a helyszínen önállóan kialakítható. Az ehhez szükséges komponenseket (csatlakozóelem zsugorcsővel és PA elemmel) külön mellékelve szállítják. Ezáltal a III. típusú HVI vezeték hossza a helyszínen méretre alakítható.
A II. és III. típusú vezetékeket akkor alkalmazzák, ha pl. több védendő berendezésrészt nem egyenként, hanem közösen egy különálló gyűrűs vezetőn keresztül (a veszélyes megközelítési távolság figyelembevétele mellett) kell összekötni az épület villámvédelmi földelőberendezésével.
A különleges építészeti követelményekkel rendelkező helyeken a HVI vezeték akár a tartó-, támasztócsőben is lefektethető.
Szigetelt villámvédelmi felfogóberendezések körsugárzó Omni-antennák számára
A különböző rádiótechnikai alkalmazáshoz olyan antennákat használnak, amelyek 360 fokos lesugárzási karakterisztikával (Omniantennák) rendelkeznek.
Az Omni-antennák számára épített szigetelt felfogóberendezések telepítése során figyelembe kell venni, hogy a szigetelt felfogórúd megfelelő védőszöggel lefedje a védendő antennát, továbbá hogy elegendően nagy veszélyes megközelítési távolságot kell tartani.
Működéstechnikai okokból kifolyólag olyan távolságot kell az antenna és a felfogó- berendezés között tartani, amely a használt rádiófrekvencia hullámhossz egynegyedének felel meg. Az 1521 sz. beépítési utasítás szerinti beépítési feltételeket kell figyelembe venni (5. ábra).
Robbanásveszélyes berendezések védelme
Az ipar minden területén, ahol a feldolgozás, a szállítás során éghető anyagok, gázok, gőzök, ködök, vagy porok keletkeznek, amelyek a levegővel keveredve robbanásveszélyes légkört képeznek, kiemelt körültekintéssel kell eljárni. A robbanások elleni védelem céljából különleges intézkedéseket kell foganatosítani.
A robbanásveszélyes légkör fellépésének lehetőségétől és időbeli tartamától függően az Ex-berendezés területeit zónákra osztják – az úgynevezett Ex-zónákra. Az MSZ EN 62305-3 szabvány D függelékében átfogó információkat találhatók a robbanásveszélyes berendezések villámvédelmi rendszereivel kapcsolatban. Ebben figyelembe veszik a veszélyeztetést közvetlen és közvetett villámcsapások által, a károk okait, a védendő objektumokat és az alkalmazandó védelmi intézkedéseket.
A berendezések egyre növekvő összetettsége miatt a villámcsapásokkal és túlfeszültségekkel szembeni hatékony védelemmel kapcsolatos igény is egyre növekszik. A villámvédelmi intézkedések igénye a tűzvédelmi, katasztrófavédelmi rendelkezések által, vonatkozik olyan épületekre is, ahol robbanásveszélyes üzemek találhatók, mint pl. lakkozó- és festőüzemek, vegyi üzemek, éghető folyadékokat és nagyobb gáztartályokat tároló raktárak. A DEHNconductorrendszer segítségével lehetséges az Exzónákban külső villámvédelmet létrehozni. Ezek kivitelezésénél az 1501 sz. beépítési utasítás szerinti beépítési feltételeket kell figyelembe venni (6. ábra).
Elkerülhető a veszélyes megközelítés
A tető síkjából kiálló villamos működtetésű fém tetőfelépítmények különösen ki vannak téve a villám becsapásának. A helyesen megvalósított külső villámvédelem, az ilyen tetőfelépítmények számára kialakított szigetelt felfogóberendezéssel megakadályozza a rész-villámáramok épület belsejébe behatolásának veszélyét.
Az új MSZ EN 62305-ös villámvédelmi szabvány, az antennaberendezések DIN EN 60728-11-es biztonsági szabványa, valamint a DIN VDE 0845-ös szabvány 1-es melléklete az információtechnikai berendezések túlfeszültség-védelmével kapcsolatosan az antennaberendezések, valamint más, a tető síkjából kilógó berendezések számára szigetelt villámvédelmet, vagy szigetelt felfogóberendezést követel meg.
A DEHN+SÖHNE a már jól bevált DEHNconductor-rendszert egy további felhasználást segítő változtatható DEHNcon-H egység alkalmazással egészítette ki.
A DEHNcon-H egység alkatrészrendszer a következőkből áll:
Az újonnan kifejlesztett light típusú HVI-vezeték egyenértékű veszélyes megközelítési távolsága s≤0,45 m (levegőben), vagy s≤0,90 m (szilárd építőanyagban).
A DEHNcon-H külsejében is illeszkedik a gyakorlati alkalmazáshoz, mivel a támasztócsövek méreteit le lehetett csökkenteni. Ez egy további előnyként a teljes felépítmény súlycsökkenését eredményezi. A már meglévő antenna-támasztócsöveket ezért a DEHNcon-H-val utólag is fel lehet szerelni.
Lehetséges alkalmazások a közvetlen villámcsapás elleni védelem a következőkben:
A light típusú HVI-vezeték
Az ipari és irodaépületek tetőfelülete manapság legtöbbször a legfelső installációs szintet jelenti. A lehetséges villámcsapások veszélyével nem számolva fektetik pl. a szellőzőberendezések csővezetékeit, a villamos- és információtechnikai berendezések kábeleit a tetőfelületen. Mindezek a rendszerek vezetőképes villamos összeköttetést jelentenek az épület belseje felé, melyeken keresztül a rész-villámáramok becsatolódása jöhet létre. A szigetelt felfogóberendezések segítségével elkerülhető, hogy rész-villámáramok jussanak az épület belsejébe, ahol az érzékeny villamos / elektronikus berendezések működését zavarhatják, vagy akár teljesen szétrombolhatják azokat.
A felfogóberendezés nyers, nem szigetelt sodronyainak közvetlenül a tetőfelületre való fektetése során be kell tartani a műszaki követelményeknek és az aktuális MSZ EN 62305-ös villámvédelmi szabványnak megfelelően a tetőfelület alatt elhelyezett villamos és fémes szerkezetekhez viszonyított veszélyes megközelítési távolságot. A klasszikus, ferde tetőzetű lakóépületek esetében is be kell tartani a tetőzet környezetében a veszélyes megközelítési távolságot. A tetőfedél alatt sokszor vezeték-installációk, csőrendszerek, vagy nagy felületű fémbevonatú hőszigetelők, a felfogóberendezés és a levezető közvetlen környezetében és problémát jelenthetnek a távolság betartását illetően.
A szigetelt felfogóberendezések nagyfeszültségű, szigetelt levezetőkkel, a HVI-vezetőkkel jelentik a megoldást ezekre a megközelítési problémákra.
A felfogóberendezés pl. klasszikusan, felfogórudakkal valósítható meg, melyeket azonban a tetőtől való szigetelés / villamos elválasztás céljából egy üvegszál-erősítésű műanyag (GFK) csőre szerelik fel. A felfogórúd, vagy a több felfogórúdból álló elrendezés hosszát úgy méretezik, hogy megfelelő nagyságú védett tér adódjon. Egyedül álló felfogórúd esetén ez a védőszögből adódó védett tér.
Két felfogórúd esetében a rudak mellett oldalt, és a két rúd között egy sátor formájú védett tér alakul ki. Több felfogórúd elrendezésével a gördülő gömb geometriai villamos modelljéből egy teljes, nagy térfogatú védett tér hozható létre a felfogórudak alatt.
Az újonnan kifejlesztett light típusú HVI-vezető, mely a már jól bevált DEHNconductor- rendszer kiegészítője, a külső villámvédelem megvalósításainak sokféle kialakítását teszi lehetővé. Így a light típusú HVI-vezető esetében a csatlakozás környezetében olyan változatok is kaphatók, melyeknél nincs szükség véglezáróra az EPH-csatlakozóelemmel való csatlakozáshoz. A csatolási pontot definiáltan a háromlábú állvány körül kell kivezetni anélkül, hogy funkciós földelővezetőre lenne szükség. Ezáltal egyszerűbb szerelési lehetőségek és ennek következtében jelentős időmegtakarítások érhetők el.
Szigetelt felfogóberendezések, tetőfelépítmények védelme
A villámvédelmi technika mai állásának megfelelően a kiterjedt tetőfelépítményeket szigetelt felfogóberendezésekkel kell megvédeni a villámok közvetlen becsapása ellen. A villámvédelmi rendszer villamos elszigetelésével az épületszerkezet vezetőképes részeitől (fémes szerkezeti elemek, vasalás, stb.), valamint az épületen belüli villamos vezetékektől megakadályozható a villámáramok behatolása a vezérlő- és tápellátó vezetékekbe, továbbá az érzékeny villamos és elektronikus berendezések zavarása is.
Az aktuális MSZ EN 62305-ös szabvány szerint az épületeken elhelyezkedő tetőfelépítményeket felfogó rudakkal, magasan vezetett felfogóberendezésekkel (felállított körvezető gyűrű, vagy kifeszített sodronyok) a kiszámított „s” veszélyes megközelítési távolság betartása mellett kell a becsapástól védett térbe helyezni. Az elhelyezkedés meghatározásakor és a felfogóberendezések elhelyezése során három eljárás használható:
A hurkok nagysága, a gördülő gömb sugara és a védőszög, mind a villámvédelmi rendszer védelmi osztályától függnek. A gördülőgömb-eljárás, mint általánosan alkalmazható tervezési módszer, különösen az összetett geometriai elrendezésű alkalmazásokban használható eredményesen. A védelmi osztályt az MSZ EN 62315-ös szabvány szerinti kockázatelemzés segítségével lehet meghatározni. A védőszög-eljárás során a felfogóberendezés védelmi szöge a villámvédelmi rendszer választott osztályától és a felfogóberendezés védendő terület feletti magasságától függ.
Referenciák
A Reuters hírügynökség épülete Frankfurtban egyike azon számos épületnek, amelyek a DEHNconductor-rendszerrel vannak felszerelve. Ez az épület a világot behálózó hírközlés egyik központi csomópontja. Mivel ennél az épületnél a rendelkezésre állás az első helyen áll, a villámvédelmi rendszert az I.-es védelmi osztály szerint tervezték és építették fel.
Egy büntetés-végrehajtó intézetnél a felügyeleti technika számára olyan külső villámvédelmet létesítettek, hogy ezáltal a rendszertechnika rendelkezésre állását növeljék. Így pl. a kamerarendszereket, világítási póznákat és a fontos rendszertechnikát tartalmazó épületeket szigetelt villámvédelemmel látták el (7. ábra).
Az olyan központok is, mint pl. a Fraunhofer kutatóintézet Sankt Augustinban, modern villámvédelemmel rendelkeznek amelyet a Dehn + Söhne cég szállított (8. ábra).
Irodalomjegyzék:
[1] Sichere Systemlösungen für getrennte Fangeinrichtungen DS 151/06.07.
[2] DEHN+SÖHNE: Blitzplaner 2007
[3] MSZ EN 62 305 villámvédelmi szabvány
|
BelépésHírdetés |
|||||||
|
|||||||||
