Odrzivost instalacija - Gr instalacije pred2+vjezbe

7/25/2019 Odrzivost instalacija - Gr instalacije pred2+vjezbe

1/53

ODRIVOST INSTALACIJA

25.5.2015.

Mario incek, [email protected]

Gromobranske instalacije


2/53

Za vrijeme olujnog vremena nastaju atmosferska elektrina pranjenja, koja predstavljajupotencijalnu opasnost za ljude i objekte

Znamo da je zrak slab vodi elektriciteta, a nalazi se izmedu dva suprotna naboja uatmosferi

Moemo reci da se ovaj sustav ponaa kao ogroman kondenzator

Elektricno pranjenje medu oblacima nazivamo munja, dokje pranjenje izmedu oblaka

i zemlje nazivamo grom

2

Pojava groma


3/53

3

Svojstva i uinci groma

Grom ili munja je prirodna pojava pranjenja naboja, popraena

bljeskom i grmljavinom Osim izravno uoljivih razaranja i poara, grom ili munja izaziva i

pojavu prenapona koji su glavni uzrocnici nastanka teta naelektronikoj i elektrinoj opremi (preko 27% svih teta)

Strujni udar koji nastaje elektrinim pranjenjem moe dosei i do 200

kA

Uinci groma:

Optiko djelovanje ( zraenje vrue plazme ~3000C )

Akustiko djelovanje (zrani tlak )

Mehaniko djelovanje (nastaje zbog elektrodinamikih sila )

Termiko djelovanje ( taljenje metala pri mjestu udara )


4/53

LPS-sustav zatite od munje (Lightining Protection System)

cjelokupni sustav za zatitu objekata od tetnih posljedica udaramunje

Taj sustav moe biti vanjski i unutarnji

Sustav zatite od munje ( gromobranska instalacija ) sastoji se od:

1) prihvatna mrea (hvataljke)

2) odvodna mrea (odvodi)

3) spojni vodovi

4) uzemljenje

5) mjerni spoj

4

Sustav zatite od munje


5/53

5

Dijelovi gromobranske instalacije


6/53


7/53

7

Zone zatite od udara munje


8/53

Hvataljke su dio vanjskog LPS-a namijenjene prihvaanju udara

munje

Sastoji se od metalnih vodia postavljenih na najviem inajistaknutijim dijelovima objekta

Pojavljuju se tri osnovna oblika:

1. vertikalne hvataljke

2. razapeti vodii

3. mrea vodia-Faradayev kavez

8

Prihvatna mrea (hvataljke)


9/53

9


Prvi element gromobranske instalacije je hvatal jka

To je najistureniji dio gromobrana i njezin je zadatak da na sebe privie i

preuzme udarac groma te tako zatiti objekt ispod sebe

Hvataljka moe biti ue ili ipka Hvataljke su metalne ipke od Al legure duljine 0,3 do 2 m, nazvane

Franklinovim gromobranom koje se danas postavljaju samo na vrhove vrlo

uskih i iljatih objekata kao tosu tornjevi, zvonici, tvornicki dimnjaci i

slinoHvataljka za dimnjak na sljemenu

spojena na glavni prihvatni vod

Hvataljka za dimnjak uz strehu

spojena na glavni prihvatni vod

Hvataljka ucvrena za sljemekrova s mekim pokrovom


10/53

10



11/53

11



12/53


13/53

13

Proraun hvataljki: metoda zatitnog kuta Smjernica VdS 2010 definira osiguravajue tehnike zahtjeve za zatitu od munje i

prenapona s obzirom na proraun rizika: za fotonaponske sustave instalirane snageiznad 10 kW trai se sustav zatite od udara munje razreda III (objekt ne smije bitipogoen strujom munje tjemene vrijednosti vee od 10 kA) i unutarnja zatita odprenapona.

Zatitni kut hvataljke varira s obzirom na razred zatite od udara munje.

Potrebno je potovati sigurnosni razmak hvataljki prema tienim dijelovimafotonaponskog sustava sukladno normi HR EN 62305 da ne bi dolodo preskoka.

Ako nije mogue osigurati potreban sigurnosni razmak od (0,5-1 m) izmeu metalnihmasa na krovu, metalne je mase potrebno galvanski povezati.


14/53

14

Proraun hvataljki: metoda zatitnog kuta


15/53

15

Proraun hvataljki: metoda kugle munje

Ukoliko se koristi vei broj

hvataljki, kako bi se osiguraoobjekt, mora se uzeti u obzir

dubina prodiranja. Za toanproraun koristi se formulanavedena na ovoj stranici.


16/53

16

Dijelovi gromobranske instalacije (glavni prihvatni vod)

17


17/53

17

Dijelovi gromobranske instalacije (glavni prihvatni vod)

Glavni pr ihvatni vod povezuje sljeme i zabat sa odvodima Du ovog voda nalaze se hvataljke Prihvatni se vod moe voditi i ispod krovnog pokrova, ali tada potpore na

koje se prihvatni vod ucvruje trebaju biti barem 20 cm iznad ivicesljemena i zabata na medusobnom razmaku od 3 do 4 m kako se vidi i

na slici

Takvo polaganje prihvatnog voda nije doputeno na zgradama koje supokrivene lakim krovom, kao na poljoprivrednim zgradama gdje je

potkrovlje lako zapaljivo


18/53

19


19/53

19

Izvedbe prihvatnog voda

Zgrada sa atorskim krovom irine do 12 m i duljine do 20 m mora imatiglavni prihvatni vod poloen du sve etiri strehe i dva zabata koji inedijagonalu.

20


20/53

20


Zgrada irine do 12 m i duljine krova do 20 m mora imati prihvatni vodpoloenna krovu u obliku Z, tako da prihvatni vod poinjena jednom krajustrehe i protee se do njenog drugog kraja, pa nastavlja zabatom dosljemena, zatim sljemenom do drugog kraja, da bi se zabatom spustio

prema drugoj strehi i tom strehom preaodo drugog njenog kraja

21


21/53

21


Zgrada s dvostrenimkrovom irineiznad 20 m i duljine krova do 20 mmora imati glavni prihvatni vod poloen du sljemena, te du sva etirizabata i du obje strjehe. Zgrade duljine krova do 20 m moraju imatiprihvatni vod du sva etiri zabata i obje strehe

22


22/53

22


Ako je krov zgrade dulji od 21 m (do 40 m), onda glavni prihvatni vod mora

biti poloen du sljemena, te du obje strehe i du sva etiri zabata. Natakvoj zgradi mora se postaviti i u sredini duljine krovajojedan vod koji jeparalelan sa zabatima, tako da taj vod raspolavlja krov na dvije jednake

cjeline

23


23/53

23

Dijelovi gromobranske instalacije (odvodi i spojni vodovi)

Meusobno spajanjeje potrebno da kad

udari grom u

gromobransku

instalaciju ne

nastane razlika

napona izmedu te

instalacije i drugih

metalnih dijelova na

krovu

Uslijed razlikenapona dogodio bi

se preskok iskre, a taiskra mogla bi

izazvati poar ilidruge tete

24


24/53

Drugi zadatak gromobranske instalacije je daprihvaenu struju groma s igurno odv ede od

hvatal jke u zem lju Zbog toga se postavlja jedan ili vie odvoda Oni moraju izdrati zagrijavanje nastalo

prolaskom struje groma kroz njih

Spojn i vodovi su vodii istog materijala i

presjeka kao i glavni prihvatni vod, a pomou njihse meusobno spajaju hvataljke, glavni prihvatnivod, pomoni prihvatni vod i sve metalne plohena objektu i izvan njega, te odvodi

Odvodni sustav ine okomiti vodovi poloeni na iliuz zidove objekta i slue za odvoenje strujemunje na uzemljiva

Treba ih postavit vertikalno i po mogunostibezpromjene pravca. Poeljno je da budu to krai iblizu rubova zgrade

Prosjeni razmak izmeu odvoda ovisi o razinizatite:

24

Odvodi i spojni vodovi


25/53

26


26/53

26

Vertikalni oluk kao odvod

27


27/53

Mora biti vie usporednih vodova - najmanje 2

Duljina strujne staze mora biti to manja Prednost se daje simetrinom rasporedu i obveznom postavljanju

odvoda na kutove

Odvodi unutar objekta potrebni su za objekte tlocrtne povrine veeod 40 x 40 (m) (odvod u zidnom kanalu min. 76x13mm)

Na svakih 20 (10) m te na razini tla odvodi dobivaju horizontalni prsten

koji slui za bolju raspodjelu struje munje

Kod viekatnih objekata odvodi se povezuju sa armaturom svakeetae i tako se moe formirati prsten za bolju raspodjelu struje munje

Vodilice liftova povezuju se na odvode preko odvodnika prenapona, a

na dnu direktno na uzemljiva

27

Osnovni zahtjevi za odvode (1)

28


28/53

Metalne mase na bonim dijelovima zgrade ija jedna dimenzija

prelazi 2 m moraju se spojiti na odvod

Prirodni odvodi su metalne instalacije, elektriki neprekinute, debljinemin. 0,5 mm.

Odvodi moraju biti izvedeni od to duih komada i sa to manjespojeva, osobito bez spojnih elemenata

Odvodi se ne smiju ugraivati u metalne slivnike

Odvodi se mogu postaviti neposredno ispod buke ako su naodgovarajui nain zatieni od korozije (premazom, PVC navlakom, isl.)

28

Osnovni zahtjevi za odvode (2)

29


29/53

Dio odvoda od rastavne spojnice do ulaska u tlo je izloen

otecenjima jer je na dohvatu prolaznicima i materijalu koji seponekad odlae uz zgradu, a mogu ga otetiti i vozila

Izloeni dio odvoda mehaniki titimo kutn im i l i U-eljezom

Mehanika zatita mora biti barem 1,5m visoka, a treba zapoinjati 10cm uzdignuto od poda tako da se vidi traka odvoda

Za mehaniku zatitu odvoda ne smije se upotrebljavati metalnacijevkoja bi potpuno obuhvaala odvod jer bi induktivno djelovanjeudara groma izazvalo vrtlone struje u takvoj cijevi koje uzrokujutoplinske gubitke u limu

Zbog slabog odvoda topline, cijev bi se toliko zagrijala da bi njena

toplina postala opasna za okolinu i za odvod

29

Mehanika zatita odvoda

30


30/53

Kada je odvod zatien samo s prednje strane onda je osigurano boljehlaenje pa induktivno djelovanje groma nije znaajno

Propisi ne doputaju da se odvodi ugrauju u slivnike

Dio odvoda na ulazu sa zgrade u zemlju mora biti premazan vrelimbitumenom i to na duljini koja dosee do 30 cm iznad i ispod zemlje.

30

Mehanika zatita odvoda pomou kutnog ili U eljeza

31


31/53

31

Mehanika zatita odvoda pomou kutnog ili U eljeza

32


32/53

Uzemljenje (sustav uzemljenja) je dio LPS-a namijenjen odvodu strujemunje u zemlju

Prema nainu izvedbe razlikuju se dvije vrste uzemljivaa: Uzemljiva tipa Azrakasti duljine l1. Moe biti horizontalni s najmanje

dva uzemljivaa ili varijanta sa vertikalnim duljine (0,5l1). Uzemljivaovog tipa primjereniji je za manje objekte

Uzemljiva tipa B uvjetovan je srednjim polumjerom ovisno ozatitnoj razini. ( Za zatitne razine III i IV minimalno l1je 5 m.) Zaostale je vei i ovisi o specifinom otporu tla

Uzemljenje


33/53

34


34/53

Zahtjevi za uzemljivae

Otpor cijelog sustava uzemljenja treba biti to manj i, da bi odvodne strujemunje generirale tomanje padove napona u mrei,te tako bile neopasne zaovjeka, ivotinjei ureajeu cijelom sustavu

Smatra se da je:

1. u industrijskim postrojenjima uzemljenje dobro ako je otpor uzemljenja

manji od 20 Ohma

2. za telekomunikacije i sustave s odvodnikom prenapona treba biti manji

od 5 Ohma

3. za trafo-stanice i specijalne objekte (bolnice, zraneluke, laboratoriji i sl.)

2 Ohma

Ako se u ispitnom krugu nalazi (FID) sklopka tada otpor uzemljenja mora bitimanji od 100 Ohma za Idn = 0,5 A

35


35/53

Prema obliku vodiarazlikujemo:

ploaste

tanke metalneploe

vertikalno ukopane u zemlju na dubini 1m. Umjesto punihploa

mogu se koristiti i metalne reetke.

tapnemetalne cijevi ili pocinanoeljezoduine2-5 m vertikalno ukopano u zemlju

trakaste sastoje se od pocinanih elinih traka, metalnih ipki ili metalnih uadi vodoravno

ukopanih u zemlju na dubinu izmeu0,5 i 1m, u slojevima zemlje gdje nema smrzavanja

Uzemljivai

Vrste uzemljivaa:

tapni(cijevni) uzemljiva trakasti uzemljiva okrugli iani uzemljiva kombinirani uzemljiva (vie cijevnih povezanih

trakom)

prstenasti uzemljiva

temeljni uzemljiva mreasti uzemljiva uzemljiva za transformatorske stanice

36


36/53

Uzemljivai

Najpovoljnije je za uzemljiva upotrijebiti tzv. sabi rn i vod uzemljenja, nakoji se spoje svi pojedinani uzemljivai

Ako je uzemljenje kombinirano, sabirni vod uzemljenja je tzv. trakastiuzemljiva koji ini traka poloena prstenasto oko objekta koji se titi, nadubini veoj od 50 cm, a na udaljenosti 2 m od zidova kako se i vidi naslici ispod

37


37/53

Uzemljivai

Na kamenitom ili ljunanom terenu teko je zadovoljiti zahtjevima propisa,pa se tada za postavljanje trake sabirnog voda uzemljenja kopaju duboki i

iroki kanali koje se ispuni vodljivim materijalom u koji se onda poloi trakauzemljivaaako ni to ne moe zadovoljiti uvijete mora se poveati duljina poloene trake,pa se postavijonekoliko meusobno povezanih prs tena na propisnojudaljenosti, kako se vidi na slici ispod

38


38/53

Danas se u elektrinim instalacijamanajee koriste temeljni uzemljivai.

Ugraujemo ih u betonske temeljeobjekta tako da je izmeu njih i zemljemin. 10 cm betona.

Uglavnom se upotrebljava elinapocinana traka (FeZn) koja sepovezuje s armaturom na svaka 2-3 m.

Ovakvi uzemljivai vrlo su uinkoviti jersu vlanom betonu (ispod

hidroizolacije) i na taj nain imaju dobarspoj sa zemljom.

Ekonomini su, praktini ineogranienog vijeka trajanja.

Uzemljivai

39


39/53

Uzemljivai

40


40/53

Proraun otpora uzemljivaa

Otpor uzemljenja trakastog uzemljivaa rauna se prema relaciji:

faktor K, u gornjem izrazu uzima u obzir sezonsko povecanje specificnog otpora zemljita,zimi zbog zaleivanja, ljeti zbog suenja. Vrijednost koeficijenta K, najcee se uzima 1,5.l - duljina uzemljivaa

d - promjer uzemljivaa u metrima (ekvivalentni promjer trake = irine trake)h - dubina ukopavanja uzemljivaaspecifini otpor tla

Otpor uzemljenja tapnog uzemljivaa (vertikalno ukopanog)raunase prema relaciji:

41


41/53

Proraun otpora uzemljivaa

Otpor uzemljenja temeljnog uzemljivaa rauna se:

Otpor uzemljenja prstenastog uzemljivaa:

Najprije izraunamo promjer ekvivalentne polukugle kojom nadomjetamo betonski

temelj kvadratinog presjeka stranice a u kojem je FeZn traka duljine l

Kod prstenastih uzemljivaa kruna oblika kojima je promjer D vei od 30 m, njihov se

otpor rasprostiranja R izraunava po priblinom izrazu: koji vrijedi i za

trakaste uzemljivae. Pri tome se za duljinu uzemljivaa u taj izraz umjesto l uvrsti

*Dpa e biti:

gdje je:

Dpromjer prstenastog uzemljivaca u (m),d

promjer okruglog vodica od kojeg je izveden prstenasti uzemljivac u (m)

42


42/53

Mjerni spoj

43


43/53

Spoj koji je projektiran i

postavljen tako da se omogui

elektrino ispitivanje ikontroliranje sastavnih dijelova

LPS-a

Ugrauje se na odvod na visini1,7- 2 m od tla.

Ako je odvod ispod buke,mjerni spoj se izvodi u

prikladnom ormariu

Dio odvoda ispod mjernog spoja

mora se zatititi pomou kutnog

elinog profila Svi mjerni spojevi moraju biti

oznaeni brojevima i premazanicrvenom bojom izvana

Mjerni spoj

44


44/53

U osnovi se sastoji iz dva dijela:

1. EB (Equipotential bonding) - sustav za izjednaavanjepotencijala unutarnjih i vanjskih metalnih instalacija koje ulazeili su u blizini objekta; povezivanje metalnih masa

2. SPD ( Surge protection device)Odvodnik prenapona - ureajza zatitu od prenapona

Unutarnja zatita

45


45/53

Unutarnja zatita: EB (izjednaavanje potencijala)

46


46/53

Unutarnja zatita: EB (izjednaavanje potencijala)

47


47/53

Izjednaavanje potencijala u kupaonici

48


48/53

Vjebe

49


49/53

Vjebe

50


50/53

Vjebe

51


51/53

Vjebe

52


52/53

Vjebe

53


53/53

Vjebe

Documents

Odrzivost instalacija - Gr instalacije pred2+vjezbe