Bliksembeveiliging voor evenementen en tenten...Bliksembeveiliging voor evenementen en tenten door...

Bliksembeveiligingvoor evenementen en tenten

door Hubert de Veer (lid NEC 81)

Volgens de normNEN-EN-IEC 62305 deel 3

Inleiding

Bliksembeveiliging 1

PresentatorPresentatienotitiesSBK Advies & Training �Hubert de Veer Trainer adviseur elektrotechniek@-mail: [email protected]

Gasthuisstraat 102, 5708 HP Helmond, Nederland �Postbus 448, 5700 AK Helmond, Nederland �Telefoon: +31 492 552067, Fax: +31 492 528983 �Internet: http://www.SBKadvies.nl

De zaak draait beter met SBK Advies & Training

Maatschappelijke aspecten

• Directe schade aan: – Gebouwen– Natuur en milieu – Diensten

• Indirecte schade• Letselschade• Angst• Beveiliging is geen wettelijke

verplichting.• Verantwoord ondernemerschap en bestuur.


PresentatorPresentatienotitiesBlikseminslagen zijn een maatschappelijke kostenpost. De schade die wordt veroorzaakt loopt jaarlijks in de vele miljoenen. De schade bestaat uit:Letsel schade aan mensen en dieren.Schade aan gebouwen waarbij de constructie wordt aangetast of zelf het gebouw afbrand. Schade aan installaties waardoor het milieu wordt getroffen.De indirecte schade waarbij gedacht moet worden aan het weg vallen van diensten en producten waardoor klanten weglopen en vaak niet meer terug komen. De angst voor bliksem is niet onterecht gezien het aantal doden en gewonden die jaarlijks zijn te betreuren.

In Nederland is er geen wettelijke verplichting tot het beveiligen tegen bliksem. Wel wordt van de maatschappelijke partijen verwacht dat zijn hun verantwoordelijkheid serieus nemen. Dit laatste houdt in dat een aantal grote organisatie in hun beleid het beveiligingen tegen bliksem hebben mee genomen. Assuradeurs stimuleren het investeren in bliksembeveiliging door premiekorting aan te bieden. Ook monumenten zorg stelt bliksembeveiliging verplicht voor hun objecten.

Verantwoordelijkheid

• Vanuit de Arbowet• Milieuwet• Privaatrechtelijk• Verzekering• Bedrijf economisch belang • Maatschappelijke betrokkenheid• Openbare veiligheid• Risicoanalyse



Hoe vaak onweert het?

• Het keraunisch niveau in Nederland– van 20 à 30

onweersdagen per jaar– van 25 à 35

onweersdagen per jaar sinds 2000

• Toename van investeringen in gebouwen en automatisering

• Schaderisico´s nemen toe

Ontvanger 1

Ontvanger 2

Ontvanger 3

Inslagpunt

PresentatorPresentatienotitiesHoe vaak ontweert het in Nederland? Deze vraag is belangrijk om te weten wat het risico op schade is. Er wordt al vele jaren gemeten door verschillende organisaties. Het KNMI heeft een bliksemregistratiesysteem, maar ook Van der Heide had een meetsysteem. De gegevens komen in een grote database waaruit dan kaarten kunnen worden gemaakt per regio. Pas na 15 jaar zijn de gegevens betrouwbaar. Tot nu toe gebruiken we nog steeds het getal: 3,5 keer wordt elk vierkante kilometer per jaar getroffen door een directe inslag in Nederland.

Dit getal verandert bijna niet, toch nemen de schades toe. Dit komt omdat er meer gebouwen staan en dat er veel elektronicasystemen worden gebruikt. De mensen zijn meer afhankelijk geworden van de computer.

23 juni 2016


PresentatorPresentatienotitiesEen top dag! 200,000 ontladingen!

Evenementen

• Bescherm bezoeker:– Culturele activiteiten,– Sport activiteiten,– Bijeenkomsten in de buitenlucht.

• Door:– Informatie, waarschuwing– Technische maatregelen– Bliksemrisicoanalyse – Ontruiming (liever niet).


Informatie

• Gebruik actuele informatie over het onweercomplex.

• Geef duidelijke instructies:– Gedrag – Beschermde plaatsen – Voorkom paniek


Technische maatregelen

OmroepinstallatieBeschermde gebieden


De gevaren!

• Aanraking


• Afslag

• Stapspanning

• Getroffen worden

Bliksemrisicoanalyse

• Beschermdgebied• Potentiaalvereffening• Stapspanning


Normen • NEN 1014 5e druk 1992• NEN EN IEC 62305 bliksembeveiliging( 2-2009)

– Deel 1 basisprincipes– Deel 2 risicomanagement – Deel 3 fysieke schade aan objecten en

levensgevaar – Deel 4 elektrische en elektronische systemen

in objecten• IEC 61312

– Bescherming tegen LEMP • IEC 61663

– TelecommunicatielijnenBliksembeveiliging 12


Introductie NEN EN IEC 62305

• De norm bestaat uit 4 delen• Nieuwe risicomanagement • Internationaal document • Samenhang tussen uitwendige en inwendige

beveiliging• Zoneconcept• Gecoördineerde inzet van SPD

PresentatorPresentatienotitiesDe reden dat we bij elkaar zitten is dat de nieuwe norm voor bliksembeveiliging is sinds februari 2009 van kracht is. De norm bestaat nu uit vier losse delen en geldt voor alle landen in de wereld. De norm is meer een technisch boek geworden met minder regels die op afspraken zijn gebaseerd. We zien nu dat in het gebruik altijd overspanningafleiders nodig als er een bliksembeveiliginginstallatie wordt gemaakt. Bij het maken van een installatie wordt een methode gebruikt die de maatregelen met elkaar in samenhang brengt, het bliksemzoneconcept. Voor de uitvoering van een installatie veranderen ook een paar zaken. De aardverspreidingsweerstand per installatie mag nu 10 Ω zijn in plaats van de bekende 2,5 Ω. Bij het maken van een nieuwe installaties kan uit verschillende metalen worden gekozen:KoperAluminiumIJzerRoestvast staal In de norm is er meer informatie over het voorkomen van corrosie.

Deel 1 van de NEN-EN-IEC 62305 NL

• Algemene principes



Basiscriteria bescherming

Afscherming van voldoende dikte• Bliksemstromen• Elektromagnetisch veld• Elektrodynamische effecten• Vonkvorming• Overspanningbeveiliging

PresentatorPresentatienotitiesIn deel 1 wordt ook de perfecte oplossing gegeven voor bliksembeveiliging, de zeecontainer. Alle maatregelen, zoals bovengenoemd, zitten standaard in de container, behalve de SPD’s. Alleen zo zijn onze gebouwen niet gemaakt. Met een bliksembeveiligingsinstallatie moeten we de zeecontainer proberen te benaderen.

Deel 1 Effecten van bliksem inslag


Bliksemzoneconcept; afstanden

• Een denkwijze• Structuur• Samenhang• Uniformiteit• Ervaring


PresentatorPresentatienotitiesIn bovenstaande tekening is het principe uitgelegd van het zoneconcept. Het zoneconcept zorgt ervoor dat de maatregelen die bij het ontwerpen worden gekozen elkaar versterken. In de nieuwe norm wordt veel aandacht besteed aan de scheidingsafstand S. Deze afstand voorkomt afslag naar mensen maar is ook belangrijk om apparatuur te beschermen door velden te verzwakken. Bij een geïsoleerde uitwendige bliksembeveiliging installatie wordt alleen op het maaiveld vereffend. Daarom moet de scheidingsafstand groter worden hoe hoger je in het gebouw komt.

Bliksemzoneconcept; afscherming SPD

• Elektromagnetischepuls

• Afscherming• Potentiaalvereffening• SPD klasse


PresentatorPresentatienotitiesIn deze tekening blijft de afstand S gelijk omdat er hier een dakvermazing of opvangers zijn toegepast. Verder wordt op verschillende plaatsen en hoogtes in het gebouw potentiaalvereffening toegepast. Leidingen worden met gecoördineerd met SPD uitgerust.


Ontladingskromme

Voorbeeld (10/350) voor Type 1 SPD(8/20) voor Type 2 en 3 SPD

PresentatorPresentatienotitiesOmdat deel 4 van de norm gaat over overspanningafleiders moet er vastgelegd worden hoe deze getest moeten worden. Er zijn afspraken hoe een bliksemstroom er uit ziet. De stroom neemt van 0 tot 100% toe in bijvoorbeeld 10 μsec. Vanaf 100% daalt de stroom naar 50% in 350 μsec. Deze waarden worden gebruikt voor een Type 1 bliksemstroomafleider, dit was de oude B afleider.


Deel 2 van de NEN 62305

• Risicobeheer – Noodzakelijkheid– Effectiviteit maatregelen/kosten– Selectie van maatregelen in het object– Selectie voor maatregelen voor bescherming

van diensten

PresentatorPresentatienotitiesDoor engineers wordt de risicoanalyse uitgevoerd. Zij maken daarbij gebruik van het berekeningsprogramma van DEHN, DEHNsupport. Tijdens de training zal dit even gedemonstreerd worden. Dit programma voert de berekening uit volgens deel 2 van de norm. De analysemethode kan voor verschillende doeleinden worden gebruikt:NoodzakelijkheidEffectiviteit maatregelen/kostenSelectie van maatregelen in het objectSelectie voor maatregelen voor bescherming van diensten

Risico-overzicht RX


LEMP

S1

RA RB RC

S3

RW RURV

S4RZ

S2

RMLEMPRx

PresentatorPresentatienotitiesIn bovenstaande tekening kunnen we zien welke risico R er zijn en welke bronnen S deze veroorzaken. S1 = directe inslag op het gebouwS2 = indirecte inslag bij het gebouwS3 = directe inslag op kabels S4 = indirecte inslag bij kabels De risico´s zijn:RA = mensenlevensRB = brandRC = inductieschadeRM = inductieschadeRU = afslag naar mensenRV = brandRW = inductieschade RZ = inductieschade

Directe trefkansgebied gebouw

Bliksembeveiliging 2230.09.08 / S6122e_b

LW

HAd

3H

S1

PresentatorPresentatienotitiesEen belangrijk onderdeel van de analyse is het berekenen van het trefoppervlak Ad van een gebouw. In bovenstaande figuur is dat voorgedaan bij een gebouw. Merk op dat de hoogte 3 keer wordt gebruikt voor het berekenen.

Trefkansgebieden

Indirect

• Direct leidingen

Indirect leidingen


PresentatorPresentatienotitiesNaast het directe inslaggebied van het gebouw is het ook een gebied van 500 m rond het gebouw.De leidingen dit het gebouw in of uit gaan hebben een trefkansgebied. Een direct en indirect gebied.

Het aanvaardbare risico


currentwater

gas

R1: risico van verlies van mensenlevens ;

R4: risico van economische verliezen .

R3: risico van verlies van cultureel erfgoed ;

R2: risico van verlies van openbare diensten ;

RT (1/jaar)

10-5

10-3

10-4

PresentatorPresentatienotitiesEen risico uitrekenen is nodig om te weten hoe groot het kan worden bij blikseminslag. Maar als het risico berekend is dan moet er nagedacht worden wat het aanvaardbare risico mag zijn. 100% beveiliging bestaat niet en is onbetaalbaar.Deel 2 geeft aan wat de aanvaardbare risico’s mogen zijn.

Noodzakelijkheid berekening volgens NEN 1014• Kosten van de

installatie• waarde opstal• waarde inboedel• gevolgschade• immateriële schade• beschermingsmaatrege

len:– constructie opstal– Brandblusmiddelen

• Gebaseerd op kosten


PresentatorPresentatienotitiesDe NEN 1014 heeft een methode waarmee de noodzakelijkheid op basis van investering en kosten van schade wordt bepaald. Deze methode is in het voor traject uitgevoerd. Als de gebruiksomstandigheden zijn veranderd dan moet deze berekening opnieuw gedaan worden.

Deel 3 Fysieke schade aan objecten en letsel aan

mens en dier Meer techniek minder regels


PresentatorPresentatienotitiesDit deel van de norm wordt het meest in relatie gebracht met de oude NEN 1014, toch het een puur technisch documenten dat veel elektrotechnisch kennis vraagt, dit in tegen stelling tot de NEN 1014.

Opbouw installatie • Opvangfunctie

– Vermazing, daknet– Opvangers, masten en draden– Geïsoleerde opvangers

• Afleidfunctie • Aardingsfunctie • Vonkvorming

– Vereffeningfunctie • Uitwendig • Inwendig + SPD


PresentatorPresentatienotitiesEen LPS bestaat uit de boven genoemde delen.

Stapspanning / spanning sturing


PresentatorPresentatienotitiesStapspanning is reële bedreiging voor persoenen die in de buurt zijn van een gebouw met bliksembeveiliging. Er moet door stapspanningsturing een veilige situatie worden gerealiseerd.

Inleiding ontwerpenDe vier basis onderdelen:1. Opvanginrichting

– Franklin, E-veld, vlamboog, dI/dt2. Afgaande leidingen

– Stroomafvoer, zijdelingse inslagen boven 60m.3. Aardingsinstallatie

– Type A verticale elektoden– Type B ringleiding

4. Vonkvorming Bliksempotentiaalvereffening of scheidingsafstand – Uitwendig Inwendig metalen delen &

overspanningsbeveiliging


PresentatorPresentatienotitiesIedere installatie bestaat uit deze 4 onderdelen. De dichtheid en de omvang kunnen per beschermingsklassen verschillen.

Beschermingsklassen


10101520

Afg.leiding

120 m

Potentiaalvereffening

• Uitwendig

• Inwendig SPD


PresentatorPresentatienotitiesVan af LP 3 is de potentiaavereffening van groot belang om een betrouwbare bescherming te realiseren. Metalen delen aan de buitenzijde van het gebouw worden daarom op genomen in de uitwendige bliksembeveiling. Zie ook Fig 18.Ook in het gebouw moeten metalen delen worden vereffend. Dit begint bij de HAR van de installatie. Hierbij moeten ook de overspanningbeveiligingen, SPD, worden betrokken. Het toepassen van SPD is techniek die door speciaal opgeleide technici wordt uitgevoerd.

EMC concept vereffening• Inpandig per etage vermazing

• Voorkomen van:– Overslag – Afslag


1

IEC 2179/05

1

4

1

2

3

IEC 2179/05

1

4

1

2

3

V spanning is 80% van 300.000 km/s


Δt

A B

ΔU

U ↑

tijd→

PresentatorPresentatienotitiesEen spanning zal zich met 80% van de lichtsnelheid door een geleider verplaatsen. De licht snelheid is 300.000 km/s. Metalen delen die met de uitwendige installatie gekoppeld zijn krijgen de spanningspiek na een tijdsvertraging.

Constructie


b

a α

c

d

e

IEC 2147/05

IEC 2146/05

h

j

i

k

f

g

IEC 2149/05

IEC 2148/05

a 1 mb 0,15 m (niet verplicht)c 1 md zo dicht

mogelijk bij de rande 0,2 mf 0,3 mg 1 mh 0,05 mi 0,3 mj 1,5 mk 0,5 mα Beschermingshoek overeenkomstig tabel 2

IEC 2146/05

IEC 2147/05

e

(

d

c

b

a

IEC 2148/05

IEC 2149/05

h

k

j

i

g

f

Zone concept


Zone principe


6 kV 4 kV 2,5 kV 1,5 kV

NEN-EN-IEC 62305

NEN-EN-IEC 60364

Zijn er nog vragen?


Bliksembeveiliging�voor evenementen en tenten �door Hubert de Veer (lid NEC 81)Maatschappelijke aspectenVerantwoordelijkheid Hoe vaak onweert het?23 juni 2016EvenementenInformatie Technische maatregelen De gevaren! Bliksemrisicoanalyse Normen Introductie NEN EN IEC 62305Deel 1 van de NEN-EN-IEC 62305 NLBasiscriteria beschermingDeel 1 Effecten van bliksem inslagBliksemzoneconcept; afstandenBliksemzoneconcept; afscherming SPDOntladingskrommeDeel 2 van de NEN 62305Risico-overzicht RXDirecte trefkansgebied gebouwTrefkansgebieden Het aanvaardbare risicoNoodzakelijkheid berekening volgens NEN 1014Deel 3 Fysieke schade �aan objecten en letsel aan mens en dier Opbouw installatie Stapspanning / spanning sturing Inleiding ontwerpenBeschermingsklassen Potentiaalvereffening EMC concept vereffeningV spanning is 80% van 300.000 km/sConstructie Zone conceptZone principeDianummer 37

Bliksembeveiliging voor evenementen en tenten...Bliksembeveiliging voor evenementen en tenten door...

Documents

Transcript of Bliksembeveiliging voor evenementen en tenten...Bliksembeveiliging voor evenementen en tenten door...