Post on 22-Jul-2015
Themadag Alles over
bliksembeveiliging
Voorjaar 2015
SCHAAP NEN-EN-IEC 62305
NEN-EN-IEC 62305 Bliksembeveiliging
Overspanningsbeveiliging
Uitval tgv Bliksemschade.
SCHAAP NEN-EN-IEC 62305
Voorzitter ABO
Adviesraad Bliksem- en Overspanningsbeveiliging
Voorzitter NEC 81 (NEN 1014 / NEN-EN-IEC 62305)
Japan 2006 Zweden 2008
Michiel Hartmann
Vanaf 1979 deelnemer ICLP
Directeur / Eigenaar / Senior adviseur
Schaap Bliksembeveiliging en Ontstoringstechniek bv
Italië 2010 Wenen 2012 Shanghai 2014
Nederlandse vertegenwoordiger in
internationale normcommissies (IEC
en Cenelec)
Nederlandse norm Bliksembeveiliging
SCHAAP
Bliksembeveiliging
Ontstoringstechniek
Hartmann@SchaapBliksem.nl
Docent NEN cursus norm bliksembeveiliging
1/107
SCHAAP NEN-EN-IEC 62305
Bliksembeveiliging,
Specialist op
Schaap heeft 3 afdelingen: Schaap Bliksembeveiliging (installatie afdeling)
Schaap Advies en Inspectie (onafhankelijke afdeling)
Overspanningsbeveiliging en Ontstoringstechniek (EMC technieken).
Sinds 1779 Van koperslager tot advies en installatie bedrijf.
Aarding,
Schaap Ontstoringstechniek (installatie afdeling)
SCHAAP NEN-EN-IEC 62305 8 Hoofd kantoor Deventer Kantoor Rotterdam
Werkt landelijk vanuit 2 vestigingen
Deventer Rotterdam
- Hofleverancier
- ISO 9001
- VCA
2/107
SCHAAP NEN-EN-IEC 62305 21-4-2015 10
NEN-EN-IEC 62305
Inleiding
SCHAAP NEN-EN-IEC 62305
1939
1952 1958
1971
1982
21-4-2015 11
Historie
NEN 1014
Beperkingen Vanaf 1939
alleen gebouw beveiliging gebaseerd op oude theorieën
1992
Nederlandse norm
NEN EN IEC 62305 2e editie van de 62305
NPR 1014 – 2009
Ed1:2006 - Ed2: 2010 2009
Vroeger Nu
Vroeger anders dan nu
NEN 1014
NEN EN IEC 62305
Waarom nieuwe normen
3/107
SCHAAP NEN-EN-IEC 62305 12
NEN-EN-IEC 62305
Deel 1
Algemene principes
Beveiligings-zones
Beveiligings-niveau’s
Beveiligings-principe
SCHAAP NEN-EN-IEC 62305 21-4-2015 13
Beveiligingsniveau’s
100% beveiliging kan Volkomen geleidend ononderbroken scherm Complete potentiaalvereffening binnenkomende leidingen Optimale aarding
Zinvol ?
Niet rendabel
4/107
SCHAAP NEN-EN-IEC 62305 21-4-2015 14
Beveiligingsniveau’s
De mogelijke schade is afhankelijk: - Van de bliksemstroom.
Adequate bescherming: - Door het niveau van bescherming af stemmen op de verwachte bliksemstroom.
Verwachte bliksemstroom: - Waarschijnlijkheid dat een bepaalde bliksemstroom voorkomt. - Afhankelijk van de bliksemparameters.
SCHAAP NEN-EN-IEC 62305
Piek stroom in kA 200 150 100
Lading in C 300 225 150
Specifieke energie kJ/ohm 10.000 5.600 2.500
di / dt in kA /us 200 150 100
99% 98% 97% waarschijnlijkheid
Maximale waarden, belangrijk voor
• belasting van de installatie
• het afslaggevaar
• overspanningsafleiders
Maar niet voor het opvangen van de bliksem.
Bliksemparameters
5/107
SCHAAP NEN-EN-IEC 62305 21-4-2015 17
Welke bliksemparameters zijn
bepalend voor de inslagkans.
Mechanisme van een
bliksemontlading
SCHAAP NEN-EN-IEC 62305 21-4-2015 18
Vangontlading
GELEIDINGSKANAAL
VANGONTLADING
3 - 6 km
20 - 60 m
800-2400 kV
(40kv/m)
Stappen ca 50 m
tijd tussen
stappen 50 s
GEÏONISEERDE
LUCHT
6/107
SCHAAP NEN-EN-IEC 62305 21-4-2015 19
Doorslag traject
VANGONTLADING
DOORSLAG-TRAJECT
20 - 60 m
SCHAAP NEN-EN-IEC 62305 21-4-2015 20
Foto inslag
VANGONTLADING
VANGONTLADING
VANGONTLADING
DOORSLAG-TRAJECT
KOP ONTLADING
7/107
SCHAAP NEN-EN-IEC 62305 21-4-2015 21
R = 10 . I 0.65 h
= 8
0 m
Straal bol heeft relatie met bliksemstroom
kA m
200 100
45 10 100 35
15 2
100 35
35 kA
SCHAAP NEN-EN-IEC 62305 21-4-2015 22
R = 10 . I 0.65
Straal bol heeft relatie met bliksemstroom
R2 = 100 m
kA m
200 100
45 10 100 35
15 2
100 35
35 kA
Beschermruimte
R2 = 100 m
0 x
h =
80
m
8/107
SCHAAP NEN-EN-IEC 62305 21-4-2015 23
0 x
h =
80
m
R1 = 15 m
2 kA
Straal bol heeft relatie met bliksemstroom
R = 10 . I 0.65
kA m
200 100
45 10 100 35
15 2 15 2
Electro Geometric Model
Rolling sphere methode
.
SCHAAP NEN-EN-IEC 62305 21-4-2015 24
0 x
h =
80
m
Beschermruimte
R1 = 15 m
2 kA
R1
Straal bol heeft relatie met bliksemstroom
R = 10 . I 0.65
kA m
200 100
45 10 100 35
15 2 15 2
Electro Geometric Model
Rolling sphere methode
9/107
SCHAAP NEN-EN-IEC 62305
Voor het opvangen van een
bliksem, zijn kleinere
ontladingen (stromen)
bepalend.
SCHAAP NEN-EN-IEC 62305
Bliksemparameters
99% 97% 91% 84%
Bliksembolstraal in m 20 30 45 60
Minimale stroom in kA 3 5 10 15
Piek stroom in kA 200 150 100
Lading in C 300 225 150
Specifieke energie kJ/ohm 10.000 5.600 2.500
di / dt in kA /us 200 150 100
99% 98% 97% Belasting van de installatie
Opvang van de installatie
97 %
100
150
100
2.500
10/107
SCHAAP NEN-EN-IEC 62305
Bliksembeveiligingsklasse
98% 95% 88% 81%
Lightning Protection Level (LPL) I II III IV
Piek stroom in kA 200 150 100
Lading in C 300 225 150
Specifieke energie kJ/ohm 10.000 5.600 2.500
di / dt in kA /us 200 150 100
99% 98% 97% 97 %
100
150
100
2.500
Belasting van de installatie
99% 97% 91% 84%
Bliksembolstraal in m 20 30 45 60
Minimale stroom in kA 3 5 10 15
Opvang van de installatie
Voor elk level geldt andere eisen voor de bliksembeveiligingsinstallatie.
- Opvanginrichtingen - Aardingssystemen
- Afgaande leiding afstanden - Overspanningsafleiders
SCHAAP NEN-EN-IEC 62305
Hoe groot is de gemiddelde
bliksemontlading in Nederland?
0
5
10
15
20
25
0-10
10-2
0
20-3
0
30-4
0
40-5
0
50-6
0
60-7
0
70-8
0
80-9
0
90-1
00
100-
110
110-
120
120-
130
130-
140
140-
150
150-
160
160-
170
170-
180
180-
190
190-
200
grot
er 2
00
Bliksemamplitude [kA] positieve en negatieve ontladingen
Bliksem
veelv
uld
igh
eid
in
%
LPL III & IV
LPL II LPL I
LPL III
LPL II LPL I
LPL IV
11/107
SCHAAP NEN-EN-IEC 62305 21-4-2015 31
Bliksembeveiligingszones
Afhankelijk van inslag plaatsen.
Om inzicht te hebben in welke bliksemgevaren voor kunnen komen
zijn bliksembeveiligingszones gedefinieerd.
SCHAAP NEN-EN-IEC 62305
32
S1
S1 Inslag in Object Gevaren:
- Ontzetting gebouw
- Brand
400
200
A 35 kA
60 kA
15 kA
55 kA
30 kA 25 kA
50 kA
sec 0 0,25 0,5 0,75 1
inductie ontzetting brand
vervolgontladingen stroomstaart hoofdontlading
80 kA
12/107
SCHAAP NEN-EN-IEC 62305
Veelal op hoeken van gebouwen
Hoeken of dakobstakels ca 90 %
Dakranden ca 7 %
Dakvlakken ca 3 %
SCHAAP NEN-EN-IEC 62305 21-4-2015 46
S1
S1 Inslag in Object
S2 Inslag nabij object
S2
Gevaren:
- Inductie
spanningstrechter
- Via de grond
13/107
SCHAAP NEN-EN-IEC 62305
Spanningstrechter
leidingen
0 Volt 100 kV 200 kV 200 kV 100 kV 0 Volt
400 kV
op 200 kV
Nabije inslag
SCHAAP NEN-EN-IEC 62305
Inkomende leidingen
spanningsversleping
Nabije inslag
14/107
SCHAAP NEN-EN-IEC 62305
Inkomende leidingen
Nabije inslag
inductie
Magnetisch veld
SCHAAP NEN-EN-IEC 62305 21-4-2015 52
S1
S1 Inslag in Object
S2 Inslag nabij object
S2
S3 Inslag in binnenkomende leiding
S3
S3
grondleiding
15/107
SCHAAP NEN-EN-IEC 62305 21-4-2015 53
S1 Inslag in Object
S2 Inslag nabij object
S2
S3 Inslag in binnenkomende leiding
S1 S3
Gevaren:
- Inductie
spanningsversleping
- Via leiding grote
grondleiding
SCHAAP NEN-EN-IEC 62305 21-4-2015 60
S1
S4
S1 Inslag in Object
S2 Inslag nabij object
S3 Inslag in binnenkomende leiding
S2
S4 Inslag nabij binnenkomende leiding
S3
Gevaren:
- Inductie
spanningstrechter
- Via de grond
16/107
SCHAAP NEN-EN-IEC 62305
Elektronica
• isolatie schade
• waarde componenten anders
• later storing
Latente schade
Kabels
• isolatie schade
• later kortsluiting
• brand
SCHAAP NEN-EN-IEC 62305 21-4-2015 66
Bliksembeveiligingszones
LPZ 0A
S4 R
R
LPZ 0B LPZ 0B
LPZ 0B Geen directe inslag, deel bliksemstroom en inductie
LPZ 1 Geen directe inslag, deel bliksemstroom en inductie
Beveiligde volume binnen LPZ1 rekening worden gehouden
met afslaggevaar
LPZ 0A Directe inslag, volledige bliksemstroom
R Rolling sphere radius
S2
Beveiligde volume binnen LPZ1 en LPZ2 rekening gehouden met demping
LPZ 2 Geen directe inslag, inductie stroom, sterk gedempt veld
Bliksembeveiligingszones
S1
LPZ 0B
LPZ 2
ruimte
LPZ 1
S3
17/107
SCHAAP NEN-EN-IEC 62305 21-4-2015 67
Beveiligingsprincipe
Bliksembeveiliging
SCHAAP NEN-EN-IEC 62305
Bollen theorie
Bollen theorie
Bollen theorie
18/107
SCHAAP NEN-EN-IEC 62305
Bollen theorie
Inslag gebied
Beveiligd gebied Inslag kans
SCHAAP NEN-EN-IEC 62305
doorslag-traject
afgaande leidingen
vangleiding
Beschermings
hoek
opvanger
230V data
water gas
500KV
aardingssysteem
19/107
SCHAAP NEN-EN-IEC 62305
doorslag-traject
afgaande leidingen
vangleiding
Beschermings
hoek
opvanger
500KV
aardingssysteem
potentiaalvereffening
500KV
230V data
water gas
SCHAAP NEN-EN-IEC 62305
scheidingsafstand
doorslag-traject
afgaande leidingen
vangleiding
Beschermings
hoek
opvanger
potentiaalvereffening 500KV
500KV
aardingssysteem
230V data
water gas
20/107
SCHAAP NEN-EN-IEC 62305
Geometrisch elektrisch model Vormt de basis van de opvanginrichting. Naast vermaasde geleiders spelen opvangstaven ook een belangrijke rol.
Potentiaalvereffening Is een must bij elke installatie.
Scheidingsafstand (scheiding tussen bliksemafleider en interne installatie)
Belangrijker, ivm afslag gevaar (stromen naar binnen). .
Aanpak bliksembeveiliging
SCHAAP NEN-EN-IEC 62305
Beveiligingsprincipe
Overspanningsbeveiliging
21/107
SCHAAP NEN-EN-IEC 62305 75
Zonegrens elektronica
aarde
voeding
inductie
.
SCHAAP NEN-EN-IEC 62305 76
Zonegrens elektronica
koppeling
Koppeling
voeding
aarde
data
telecom
inductie
.
22/107
SCHAAP NEN-EN-IEC 62305
Koppeling
77
telecom
data
aarde
koppeling
koppeling
koppeling
voeding
elektronica
potentiaalvereffening Beveiligingszonegrens
- app.grens
- ruimte grens
- gebouwgrens
inductie
Koppeling ????
Koppeling ????
Koppeling ????
SCHAAP NEN-EN-IEC 62305
Overspanningsafleider
systeem
Doel: - Aanbieden gedefinieerde doorslagplaats
23/107
SCHAAP NEN-EN-IEC 62305
Overspanningsafleider
systeem
Doel: - Aanbieden gedefinieerde doorslagplaats
- Creëren beveiligingsnivo
Eisen:
- Afleidstroom
- Aanspreektijd
- Onderlinge coördinatie
- Plaats van de afleiders
- Manier van aansluiten
- Restspanning
- Geen beïnvloeding systeem
SCHAAP NEN-EN-IEC 62305 80
telecom
data
grote
inductie
elektronica spanningsversleping
Spanning en stroom
te hoog voor
elektronica
elektronica
2e zonegrens
spanning en
stroom afgestemd
op apparatuur direct
voeding
aarde
.
24/107
SCHAAP NEN-EN-IEC 62305
Consequentheid is belangrijk Bijvoorbeeld op gebouwgrens dienen alle kabels in de potentiaalvereffening te worden opgenomen, ook die niet gebruikt worden.
SCHAAP NEN-EN-IEC 62305
Aanpak overspanningsbeveiliging
Zone concept
Potentiaalvereffening en aarding is basis.
Gebouwgrens eerst Grootste risico weg Gunstige kosten/baten
Dan bekijken welke ruimten en/of welke apparatuur belangrijk is.
Aanvullende beveiliging
25/107
SCHAAP NEN-EN-IEC 62305 21-4-2015 83
NEN-EN-IEC 62305
Deel 2
Risico beheer
SCHAAP NEN-EN-IEC 62305 84
Hoe vaak komt het voor ?
Wat zijn de risico’s ?
26/107
SCHAAP NEN-EN-IEC 62305
Hoe vaak komt het voor ?
Algemene verzekeraar
Technische verzekeraar
SCHAAP NEN-EN-IEC 62305 21-4-2015 86
Wat zijn de risico’s
2 methoden
Risico afweging
Economische afweging
27/107
SCHAAP NEN-EN-IEC 62305 21-4-2015 87
Bepalen van het risico
Risico Aanvaardbaar
risico
Risico afweging
Afzetten tegen een aanvaardbaar risico
(bijv: brand, iets komt onder spanning, enz)
Inslag kans
→ uitgedrukt in een risico (bijv: 1 op de 10.000)
Kans op schade Gevolgen
SCHAAP NEN-EN-IEC 62305 21-4-2015 88
Bepalen van het risico
Schade Kosten + rest schade
Afzetten tegen de kosten van preventie
Inslag kans
→ uitgedrukt in bedragen
Kans op schade Gevolgen
Economische afweging
28/107
SCHAAP NEN-EN-IEC 62305 21-4-2015 89
Risico afweging
Totaal risico ontleden in risico componenten.
SCHAAP NEN-EN-IEC 62305 21-4-2015 92
D3
D2
D1
S1 S4 S3 S2 Inslag plaats
Gevolgen
Risico A
Risico V
Risico M Risico C
Risico B
Komt niet voor Risico U
Risico Z Risico W
Komt niet voor Komt niet voor
Komt niet voor
Risico componenten
Direct in gebouw Nabij gebouw Direct in leiding Nabij leiding
Letsel
Fysieke schade gebouw
Systeem uitval
8 risico componenten
29/107
SCHAAP NEN-EN-IEC 62305 21-4-2015 93
Inslag kans N:
Bliksem-inslagdichtheid (aantal inslagen per km2 per jaar)
Eigenschappen object (collectieve oppervlakte object)
Lokatie factor
Elk risico component is inslag
kans bepalend
SCHAAP NEN-EN-IEC 62305
Hoe vaak slaat het in.
bliksemregistratie
Assen
Alkmaar
Arnhem
Zierikzee
Maastricht
Inslag kans
30/107
SCHAAP NEN-EN-IEC 62305 21-4-2015 96
1 3 5 10 15 20 25 30 35
Onweersdagen Europa per jaar
SCHAAP NEN-EN-IEC 62305
Gemiddeld 200.000 inslagen per jaar.
Hoogst geregistreerde ca 450.000 inslagen per jaar.
Hoeveel inslagen op een bepaalde locatie ?
Eén zonnecyclus (11 jaar) dan pas meteorologisch
te bepalen.
Nu bijna 33 jaar bijgehouden……………….
Bliksem-inslagdichtheid
31/107
SCHAAP NEN-EN-IEC 62305
Aantal ontladingen per maand
Ontladingen in De Bilt
2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010
Aan
tal
on
tlad
ing
en
x 1
000
120
100
80
60
40
20
0
SCHAAP NEN-EN-IEC 62305
Eén
ontlading
kunnen
meerdere
inslag
punten
hebben.
1 inslagpunt 50%
2 inslagpunten 40%
3 inslagpunten 4%
4 inslagpunten 3%
5 inslagpunten 1%
32/107
SCHAAP NEN-EN-IEC 62305
Bliksem-inslagdichtheid
Inslagen, per jaar, per km2
2,2 – 3,4 2,2-2,4
2,4-2,6
2,6-2,8
2,8-3,0
3,0-3,2
3,2-3,4
bron: KNMI
periode 1971 – 2000
Inslagen, per jaar, per km2 2.2 - 2,4 2,4 - 2,6 2,6 - 2,8 2,8 - 3,0 3,0 - 3,2 3,2 - 3,4
1 inslag per 0,4 km2
of
Binnen 356 m één keer per jaar
inslag
356 m
Ng = 0,04 . Td 1.25
SCHAAP NEN-EN-IEC 62305 21-4-2015 101
Grond
oppervlak
L
W
3H
Object hoogte vertalen naar een effectief
grondoppervlak
H 1: 3
Verzamel oppervlakte risico object
Voorbeeld:
L = 100 m
W = 100 m
Ageb = 10.000 m2
H = 20 m
Ahoogte = 35.309 m2
Aeff = 45.309 m2
Zijaanzicht
33/107
SCHAAP NEN-EN-IEC 62305 102
Kans op inslag voor de
verschillende risico componenten
Directe inslag Risico A, B en C
Inslag in
aangrenzend object
Inslag in buiten leiding Risico U, V en W
Nabije inslag
omgeving object Risico M
Nabije inslag omgeving
buiten leiding Risico z
SCHAAP NEN-EN-IEC 62305 21-4-2015 103
Bepalen van het risico A (kans op letsel bij directe inslag)
Inslag kans in object
Risico Aanvaardbaar
risico
Risico afweging
Rekening houdend met oa.:
• Gebouwconstructie
• Brand gevaar
• Afschermende werking gebouw
• Type Kabels
• Kabelgoten ed.
• Aanwezige beveiliging
Gevolgen
Kans op schade
Uitvoeren voor elke
8 risico componenten
Effecten zoals:
• Afhankelijk van gebruik van het gebouw
• Paniek gevaar
• Milieu gevaar
• Vervolg schade
34/107
SCHAAP NEN-EN-IEC 62305 21-4-2015 104
Het berekende risico wordt afgezet tegen
een aanvaardbaar risico
Risico afweging
verlies mensenlevens 1 op de 100.000 (10 -5 )
verlies openbare dienst 1 op de 1.000 (10 -3 )
verlies cultureel erfgoed 1 op de 1.000 (10 -3 )
verlies economische waarden 1 op de 1.000 (10 -3 )
Aanvaardbaar risico
Risico
SCHAAP NEN-EN-IEC 62305 21-4-2015 105
Conclusie:
er moet heel veel gerekend worden.
De risico berekeningen moeten meerdere malen gedaan worden
Zonder beveiliging (beveiliging nodig ?).
Met oplopende beveiligingsgraden (welke klasse).
Voor elke 8 risico componenten.
Herhaald voor economische afwegingsberekening.
Bij elke berekening wordt naar ca. 50 factoren gekeken.
Risico berekeningen
35/107
SCHAAP NEN-EN-IEC 62305 21-4-2015 108
Risk Assessment Calculator
Expert For intern use
Version 3
Based on
62305 -2 edition 2
M.H. Hartmann
IEC 62305 Protection against lightning
Part 2: Risk management
SCHAAP NEN-EN-IEC 62305 21-4-2015 109
36/107
SCHAAP NEN-EN-IEC 62305
Risicoklasse-indeling
overspanningsbeveiliging
Voorheen: Infoblad 55 van NCP
SCHAAP NEN-EN-IEC 62305
Risicoklasse-indeling
overspanningsbeveiliging NPR 8110
Risico berekening
Kans op overspanning Kans op schade (gevoeligheid en waarde installatie / apparatuur)
Gevolgschade
Punten systeem → risico klasse (1 t/m 5)
Ligging gebouw Aansluitingen Waarde Belang
Risico klasse → maatregelen (gebaseerd op zone-indeling)
Gebouwgrens Apparatuurgrens Gebouw en apparatuurgrens
37/107
SCHAAP NEN-EN-IEC 62305
Web Site BliksemRisico.nl – Apparatuur
kantoor
kantoor
Einde deel2 → samenvatting
SCHAAP NEN-EN-IEC 62305 21-4-2015 113
Samenvattend:
De risico analyse vormt de basis. Het bepaalt wel of geen installatie. Het bepaalt ook de keuze van “welke installatie vorm”.
Geometrisch elektrisch model vormt de basis van de opvanginrichting.
Naast vermaasde geleiders spelen opvangstaven ook een belangrijke rol.
Potentiaalvereffening en scheidingsafstand zijn belangrijke onderdelen van een installatie.
Uitgangspunten NEN EN IEC 62305 :
38/107
SCHAAP NEN-EN-IEC 62305 21-4-2015 114
Beveiliging van elektrische en elektronische systemen.
Uitgangspunt is het zone concept. Potentiaalvereffening, aarding, magnetische afscherming en leidingloop vormen de basis. Aangevuld met gecoördineerde overspanningsbeveiliging.
Zonder een goede zone indeling, potentiaalvereffening,
aarding en coördinatie, hebben overspanningsafleiders geen zin.
Uitgangspunten NEN EN IEC 62305 :
Samenvattend:
SCHAAP NEN-EN-IEC 62305
Vragen
Nieuwe norm bestellen, ga naar www.nen.nl
Web-sites:
www. BliksemRisico. nl www. Bliksem. Info www. Aarding. Info
Boek:
Herschreven Handboek voor Bliksembeveiliging (volgens NEN-EN-IEC 62305)
(zie www. SchaapBliksem . nl)
Voor vragen, tips, ontwerpen en maatregelen:
39/107
SCHAAP NEN-EN-IEC 62305 21-4-2015 116
Te bestellen bij
mybusinessmedia.nl
Of bij de boekhandel
40/107
NEN-EN-IEC 62305 deel 3
Ing. J.M. Hofland
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland2
Organisatie
Van der Heide Groep
Bliksembeveiliging BV Bliksembeveiliging Inspecties BV
Inspecties & Opleidingen BV
KathodischeBescherming&
Corrosie Engineering BV
Beheer
41/107
3
Van der Heide Groep
200 medewerkers
Hoofdkantoor Kollum
Amsterdam
Enter
Hoogvliet
Leerdam
Roermond
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland4
Maasmethode
42/107
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland5
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland6
Maasmethode
43/107
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland7
Maasmethode
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland8
Kijkt u eens rond op onze website:
www.vanderheide.nl
44/107
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland9
NEN-EN-IEC 62305-3
• Beveiliging in en rondom object tegen:– fysieke schade,– letsel van levende wezens ten gevolge
van aanraak- en stapspanningen
• Een LPS conform deel 3 bestaat uit:– Externe bliksembeveiliging– Interne bliksembeveiliging
• ter voorkoming van gevaarlijke vonkvorming, dus niet voor beveiliging van apparatuur
• Beveiliging van apparatuur is te vinden in deel 4
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland10
aardingsinstallatie
afgaande leidingen
opvanginstallatie
Bliksembeveiligingsinstallatie
isolatie/ potentiaalvereffening
45/107
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland11
Opvangmethoden
• De norm NEN-EN-IEC 62305 kent 3 opvangmethoden:– Rollende bol methode– Beveiligde hoek methode – Maas methode
• Zijn er nog andere methoden?
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland12
Andere opvangmethoden?• o.a. ESE (early streamer emission)
- Er moet alleen gekeken worden naar de werkelijke fysieke afmetingen van de metalen opvanginrichtingen.
- Het beveiligde gebied is alleen te bepalen met rollende bol methode of hoekmethode.
46/107
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland13
Einddoorslaglengte
Hoofdontlading
LPL
(bliksembeveiligingsniveau)
I II III IV
Minimale piekstroom (kA) 3 5 10 16
Einddoorslaglengte r (m)(of de straal van een bol)
20 30 45 60
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland14
Bron: Dehn Neumarkt
Rollende bol methode
47/107
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland15
Bron: Dehn Neumarkt
Rollende bol methode
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland16
Rollende bol methode
48/107
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland17
Rollende bol methode
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland18
Beveiligde hoek methode
h
α0
beide oppervlakten zijn gelijk
49/107
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland19
Beveiligde hoek methode
Is rechtstreeks afgeleid van rollende bol methode
Maximaal bruikbare hoogte is beperkt, afhankelijk van klasse
klasse bliksem bolstraal
I 20II 30III 45IV 60
r
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland20
α0 = 53
s
Beveiligde hoek methode
klasse IV
h = 20m
- hoogte bepalen - bij klasse hoek aflezen
50/107
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland21
α0 = 48
s
Beveiligde hoek methode
klasse III
- hoogte bepalen - bij klasse hoek aflezen
h = 20m
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland22
α0 = 38
s
Beveiligde hoek methode
klasse II
- hoogte bepalen - bij klasse hoek aflezen
h = 20m
51/107
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland23
Beveiligde hoek methode
klasse I
α0 = 22
s - hoogte bepalen - bij klasse hoek aflezen
h = 20m
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland24
Maas methode
Geschikt voor algemeen gebruik en in het bijzonder voor vlakke oppervlakten (horizontaal en vertikaal)
Geen gedoogbeleid: maximaal = maximaal!
Type LPS Maximale
maaswijdte (m)
I 5 x 5
II 10 x 10
III 15 x 15
IV 20 x 20
52/107
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland25
Maasmethode
voordeel:- goede stroomverdeling, dus kleinere kans op afslag
NEN 62305 versus NEN1014 Inspektie Januari 2015 J.M. Hofland26
Maasmethode
53/107
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland27
Maasmethode
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland28
Hoge objecten
Bij objecten lager dan 60 m is de kans op zijdelingse inslag enkele procenten.
r
r
r
r
54/107
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland29
Beveiliging tegen zijdelinge inslag
58m
- tot h = 60 m is geen opvanginrichting tegen de gevel vereist
150m
120m
180 m
120 m
80% = 144 m
- aanvullend: gehele geveldeel boven h = 120 m beveiligen
120m
96m
65m
60m
- vanaf h = 60 m alleen de bovenste 20%
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland30
Zijdelingse inslag
totale hoogte = 115 m(20 % = 23 m)
tussen 92 m en 115 m hoogte opvangfunctie, dus leidingen aan buitenzijde
vanaf 92 m hoogte tot maaiveld afgaande leidingen, dus mogen uit zicht worden weggewerkt
55/107
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland31
Bliksembeveiligingsmateriaalopvanginrichtingen en afgaande leidingen
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland32
Natuurlijke componenten
materiaaldikte a
t (mm)dikte b
t' (mm)dikte c
t‘‘ (mm)Lood - 2 -Staal (RVS, verzinkt) 4 0,5 2,5Titaan 4 0,5 2,5Koper 5 0,5 2Aluminium 7 0,65 3Zink - 0,7 -
a dikte t voorkomt doorslag, verhitte plaatsen of ontbrandingb dikte t' alleen voor metalen platen, indien doorslag, plaatselijke verhitting of
ontbranding geen problemen opleveren
Minimumdikte van metalen platen en metalen buisleidingen in opvanginrichtingen
c dikte t’’ voor metaalfolie als doorboren en ontstekingsproblemen behoren te worden voorkomen maar hotspots niet belangrijk zijn (NPR 1014)
56/107
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland33
Praktijkvoorbeeld
•Materiaaldikte•Continuïteit•Overgangsweerstanden
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland34
Kans op inslag
Met het Geometrisch Elektrisch Model wordt bepaald:Grootste kans op inslag:
– hoekpunten– dakranden– uitstekende punten (dakopstanden)
Kleinere kans op inslag:– dakvlakken– muurvlakken
57/107
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland35
Plaatsing opvangleiding
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland36
Plaatsing opvangleiding
58/107
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland37
Plaatsing opvangleiding
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland38
Beveiliging d.m.v. opvangers
opvangers op het object
opvangers op afstand rondom het object, i.v.m. Ex-zone
Bron: Dehn Neumarkt
59/107
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland39
Beveiliging d.m.v. vangleidingen(veelal bij objecten in Ex-zones)
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland40
Afgaande leidingen
• Functies:– Het zo klein mogelijk houden van de lengte van
stroompaden vanaf het inslagpunt naar de grond– Het aanbieden van meerdere parallelle stroompaden
meer afgaande leidingen = betere stroomverdeling, lagere stroomsteilheid, dus minder kans op afslag en minder inductie in het object
• Belangrijk:– Geometrie: het aanhouden van gelijke afstanden
tussen de afgaande leidingen rondom het object.
60/107
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland41
Afstand tussen afgaande leidingen en tussen ringleidingen
Beveiligingsklasse Typerende afstand m
I 10
II 10
III 15
IV 20
Incidenteel is +/- 20 % afwijking toegestaan, mits dit in de nabijheid wordt gecompenseerd.
Dit geldt dus zowel verticaal als horizontaal met zogenaamde ceintuurleidingen.
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland42
Afgaande leidingen
61/107
NEN 62305 versus NEN1014 Inspektie Januari 2015 J.M. Hofland43
Afgaande leidingen
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland44
Afgaande leiding via gevelbeplating
62/107
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland45
Afgaande leiding via staalconstructie
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland46
AardingssysteemBliksem heeft een hoog-frequent karakter (volgontladingen tot meer dan 3 MHz)Door hun zelf-inductie hebben lange elektroden minder effect. Om bliksemstroom goed in de bodem te verspreiden zijn van belang:
- vorm- afmetingen
Beter zijn:- meerdere korte elektroden- ringleidingen- vermaasde ringleidingen
Over het algemeen wordt een lage verspreidingsweerstand aanbevolen, in ieder geval lager dan 10 .
Eén geïntegreerd systeem voor bliksem, netvoeding en data-/ telecomsystemen wordt geadviseerd.
63/107
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland47
• Mogelijke functies:– geleiding naar en verspreiding van stroom in aarde– potentiaalvereffening tussen afgaande leidingen– potentiaalsturing in de buurt van gebouwen
Aardingsinstallatie
1 m 3 m 3 m
0,5 m1,0 m
1,5 m
3 m
2,0 m
U (
kV
)
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland48
“Vee door bliksem getroffen”
“stapspanningen”
835 schapen gedood in
1939
64/107
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland49
“Koe door bliksem getroffen”
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland50
Lichtenberg figuurop golfbaan
65/107
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland51
persoonlijke ongelukken
26-8-2006 Vorden
2 doden bij begrafenis
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland52
• Type A– verticale losse elektrode– horizontale losse elektrode
Type aardingsopstelling
66/107
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland53
• Type B– een ringleiding in de fundatie– een ringleiding in de bodem rondom het object– een combinatie van ringleiding met aanvullende
elektroden
Type aardingsopstelling
• Functies:– geleiding naar en verspreiding van stroom in aarde– potentiaalvereffening tussen afgaande leidingen– potentiaalsturing in de buurt van gebouwen
• Type B heeft voorkeur bij objecten met:– uitgebreide elektronische systemen– hoog brandrisico
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland54
Fundatieaarding
67/107
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland55
Fundatieaarding
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland56
Vermaasde aardingsinstallatiemaaswijdte 40 m
maaswijdte 20 m
2
1
3
4
1
1 = gebouw met vermaasd netwerk van wapening
2 = toren binnen de installatie3 = stand-alone apparatuur4 = ondergrondse kabeloversteken
68/107
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland57
Scheidingsafstandom afslag te voorkomen
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland58
meervoudige ontlading
0
20
40
60
80
ST
RO
OM
ST
ER
KT
E (
kA
)
0 100 1000200 300 400 500 600 700 800 900
TIJD (ms)
HOOFDONTLADING
DEELONTLADINGEN KUNNEN VOLGEN
STROOMPIEK NA
DEELONTLADING
+ 500 A
69/107
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland59
amplitude-dichtheid(van directe inslagen)
0
5
10
15
20
25
30
35
40
frequentie (Hz)
stro
om
ster
kte
(k
A)
langdurige ontladinghoofdontladingvolgontlading
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland60
ElektriciteitsleerLeiding-impedantie i.v.m. afslag
Z = R2 + XL2
XL = 2 x f x L (L 1 H/ m)
Cu 50 mm2 R = 0,35 m/ m
Bij 50 Hz:
XL = 2 x 3,14 x 50 x 1 x 10-6
= 0,3 m/ m
R = 0,35 m/ m
Z = 0,46 m/ m
Bij 10 kA U = 4,6 V/m
70/107
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland61
Leiding-impedantie
Z = R2 + XL2
XL = 2 x f x L
Bij 25 kHz:
XL = 2 x 3,14 x 25 x 103 x x 10-6
= 0,16 / m
R = 0,35 m/ m
Z = 0,16 / m
Bij 10 kA U = 1,6 kV/m !!
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland62
Leiding-impedantie
Bij 10 kA U = 63 kV/m !!
XL = 2 x 3,14 x 1 x 106 x1 x 10-6
= 6,3 / m
R = 0,35 m/ m
Z = 6,3 / m
Bij 1 MHz:
71/107
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland63
Scheidings-afstand
50 Hz10 – 30 kHz
1 kHz – 3 MHz
I (kA)
t (s)
afgaande leiding
interne leiding
R
LI
U
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland64
Voldoende afstand?
72/107
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland65
apparatuur
apparatuur
HVI
Bliksemdeelstroom
IU
I
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland66
Afslag
U
apparatuur
apparatuur
HVI
IU
73/107
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland67
Historie aansluiting dakopstanden
opvanger
isolatie-afstand?
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland68
Beveiliging dakopstanden
voldoende afstand houden
opvanger voldoende hoog
74/107
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland69
Afstand houden(hoe het niet moet)
Oplossing:- dakleidingen verplaatsen- elektrische leidingen verplaatsen
(Elektrische) leidingen zouden niet over het dak moeten lopen!
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland70
Factoren die scheidingsafstand 's' bepalen
afgaande leiding
interne leiding
isolatiewaarde medium
aantal afgaande leidingen
I (kA)
t (s)
stroomsteilheid
hoogte betreffende punt
klasse I II III/ IV
stroomsteilheid (kA/s)
20 15 10
75/107
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland71
Elektrische scheiding
Indien scheidingsafstand 's' niet haalbaar is, dan moet potentiaalvereffening worden toegepast!Potentiaalvereffening van actieve geleiders te realiseren d.m.v. overspanningsafleiders.
Belangrijk:Houd er rekening mee dat door de potentiaalvereffeningsleidingen een bliksemdeelstroom kan vloeien. afgaande
leidinginterne leiding
Potentiaalvereffeningscheidingsafstand d
76/107
Potentiaalvereffeningscheidingsafstand d
d >s
Tabel 10
Class of LPS Ki
I 0,08
II 0,06
III en IV 0,04
Aantal afg.
leidingen
n
Kc
1 1
2 1….0,5
4 en meer 1….1/n
Tabel 11
Materiaal Km
lucht 1
Beton, steen 0,5
Overige
materialen in
behandeling?
Tabel 12
Potentiaalvereffeningvoorbeeld afstand d
• Ki = 0,04
• Kc = 0,2
• Km = 0,5
• L = 20m
0,04 x 0,2 x 20
0,5= = 32 cm
77/107
Potentiaalvereffeningvoorbeeld afstand d
Afstand d > 32 cm
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland76
Situaties die voor zich spreken….?
UTP-datalijn
78/107
NEN 62305 versus NEN1014 Inspektie Januari 2015 J.M. Hofland77
Zonnepanelen op dak
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland78
Zonnepanelen op dak
79/107
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland79
Interne bliksembeveiliging
• Vroeger…………
• Tegenwoordig………
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland80
Interne bliksembeveiliging
- elektrische netvoeding- waterleiding- gasleiding- tele- en datacommunicatie- CAI- M&R-leidingen
80/107
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland81
Interne bliksembeveiliging
• Gevaarlijke vonkvorming kan ontstaan tussen de LPS en:– metalen delen (installaties);– interne systemen;– binnenkomende geleidende delen en bekabeling.
Dit moet worden voorkomen:–op maaiveldhoogte d.m.v.:
•potentiaalvereffening –langs de gevels en op daken d.m.v.:
•elektrische scheiding van de externe LPS of•potentiaalvereffening.
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland82
Vermaasde potentiaalvereffening
Betonstaal
voldoet aan:- NEN-EN-IEC 62305- IEC 61000-5-2
(= EMC-richtlijn)
81/107
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland83
Verdeling stootstroom naar inkomende leidingen
Inslagstroom verdeelt zich over:- aardingsinstallatie van de LPS;- uitwendige geleidende delen (elektrisch en mechanisch).
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland84
Bliksempotentiaalvereffening
Advies:- De binnenkomst van alle mechanische en elektrische
geleiders concentreren op één locatie;- Buitenkabels altijd als gearmeerde/ afgeschermde kabel
uitvoeren (of als glasvezel);- Geen UTP-datakabels in pvc-pijp in grond,
maar in metalen pijp!!
82/107
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland85
Bliksempotentiaalvereffening inkomende leidingen
• Alle geleiders van alle leidingen die met het object zijn verbonden moeten op het punt van binnenkomst in de bliksempotentiaalvereffening worden opgenomen:– rechtstreeks;– via overspanningsafleiders.
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland86
Keuze overspanningsafleidernetvoeding
• Afleidstroom• Restspanning• Netvolgstroom• Configuratie• Voorzekering• Toeters en bellen
83/107
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland87
Signaallijnbeveiligingkeuze wordt bepaald door:
• op welke zone komt de beveiliging;• vereiste afleidstroom;• maximale werkspanning;• configuratie;• data-protocol;• maximale bedrijfsstroom;• frequentiebereik/ Bautrate;• maximale demping;• aansluittechniek;
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland88
Onderhoud en inspectie
– de LPS voldoet aan het ontwerp;– de LPS geen gebreken vertoont;– uitbreidingen in de LPS worden opgenomen.
• Doel:
– Visueel;– Beproeving d.m.v. meting.
• Hoe:
waarborgen dat:
84/107
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland89
Onderhoud en inspectie
– Tijdens de bouw (vooral bij componenten die nadien verborgen en ontoegankelijk zijn),
– Na voltooiing van de installatiewerkzaamheden,– Op periodieke basis (afhankelijk van aard van object,
corrosieproblemen en beveiligingsklasse),– Na wijzigingen, uitbreidingen en reparaties,– Na blikseminslag op het object (in verband met
mechanische krachten, overgangsweerstanden, etc.).
• Wanneer:
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland90
NPR 1014
Aanvullende informatie m.b.t.:1. Economische afweging2. Externe bliksembeveiliging3. Interne bliksembeveiliging4. Inspectie5. Objecten met gasontploffingsgevaar6. Objecten met brandgevaar7. Objecten met ontplofbare stoffen8. Speciale objecten (kraan, molen, dakbedekking riet/stro,
stadions, sportvelden, torens)
85/107
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland91
principe onweersdetectie
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland92
Inslagen Utrecht
86/107
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland93
Inslagen 28 juni 2011Kedichem (straal 12 km)
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland94
Inslagen 28 juni 2011Kedichem
87/107
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland95
Onweersbui 28 juni 2011Kedichem
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland96
Onweerdataservice
88/107
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland97
Onweerdataservice
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland98
Onweerdataservice
89/107
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland99
Samenvatting
Rollende bol methode biedt efficiënte opvang van de bliksem;
Het liefst geen verbindingen meer op dak met ventilatoren, etc.
Beter een goed aardingsontwerp dan een lage aardingsweerstand (10 ohm is genoeg);
Bliksem-potentiaalvereffening is van veel groter belang geworden (3 MHz);
Onweerdataservice een nieuwe dienstverlening om risico’s te beperken
Themadag NEN-EN-IEC 62305 J.M. Hofland100
Zijn er nog vragen?
Bedankt voor uw aandacht
90/107
Welkom in de wereld van...
René Bruins
Overspanningsbeveiliging
2 Themadag bliksembeveiliging | R.Bruins | 2015
Inleiding NEN-EN-IEC 62305-4
“Bliksem als bron van schade is een verschijnsel waarbij zeer hoge energie optreedt”
“De bij blikseminslagen vrijkomende energie is vele honderden megajoule groot”
“Om elektronische apparatuur te beschadigen is enige milli-jouleal toereikend”
91/107
InleidingEffecten van blikseminslag op objectIEC 62305-1
Soort object naar functie
en/of inhoud
Effecten van blikseminslag
Woonhuis Doorslag van elektrische installaties, brand en materiële schade
Schade blijft gewoonlijk beperkt tot objecten die zijn blootgesteld aan het inslagpunt of aan het pad van de bliksemstroom
Falen van geïnstalleerde elektrische en elektronische uitrusting en systemen (bijv. televisietoestellen, computers, modems, telefoontoestellen enz.)
Agrarisch bedrijfsgebouw Primair risico van brand en gevaarlijke stapspanningen alsmede materiële schade
Secundair risico ten gevolge van storing van elektrische stroom, en levensgevaar voor de veestapel door falen van elektrische regeling van ventilatie- en voedingssystemen enz.
3 Themadag bliksembeveiliging | R.Bruins | 2015
InleidingEffecten van blikseminslag op objectIEC 62305-1
Soort object naar functie
en/of inhoud
Effecten van blikseminslag
Theater, hotel, school, warenhuis, sportaccommodatie
Schade aan de elektrische installaties (bijv. elektrische verlichting) waardoor waarschijnlijk paniek wordt veroorzaakt
Falen van brandalarmering waardoor vertraging bij de maatregelen voor brandbestrijding ontstaat
Bank, verzekeringsbedrijf, handelshuis enz.
Als boven, met daarbij problemen door het wegvallen van communicatie, falen van computers en verlies van gegevens
Industrie Aanvullende effecten, afhankelijk van wat er zich in de fabrieken bevindt, van geringe tot onacceptabel grote schade en verlies van productie
4 Themadag bliksembeveiliging | R.Bruins | 2015
92/107
NEN-EN-IEC 62305-4
Inhoud:
Ontwerp en installatie van een beveiliging tegen LEMP
Aarding en potentiaalvereffening
Magnetische afscherming en leidingloop
Gecoördineerde overspanningsbeveiliging
Beheer van een LPMS (LightningProtection Measures System)
5 Themadag bliksembeveiliging | R.Bruins | 2015
Apparatuur
Behuizing
Bliksem-deelstroom
I0,H0
LPZ 0
LPZ 1
LPZ 2
Het beveiligen van elektrische en elektronische systemen.
Aarding en vereffening
Afscherming
leidingloop
Gebouw
Ruimte
Apparatuur
Ontwerp en installatieBliksembeveiligingszones
6 Themadag bliksembeveiliging | R.Bruins | 2015
93/107
BasisbeschermingsmaatregelenAarding en potentiaalvereffening
Voorkomen van (gevaarlijke) potentiaalverschillen
Reduceren van (bliksem) stromen
7 Themadag bliksembeveiliging | R.Bruins | 2015
Gesloten kabelkanalen(invloed elektromagnetischevelden verminderen)
Gescheiden kabelvoeding (voorkomen van inductielussen)
BasisbeschermingsmaatregelenMagnetische afscherming en leidingloop
8 Themadag bliksembeveiliging | R.Bruins | 2015
94/107
Apparatuur
Behuizing
Bliksem-deelstroom
I0,H0
LPZ 0
LPZ 1
LPZ 2
Het beveiligen van elektrische en elektronische systemen.
(HVI)SPD 0/1
Gecoördineerde overspanningsafleiders (SPD’s)
(OVI)SPD 1/2SPD
(WCD)
Ontwerp en installatieGecoördineerde overspanningsbeveiliging (SPD)
9 Themadag bliksembeveiliging | R.Bruins | 2015
A
B
S2 S3
S1
A
B
S2 S3
S1
A
B
S2 S3
S1
Overspanningsbeveiliging SPDPrincipe
10 Themadag bliksembeveiliging | R.Bruins | 2015
95/107
Transiënten technologieGecoördineerde overspanningsbeveiliging (SPD)
10/350 µs (IEC 61312-1) LEMP
8/20 µs (IEC 60060-1) SURGE
810 20 t
µs
iî
1,0
0,5
0,0
0 100 200 300 350
Impuls vormen.
11 Themadag bliksembeveiliging | R.Bruins | 2015
Overspanningsbeveiligingen (SPD’s) moeten bestand zijn tegen het te verwachten deel van de (bliksem)stroom dat erdoorheen vloeit, zonder zelf te worden beschadigd. Hiertoe dienen de SPD’s te voldoen aan de volgende beproevingseisen:
IEC 61643-11 - voor netvoedingssystemen IEC 61643-21 - voor telecommunicatie- en signaleringssystemen
BasisbeschermingsmaatregelenEisen aan (gecoördineerde) overspanningsbeveiliging
12 Themadag bliksembeveiliging | R.Bruins | 2015
96/107
IEC 61643-11
Classificatie
T1 T2 T3
13 Themadag bliksembeveiliging | R.Bruins | 2015
hoofdverdelingZONE 1
onderverdelingZONE 2
ZONE 0 buiten
4 kV 2,5 kV
eindapparaatZONE 3
1,5 kV
OverspanningsbeveiligingszonesNetbeveiliging
14 Themadag bliksembeveiliging | R.Bruins | 2015
97/107
BeveiligingselementenNetbeveiliging (T1+T2/B+C/Klasse 1+2)
- Umax. :- Ubev. :- Iafl. :- Max. :
350 V AC1,5 kV
100 kA (10/350 µs)315 A gG
Specificaties:
Toepassing:
Netbeveiliging bij directe en indirecte blikseminslagin hoofdverdeling
FLASHTRAB
FLT-SEC-…
15 Themadag bliksembeveiliging | R.Bruins | 2015
steekbare
bliksemstroomafleider
mechanische
polarisatie
Netvolgstroom vrij
beveiligings-
niveau
< 1,5 kV
steekbare
overspanningsafleider
AfleidercombinatieFLASHTRAB SEC safe energy control
16 Themadag bliksembeveiliging | R.Bruins | 2015
98/107
BeveiligingselementenNetbeveiliging (T2/C/Klasse 2)
- Unom. :- Ubev. :- Iafl. :- Max. :
350 V AC1,4 kV
40 kA (8/20 µs)315 A gG
Specificaties:
Toepassing:
Netbeveiliging bij indirecte blikseminslag in hoofd / onderverdeling
VALVETRAB
VAL-SEC…
17 Themadag bliksembeveiliging | R.Bruins | 2015
BeveiligingselementenNetbeveiliging (T3/D/Klasse 3)
MAINTRAB
MAINS-PLUGTRAB
- Unom.- Inom. :- Ubev. :- Ubev. :- Iafl. :
230 V AC26A
1,50 kV (Ucm)1,35 kV (Udm)3 kA (8/20 µs)
Specificaties:
Toepassing:
Net-apparaatbeveiligingbij indirecte blikseminslag
18 Themadag bliksembeveiliging | R.Bruins | 2015
99/107
Installatie aspecten
Installatie/apparatuur
F1
N
L1
F2
SPD’s
Type 1 + 2
PE
In
Umax. voor installatie (apparatuur)
maximale leidinglengte
SPD Type 3
19 Themadag bliksembeveiliging | R.Bruins | 2015
Leidinglengte !!
Installatie aspecten
20 Themadag bliksembeveiliging | R.Bruins | 2015
100/107
Installatie/ apparaat
F1
N
L1
F2
SPD’s
= Umax
demo
∆UL = L* ΔiΔt
1 m ~ 1 µH ~ 1kV (ekstra)
Installatie aspecten
21 Themadag bliksembeveiliging | R.Bruins | 2015
Potentiaal-vereffeningsrail
Lengte van de aansluitleidingen
0,5 m
0,5 m
L
SPD
Parallelle aansluiting
Potentiaal-vereffeningsrail
PE-rail
L
SPD
V-vormige (serie) aansluiting
22 Themadag bliksembeveiliging | R.Bruins | 2015
Installatie instructie
101/107
Installatie/apparatuur
F1
N
L1
F2
SPD’s
PE
In
???
Kortsluiting OverbelastingSelectiviteit
Functie zekering F2:
Installatie aspecten
23 Themadag bliksembeveiliging | R.Bruins | 2015
juiste zekering /geen zekering
Specificatie SPD
24 Themadag bliksembeveiliging | R.Bruins | 2015
Video
102/107
Effectieve beveiligingskring
Antenne
M&R, I/Odata/communicatie-leidingen
25 Themadag bliksembeveiliging | R.Bruins | 2015
voeding
Detectielus
Bliksem-deelstroom
Voorbeeld van (zone) conceptvideo bewaking en detectie lussen (automatische poort)
Apparatuur
Regelkast
LPZ 0
LPZ 1
LPZ 2
SPD Type 1
SPD Type 2
?
Camera
Video/data/telecom
26 Themadag bliksembeveiliging | R.Bruins | 2015
103/107
EN 61643-22 (2004-11)
LPZ 0/1 LPZ 1/2 LPZ 2/3
Preferred IEC category
27 Themadag bliksembeveiliging | R.Bruins | 2015
Power
Supply
Information
Technology
IEC 61643-22 (2004-11)
(IB)
(m)
(l)
(n)
(h) (p)
(d)
(d)
LPZ 1LPZ 2
LPZ 0B
(j)
(k)
LPZ 0A
ITC
IB50%
IB50%
LPZ 3
(o)(f) (g)ITE
T3
T1
T2
C1
C2
D1
Preferred
IEC category
28 Themadag bliksembeveiliging | R.Bruins | 2015
“Verschillende beveiligings
niveau’s kunnen worden
gecombineerd in één
overspanningsbeveiliging,
middels een gecombineerde
beveiligingsschakeling”
104/107
Overspanningsbeveiliging voor videosystemen
29 Themadag bliksembeveiliging | R.Bruins | 2015
TERMITRAB TT COMTRAB CT(M)PLUGTRAB PT-IQ
BOUWVORMEN
Beveiligingselementen
30 Themadag bliksembeveiliging | R.Bruins | 2015
105/107
CHECKMASTER voor controle van de SPD’s
PC-interface voor gedetailleerde documentatie
volautomatisch testapparaat
barcode scanner voor herkenning van de
teststekers
31 Themadag bliksembeveiliging | R.Bruins | 2015
video
Afsluiting Themadag BliksembeveiligingMeer informatie
Informatie-/evaluatieformulier
Internet:
http://www.schaapbliksem.nl/
http://www.vanderheide.nl/
http://www.phoenixcontact.nl/
32 Themadag bliksembeveiliging | R.Bruins | 2015
106/107
Themadag bliksembeveiliging | R.Bruins | 2014
Vragen?
Themadag bliksembeveiliging | R.Bruins | 2014
Eet smakelijk
107/107