Villámvédelem

[istvan01]

A villámáram eloszlása egy lakóépületbe becsapó villámesetén, úgy alakul,hogy 50%-a villámvédelmi földelőkön fut le, 25%-a az erősáramú betáphálózat PEN vezetőjére esik, 25%-a pedig az épület belső EPH rendszerére. 

Igen, ezek a villámáram eloszlások kiindulási értékeknek jók lehetnek egy elegendő lefedésű villám felfogó-levezető hálózatnál, védővezető és EPH egyesítéssel. De a villám nem olvas szabvány ajánlásokat, találkozik valamilyen impedanciával a beütési talppont és az épület talajfelé mutatott vezetési csatornáikon keresztül. Rögtön változni fog ez a százalékos arány ha alacsony/magas  földfelé az eredő ellenállás. Akkor is nagyot változik ha nincs összekötve ÉV és EPH földelőkkel a villám földelők.
Véleményem szerint, kevés levezetővel/kevés földelőkkel a villám a földelőkön hatalmas feszültséget emel, ezt a hatalmas feszültséget miért vinnénk be a lakásba EPH és ÉV vezetékeken? Ezek a feszültségek akkor is megjelennek a lakáson belül, ha a villám áram 1%-a kúszik befelé. Bízhatnánk abban, hogy a helységeken belül minden felület, minden érinthető vezető/nem vezető közel azonos feszültségre emelkedik. Ez az amiben én nem hiszek, vagy talán ez lehetett az ok/érv, ami miatt a kecskeméti tűzoltók nem fogadják el a kevés/gyenge villám földelők összekötését az ÉV/EPH földelővel.

A fenti szabvány írja, hogy amennyiben a védeni kívánt eszköz10m-nél távolabb van a tápponti SPD-től, akkor a védelem hatásosságának megőrzése érdekében javasolt kiegészítő intézkedések alkalmazása is.További SPD-ket építünk be a hálózaton. Ezt 10m-es szabálynak nevezik.
A zónakoncepció alkalmazásakor ugyanis hiába tudjuk, hogy a "sugárzott" (nagyrészt indukált) zavarok ellen úgy is védekezhetünk, hogy a belső hálózat kellően sok csomópontján SPD-t építünk be(csökkentve ezáltal a kialakuló vezetékhurkok nagyságát és javítva a potenciálkiegyenlítést), nem tudunk arról semmit mondani, mit is jelent a "kellően sok".

Nálam az SPD sűrűség túl is van teljesítve. Ezzel kapcsolatban vannak érdekes felvetéseim. Nekem az első legerősebb SPD 8kA(10/350us)/80kA(8/20us) árammérő szekrényben  mérő után van szerelve. Ha az utcai légvezeték irányból beérkezik egy villám feszültség/áram, akkor feltételezem, lehúz a túlfeszvédőm, de mi történik a digitális mérővel, illetve az óra méretlen oldali plombázott C16A/6kA-es kismegszakítókkal? Az én SPD-m elé be van rakva 63A/100kA olvadó bizti, de a 6kA-es kismegszakító jobb esetben csak összeég.
Kérdeztem DÉMÁSZ szerelőket erről, kérdeztem azt is DÉMÁSZ miért nem enged, vagy miért nem épít maga a méretlen részre T1-es, szikraközös SPD-t? Azt a választ kaptam, hogy az utcai KF/400V-os nagytrafó szekunder oldalán sehol sincs SPD, ha hozzám betennének egyet, akkor az én T1-es SPD-m magára húzná a környék túlfesz áramát, ami nem biztos hogy nekem "jól esne".

A másik SPD-vel kapcsolatos felvetésem. Ha nálam esetleg beüt egy direkt villám a felfogóimba, a villám áram tetemes módon 10-50 kV-ra az egyesített földelők földelési potenciált, ami ÉV-EPH vezetőkön eljut az SPD-khez, T1/T2 T2, T3 túlfeszültség levezetők csak egyet tudnak csinálni. Átengedik a fázisvezetőkhöz képest jóval magasabb feszültséget-áramot a védővezetőről a fázisvezetőkre, had élvezzék a szomszédok is ezt a bizsergést. Ha ez létrejön, legalább nálam a villamos berendezések kevésbé vagy egyáltalán nem mennek tönkre. Tehát erre is érvényes a szabály, egy körzetben egymáshoz közeli épületek/lakásokba kellene SPD védelmet beépíteni.

[istvan01]

Én úgy emlékszem az MSZ EN 62305 az aluminium esetében legalább 50 mm2 keresztmetszetet ír elő, sodronyszerkezet esetén 1,7 mm huzalátmérővel.

Ez így igaz, levezető alu/vas/réz minimális keresztmetszete 50mm2. Szempontok, fajlagos ellenállás/mechanikai szilárdság/villámáram általi melegedés/korrózió. Az általam említett 25mm2 AL vezető nem levezető lesz, a három villám levezető nem egyforma árama miatti villám földelők közötti potenciál kiegyenlítés. Ekkor az előbbi posztban említett villám 50% levezetőkön megjelenő áram tovább osztódik pl 25%-15%-10%. A potenciál kiegyenlítő max 10%-nyi áramot szállíthat maximum, de inkább kevesebbet.

[Sztrogoff]

A levezetők vízszintes összekötése is levezetőnek számít a szabványban.

Ezt a százalékos áramelvitelt én másképp tanultam a szabvány ismertetésekor. De ahogy elnézem, most is ugyanaz van írva az érvényes szabványban angolul, mint ahogy a 2006-osban magyarul:
"Első közelítésként tételezzük fel, hogy a villámáram fele a földelési rendszer felé folyik..."
"Ha a belépő vezetékek (például az energetikai és távközlési vezetékek) árnyékolatlanok vagy nem fém kábelcsatornában haladnak, akkor az n’ számú vezető mindegyikében azonos nagyságú villámáram folyik... "

[istvan01]

A levezetők vízszintes összekötése is levezetőnek számít a szabványban.

Ezt a százalékos áramelvitelt én másképp tanultam a szabvány ismertetésekor. De ahogy elnézem, most is ugyanaz van írva az érvényes szabványban angolul, mint ahogy a 2006-osban magyarul:
"Első közelítésként tételezzük fel, hogy a villámáram fele a földelési rendszer felé folyik..."
"Ha a belépő vezetékek (például az energetikai és távközlési vezetékek) árnyékolatlanok vagy nem fém kábelcsatornában haladnak, akkor az n’ számú vezető mindegyikében azonos nagyságú villámáram folyik... "

Lehet hogy én értelmezem eltérően, de én ezt olvasom a szabványban:

2.3.1 A villámvédelmi célú földelőrendszer részeit össze kell kötni egymással
         Az összekötés lehetőleg épületen kívül közvetlenül történjen, de de megvalósítható a központi földelősínen keresztül is (ld 2.3.4. pont)
         Az összekötésre szolgáló vezetők legkisebb keresztmetszetéről az 5.7. szakasz ad tájékoztatást

--------------

5.7.2 a különböző földelőket a felszín felett összekötő vezetők keresztmetszete feleljen meg az 5,3 táblázat adatainak:
5.3 tábla:
Réz:           16mm2
Alumínium: 25mm2
Acél:          50mm2

[Sztrogoff]

Hát, távol álljon tőlem, hogy kekeckedjek, de, mint tudjuk, még a szabvány magyarázatos kiadása sem szabvány. Nemhogy egy könyv, ahol a pontokba szedett tudnivaló egész más pontokba van szedve, mint a szabvány.
És amellett nem is tudom, ezt ő honnan veszi. Ezek a keresztmetszetek az alábbi című táblázatban vannak:
8. táblázat: A különböző EPH-síneket vagy az EPH-síneket és a földelőrendszert összekötő vezetők legkisebb méretei

De tán valaki más tud hivatkozást adni, hol fordul ez elő a szabványban még. (A 4. lapon kívül, ahol ugyanez 1. táblázat, de a fejléc változatlan).

[istvan01]

A korábban általam feltett kérdésre, az üzemi ÉV föld és a villám földelések összekötése mikor nem indokolt, a ma már nem érvényes MSZ-172-1-1986 ban talált szövegrész adhat esetleg magyarázatot. De rögtön a következő pontban ott van, a villám földelővel mégis össze kell kötni. De, a villám földelők egy LPSIII 100kA-el csak akkor nem emelkednek 1000V fölé, ha megvalósíthatatlanul alacsony az eredő földelési ellenállás, vagyis 0,01ohm. Aztán ott van a kissé zavaros kivétel:

- Ha a kisebb feszültségű berendezés teljes egészében a nagyobb feszültségű részére kialakított
  földelőhálón belül helyezkedik el, akkor a földhöz viszonyított potenciált a kisebb feszültségű
  rendszer üzemi földeléséhez kell viszonyítani.

"3.2.2.5.1. A villamos berendezések védőföldeléseinek összekötése nagyobb feszültségű villamos berendezések különböző célú földeléseivel abban az esetben megengedett, ha a következő feltételek mindegyike teljesül:
- a nagyobb feszültségű berendezéshez tartozó földelés földhöz viszonyított potenciálja rövid időre sem emelkedhetik (tranziens) 1000 V fölé;
- a nagyobb feszültségű berendezéshez tartozó földelés földhöz viszonyított potenciálja 5 s-nál hosszabb időre nem emelkedhetik U L értéke fölé;
- a nagyobb feszültségű berendezésre vonatkozó előírás az összekötést nem tiltja.
Ha a kisebb feszültségű berendezés teljes egészében a nagyobb feszültségű részére kialakított
földelőhálón belül helyezkedik el, akkor a földhöz viszonyított potenciált a kisebb feszültségű
rendszer üzemi földeléséhez kell viszonyítani.

3.2.2.5.2. A villámvédelmi rendszer földelését az érintésvédelmi rendszer földelésével össze kell kötni, ha a
két rendszer földelői 20 m-nél közelebb vannak telepítve. Ennél nagyobb távolság esetén az
összekötés megengedett, de nem kötelező."

[Sztrogoff]

A villámvédelem szerintem nem esik a "nagyobb feszültségű villamos berendezések" gyűjtőfogalom alá.

[Fecó]

A levezetőkre vonatkozó méretkövetelményeket a jelenleg hatályos MSZ EN 62305-3:2011 szabvány 30 oldal 6-os táblázat tartalmazza. Igaz, angol nyelven, de jól kivehető az 50-es szám az alumíniumnál. Elvileg a régebbi kiadású, de magyar nyelven íródott elődje 26. oldalán, szintén magyar nyelven 6 táblázatban 50 mm2 szerepel, 1,7 mm huzalátmérővel.  De beleböngészhetsz az MSZ EN 62561-2:2012 be is...

[istvan01]

Nekem nincs semmi problémám a levezetőkkel, azok keresztmetszetével. Tisztában vagyok azzal, hogy 50mm2-nél nem lehet kevesebb aluból vasból és rézből sem. (Kivéve a HVI levezetők, de az más világ). A levezetők nálam 8mm átmérő, azaz 50mm2 alumínium és nem sodrat. A keveredés akkor állt elő, amikor a villám földelők egymással és az üzemi ÉV földelővel potenciál egyesítő összekötést kérdeztem talaj közelében vízszintesen, amihez a szabvány megengedi a talaj alatt 10mm2 átmérő vasat, talaj felett 16mm2 rezet, 25mm2 alut és 50mm2 vasat. Nálam 25mm2 szigetelt alu összekötő lesz talaj felett, és összesen 5db rúdföldelőt köt egyen-potenciálra.

A kecskeméti tűzoltók vajon milyen esetben nem fogadják el a villámföldelők és üzemi földelők összekötést, erre kérdeztem rá hangsúlyosan. Persze, tudom, ha ennyire zavar a dolog, akkor forduljak bizalommal hozzájuk.

[Sztrogoff]

...A keveredés akkor állt elő, amikor a villám földelők egymással és az üzemi ÉV földelővel potenciál egyesítő összekötést kérdeztem talaj közelében vízszintesen, amihez a szabvány megengedi a talaj alatt 10mm2 átmérő vasat, talaj felett 16mm2 rezet, 25mm2 alut és 50mm2 vasat.

Semmi keveredés nem volt itt, ezek a keresztmetszetek az ÉV földelővel való összekötésre (az EPH sínen át!) megfelelőek, de ez nem volt idáig kérdés, viszont a villám földelők egymással összekötésére meg nem, ezt mondtuk itt többen.
És még egyszer: az a kiadvány, amit idéztél, nem a szabvány.

A kecskeméti tűzoltók vajon milyen esetben nem fogadják el a villámföldelők és üzemi földelők összekötést, erre kérdeztem rá hangsúlyosan. Persze, tudom, ha ennyire zavar a dolog, akkor forduljak bizalommal hozzájuk.

Az alapelv az összekötés, ez itt olyan, mintha ők valami mást tudnának, de az itteni hallgatásból ítélve itt senki nem gondolja, hogy ők jól gondolják. Ha tényleg megkérded, és értelmes magyarázatot kapsz, légy szíves itt közzé tenni.