ODDIALENÉ BLESKOZVODY
s aktívnými hlavicami v
prostredí PKO
Spracoval AETRON s.r.o.,
Ing. Ladislav Tomlein
V prednáške sú použité firemné
materiály ERICO
• V prednáške popísané metódy nie sú v rozpore
s normami platnými na Slovensku
– EN 62 305 a STN 34 1391 o aktívnych
bleskozvodoch, ktorá mala by zrušená k
1.2.2009 a jej zrušenie bolo zrušené k 1.8.2009
zmenou . 1 normy STN EN 62305-3.
Aplikácie so Systémom 3000 vyžadujú
dodržanie podmienok použitia v
inšpek nej správe a inšpek nom
certifikáte zariadenia.
Všeobecne AKO NA TO
6 krokov pre dobrú ochranu pred bleskom
•
•
•
•
•
•
Zachytenie úderov blesku
Odvedenie tejto energie do zeme
Rozptýlenie energie do uzem ovacieho
systému
Prepojenie všetkých uzemnených bodov
Ochrana prichádzajúcich AC silových
prívodov
Ochrana nízkonapä ových dátových /
telekomunika ných obvodov
Metódy ochrany pred bleskom
EN 62305 je založená na archaických základoch,
empirických skúsenostiach a FeZn lobistických
tlakoch, bez jedinej vedeckej validácie použitých
doporu ení normy.
Vo svetovom merítku poznáme nasledovné
metódy:
Metódy ochrany pred bleskom
Umiestnenie zachytáva ov a metódy ochrany:
• Geometricky: kuže ová ochrana alebo „metóda
ochranného uhla“ (PAM) – 1850-té roky
• Faradayova klietka: „mriežková metóda“ (MM)
– 1900
• Elektrogeometria: „metóda valivej gule“ (RSM)
– 1940
• ESE - NFC 17-102 - 1995; STN 34 1391 - 1998
• CVM metóda a Systém3000
Ochranný uhol AM
•
Included in IEC 61024, BS6651, NFPA780 and
a number of other Standards
Mrežová metóda MM
Protection Mesh Spacing
Level
(m)
I
5x5
II
10 x 10
III
15 x 15
IV
20 x 20
Metóda valivej gule RSM
Protection
level
I
II
III
IV
Min. peak
current (kA)
2.9
5.4
10.1
15.7
Sphere
radius (m)
20
30
45
60
Aktívne bleskozvody
ESE Terminaly ERITECH
®
o je NFC17-102
a STN 34 1391
princíp ESE zachytáva ov ?
ERITECH INTERCEPTOR SI ESE generuje
riadenú magnitúdu a frekven né impulzy na
hrote zachytáva a po as vysokého
elektrostatického po a, ktorého charakterizuje
už skorý, už vznikajúci bleskový výboj. To
umož uje vytvori ústretový výboj zo
zachytáva a, ktorý sa rozširuje smerom ku
dole smerujúcemu vyh adávaciemu výboju
z búrkového mraku.
CVM Collection Volume Method
• Metóda bola
publikovaná na
medzinárodnej
konferenciia a v
jej publikácii.
•
D’Alessandro, F. &
Gumley, J.R., 2001, “A
‘Collection Volume
Method’ for the
placement of air
terminals for the
protection of structures
against lightning”, J.
Electrostat., vol. 50,
pp. 279-302.
Norma
•
AS1768-1991, A8
• To sú všetky nám doposia známe metódy, ktoré sú
v aplikáciách nasadené v desiatkach až stovkách
tisícov prípadov. Výskum fenoménu blesku a
ochrany pred ním však pokra uje.
• Vývoju nezabráni ani EN 62 305, ani snaha
CENELEC o diskvalifikáciu iných ako Cenelecom
uznávaných metód, v spolupráci s jej propagátormi
usilujúcimi o absolutizáciu a zakonzervovanie
sú asného stavu v tejto oblasti.
• Kiosky v staniciach PKO (Protikoróznej
ochrany) sú vo ve kom po te chránené
jednou zachytávacou ty ou – jíma om a
zvodový vodi FeZn je vedený po
vonkajšej stene v strede kiosku.
Indukované napätie vo zvode pri zásahu
bleskom má zni ujúce ú inky na
zariadenia vo vnútri kiosku – asto aj na
vypnuté. Sú v dosahu vplyvu tejto
indukcie. Jedným z riešení je oddialenie
tejto energie.
Oddialenie
• Pri prechode bleskového prúdu
feromagnetickým nevodivým zvodom (pre
frekvencie blesku ) zvodom dochádza k
indukovaniu napätia, ktoré je zni ujúce aj
pre vypnuté zariadenia v jeho blízkosti.
• Preto bol zavedený pojem oddialenia. A aj
jeho približný výpo et. Približný preto, lebo
ignoruje reálnu nevodivos našich
zvodových vedení a norme je úplne
ahostajná impedancia zvodu.
Oddialenie
• Pojmu oddialenie sa EN 62305-3 venuje
ve mi málo. Len v odstavci 5.3.2
Umiestnenie oddialeného (izolovaného)
bleskozvodu a s výpo tom dostato nej
vzdialenosti súvisiacej s prierazom.
• Okrem systému umiestnenia (postavenie
stožiarov ved a stavby) však existuje zvod
nahradzujúci toto oddialenie s názvom
IsoDC
Vznik IsoDC zvodu
(IsoDC je Isolated Down Conductor )
• Odkedy ERICO® ponúklo prvý izolovaný zvod, sa tento
systém osved il na tisíckach budov. Zvod je pionierom
v používaní polovodivého vonkajšieho pokrytia zvodu
pre vytvorenie väzby so stavbou na kontrolu prierazu
kábla, bolo k om k úspechu. Pôvodná implementácia
(ERITECH® ERICORE) bola verzia tieneného kábla
navrhnutá s nízkou impedanciu, to umožnilo použitie
ve mi dlhých káblov. Najnovší ERITECH® izolovaný zvod
upravil tento vývoj ponúknutím alternatívneho
lacnejšieho kábla, ktorý je vhodný pre požiadavky
typických kratších inštalácií v najme v telekomunikáciách
ale nielen tam. Kábel je navrhnutý, testovaný
a aplikovate ný tak, aby vyhovoval požiadavkám IEC
EN62305 štandardom ochrany pred bleskom.
• Vyobrazeni IsoDC
o je to izolovaný zvod IsoDC
?
• ERITECH izola ný systém vytvára tradi ný
vzdušný zachytáva – ty , hodiaci sa k
izolovanému spevnenému plastovému (FRP)
stožiaru. Vo vnútri FRP sa izolovaný zvod
plynule napája na vzdušný terminál. FRP
nadstavba má prirodzené izola né
vlastnosti, ve kú pevnos pre namáhanie
vetrom a nízku hmotnos pre
minimalizovanie námahy pri montáži.
Dostato ná vzdialenos
• Zariadenia a stavby môžu by chránené
izolovaním, t.j. odstupom medzi vzdušným
terminálom (alebo zvodom) a objektom, mi, ktoré majú by chránené. Dostato ná
vzdialenos musí by vä šia ako S.
• S = ki x kc/km x l
•
•
•
•
•
Kde:
ki
závisí od vybranej triedy LPS
kc
závisí od prúdu blesku, ktorý te ie cez zvod (kc = 1 pre samostatný zvod)
km
závisí od elektrickej pevnosti materiálu (km = 1 pre vzduch)
l
je d žka, v metroch, po celej d žke zvodu (od najbližšieho ekvipotenciálneho
spojovacieho bodu, t.j. bežne od dolného zakon enia), do bodu, kde je uvažovaná
dostato ná vzdialenos
Krok 1) Zistite požadovanú výšku vzdušného zachytáva a pre zosúladenie ochrany
pod a IEC 62305 Metódy ochranného uhla. Potrebná úrove ochrany pred bleskom je
ur ená IEC 62035-2 Ohodnotenie rizika, alebo jednoducho aplikovaním LPL I pre
maximálnu ochranu.
Pomocou týchto informácií môže konštruktér ur potrebnú minimálnu výšku špi ky
vzdušného terminálu nad vrcholom stožiaru, aby bol objekt chránený. (Poznámka:
ERITECH izolovaný zvod vyžaduje minimálnu vzdialenos 2 m) t.j. d žka FRP nadstavby.
Krok 2) Stanovte d žku zvodu a vybranú úrove ochrany pred bleskom tak, aby
dostato ná vzdialenos (IEC 62305-3 as 6.3) nepresahovala 1000 mm. (strana 5).
Ochrana tieneným zvodom
• Okrem horeuvedenej aplikácie s IsoDC je
možné použi inštalácie s tieneným
zvodom ERITECH ERICORE.
• ERITECH ® ERICORE izolovaný tienený
kábel dosahuje významné ukazovatele v
minimalizácii nárastu tranzientného
napätia pozd ž zvodu po as bleskového
výboja, má preventívny ú inok proti
indukovaným prúdom a minimalizuje riziko
prierazu.
ERITECH ERICORE zvod
ERITECH ERICORE zvod
•
A teraz po ítajme pod a Maxwelových zákonov indukované napätie
na medenom zvode a porovnajme s tieneným zvodom ERITEC
ERICORE.
1/
• Uvažujme s impulzom 60kA/µs.
• Maxwelov zákon pre indukované napätie = L x di / dt
• Pri medenom zvode je L = 1,6 µH
• Indukované napätie nám prekro í 100kV/m
2/
• Uvažujme s tým istým impulzom 60kA/µs.
• Pri tienenom Eritech Ericore zvode je L = 37 H
• Indukované napätie nám neprekro í 3kV/m
• To je pár percent oproti medi a o s našim FeZn ?
ERITECH ERICORE zvod
JEDEN zvod s parametrami ešte lepšími ako
DESA zvodvých klasických vedení
Jíma pre Systém 3000
Initial Stage of Operation
1. Reduces pre-strike
corona build-up
2. Shape Optimized for
various installation heights.
System 3000
DYNASPHERE Mk IV
Optimálne ukon enie ŠPI KA
Optimalizuje ú innos zachytáva a
pomocou 3 rozdielnych hrotov
DYNASPHERE
Závisiacich na výške inštalácie
nad povrchom
ERITECH®
Certifikáty v SR A R
• Systém S3000 s ERITECH ERICORE zvodom je
certifikovaný v oboch našich republikách.
• Systém s IsoDC zvodom je navrhnutý v súlade s
EN 62305.
• Je len na nás všetkých, i si uvedomíme ich
prínos a i zotrváme v nevedomosti a v
ignorovaní fyzikálnych javov súvisiacich s
indukovaným napätím a jeho deštruktívnym
inkom.
Certifikáty a ich plné znenia s inšpek nou správou k sú k dispozícii na
požiadanie u dodávate ov týchto technológií
Kombinácia možností
• V predošlom sme urobili analýzu
dostupných vedomostí.
• Syntézou informácií sa nám naskytá
možnos použitia CVM metódy alebo
aktívneho bleskozvodu s použitím zvodu
IsoDC alebo ERITECH ERICORE.
• Aktívny bleskozvod akceptuje RWE pod a
nasledovného prehlásenia – referencie:
Všimnime si ústretové výboje viac v samostatnom filme
Referencia v RWE,
R
• Aplikovaním Systému 3000 alebo ESE
systémov a zvodu ERITECH ERICORE
zabránime prieniku indukovanej energie
do objektov.
• Cena tieneného zvodu je v porovnaní s
klasickým zvodom (zvodmi) a ich
montážou možno zrovnate ná, ale takto
ochránené regula né stanice a kiosky
PKO nebudú poškodené induk. napätím
Záverom otázka, pre aký
systém sa kto rozhodne :
Franklinova ty ka
EN 62 305
ESE STN 34 1391
Systém 3000
???
Archaická
ty ka
S 3000
ESE
aktívny
zachytáva
Petrochemical
Oil & Gas
The need to protect explosive and fuel
storage and handling centres where the
consequences of a lightning strike can
be fatal represents an additional
challenge.
Za pozornos akuje:
Ing. Ladislav Tomlein
AETRON s.r.o.
Otázky?
Download

ODDIALENÉ BLESKOZVODY s aktívnými hlavicami v