Az új villámvédelmi szabvány II.
2006/12. lapszám | netadmin | 3742 |
Figylem! Ez a cikk 20 éve frissült utoljára. A benne szereplő információk mára aktualitásukat veszíthették, valamint a tartalom helyenként hiányos lehet (képek, táblázatok stb.).
Az új villámvédelmi szabvány II. Az előző számban megjelent bevezető után tekintsük át a szabvány egyes lapjait részletesebben is! Ismételten hangsúlyozzuk, hogy a következőkben leírtak csupán a szabvány bemutatását tűzik ki célul, azaz nem tekin...
Az előző számban megjelent bevezető után tekintsük át a szabvány egyes lapjait részletesebben is! Ismételten hangsúlyozzuk, hogy a következőkben leírtak csupán a szabvány bemutatását tűzik ki célul, azaz nem tekinthetők a szabvány értelmezésének, alkalmazási segédletének.
Az MSZ EN 62305-1: Villámvédelem. 1. rész: Általános alapelvek
Definíciók
A szabvány a fontosabb szakkifejezések definíciójával kezdődik. Ezek közül
kiemelhető a kockázat (risk) és az elviselhető kockázat (tolerable risk)
fogalmának meghatározása. A hangsúly azonban nem a tulajdonképpeni meghatározáson,
hanem azon van, hogy ezt a kifejezést a szabvány explicit formában használja.
A villámvédelmi szabványok (akár a régit, akár az újat tekintjük) alapkoncepciója
természetszerűleg annak a kockázatnak a felmérése és kezelése (csökkentése),
amelyet a villámok közvetlen és közvetett hatása jelent a védendő építményre
és annak (a szó tágabb értelmében vett) környezetére. A régi és az új szabvány
közötti különbség nagyrészt e kockázat meghatározásának módjában van. Az
MSZ EN 62305 a kockázatot - ellentétben az MSZ 274-gyel - számszerű formában
fejezi ki, amelyet a szabvány második lapjában leírt eljárással lehet meghatározni
(erre még majd visszatérünk). Így a kockázat nemcsak fogalomként, hanem tényleges
számértékként is megjelenik. A kockázat kezelésének módjait, vagyis a tényleges
intézkedések közötti eltéréseket ehhez képest tekinthetjük csekélynek. Ebben
az értelemben (de csak ebben) nem tartjuk lényeges különbségnek, hogy a régi,
illetve az új szabvány milyen gördülőgömb- sugarat, kiemelési távolságot,
szerkezeti felépítést, vagy más paramétert követel meg.
A definiált szakkifejezések között találjuk a "védendő szolgáltatás"-t (service
to be protected) is, a "védendő létesítmény" (structure to be protected) mellett.
(A "szolgáltatás" alatt olyan létesítményt kell értenünk, amely a szolgáltatás
teljesítéséhez szükséges összeköttetést, hálózatot biztosítja, tehát például
csővezetéket vagy telefonkábelt. A "szolgáltatás" szó alkalmazása ebben az
értelemben talán nem szerencsés, de követve a szabvány eredeti szóhasználatát
a továbbiakban is maradunk ennél.) Bár az MSZ 274-ben a "szolgáltatás" sem
ebben, sem más formában nem volt definiálva, analóg intézkedések megjelentek
részint a rendeltetés szerinti csoportosításban, részint pedig a "Különleges
épületek és építmények villámvédelme" fejezetben.
Végül, de nem utolsó sorban a "villámvédelmi szint" (LPL, lightning protection
level) fogalmát említjük, amely szintén ismerős lehet az MSZ IEC 1312-1-ből,
ahol "védelmi szint"-ként jelent meg. A villámvédelmi szint egy (római) szám,
amely a villámáram-paraméterek értékeinek egy készletére vonatkozik. Ezek az
értékek lényegesek abból a szempontból, hogy a természetes körülmények között
előforduló villámok paramétereinek értékei a villámvédelmi szinthez rendelt
valószínűséggel a készletben megadott maximális és minimális értékek közé esnek
majd. Mi tagadás, ez a definíció homályosnak tűnhet (különösen a minimális
értékek említése miatt), azonban a szabvány "A" függeléke alapján érthetővé
válik. Itt most csak annyi fontos a számunkra, hogy a villámvédelmi intézkedések
és a villámáram- paraméterek értékei között a kapcsolatot a villámvédelmi szint
jelenti majd, hasonlóan ahhoz, ahogy ezt az MSZ 274-ben a villámhárító berendezés
fokozata jelentette.
A többi alkalmazott kifejezés témánk tárgyalása szempontjából lényegtelen,
e cikk keretében részletes elemzésükkel nem foglalkozunk.
Villámáram-paraméterek
A szabványnak a definíciókat követő rövidke 4. pontja elsőre kevés feltűnést
kelthet. A címből következően elsősorban a villámjelenségek hatásának analítikai
és kísérleti tanulmányozásához szükséges adatokat találjuk itt 5 függelékbe
csoportosítva. A függelékek közül az első három a tervezés és kivitelezés
szempontjából kevés érdemi információt tartalmaz: a megadott értékek (a védelmi
szintekhez rendelt villámáram-jellemzők) jelentős része az MSZ IEC 1312-1-ből
már ismerős lehet (amint azt előző cikkünkben előre jeleztük).
Több figyelmet célszerű szentelni a "D" függeléknek (Test parameters simulating
the effects of lightning on LPS components - Vizsgálati paraméterek a villámáram
villámvédelmi eszközökre gyakorolt hatásának szimulálásához)! A függelék címében
említett "villámvédelmi eszközök" alatt egyaránt értendőek a külső villámvédelmi
eszközök (felfogók, levezetők, összekötők stb.) és a túlfeszültség-védelmi
eszközök. Előbbiek vonatkozásában két részletet ragadnánk ki.
A függelék a D.3 táblázatban adja meg különböző keresztmetszetű vezetők hőmérsékletnövekedésének értékét a villámáram fajlagos energiájának függvényében. Itt most a könynyebb érthetőség érdekében kissé átírva, a villámáram csúcsértékének függvényében ismertetjük a táblázatot (lásd az 1. táblázatot), a hőmérsékletnövekedés értékét Kelvin-fokban megadva. Anélkül, hogy mélyebb részletekbe merülnénk, csupán megjegyezzük, hogy ez a táblázat segítséget nyújt majd a levezetők minimális kiemelési távolságának meghatározásához (MSZ EN 62305-3 5.3.4 pontja). A közölt értékek hasznos információt adnak az átvezetések kialakítására is, vagyis amikor a levezetőt valamilyen szerkezeten, például a tetőn át kell vezetni.
A villámáram elektrodinamikai hatása. Az idevágó részek az MSZ EN 50164-1-ben
már megjelentek (és feledésbe is merültek). A leírtak lényege az a tény, hogy
a villámáram által átjárt vezetőkön a villámáram nagyságától, illetve a vezető
geometriájától függő erők jelennek meg, amelyeket nagyságuk és hatásuk miatt
nem lehet figyelmen kívül hagyni. A külső villámvédelmet, mindenekelőtt az
összekötőket úgy kell kialakítani, hogy ezeknek az erőhatásoknak tartósan (tehát
az időjárás viszontagságainak kitéve évek múltán is) képesek legyenek ellenállni.
Az MSZ EN 50164-1-ben leírt vizsgálatok ennek igazolását szolgálják. Az MSZ
EN 62305-1 "D" függelékének ez a része, együtt az MSZ EN 50164-1-gyel az MSZ
274-3 "Szerkezeti előírások" fejezetét hivatott helyettesíteni.
A túlfeszültség-védelmi eszközök vonatkozásában a "D" függelék az MSZ EN 61643-11
vizsgálati szabványt az előbb leírtakhoz hasonlóan idézi be. Itt találjuk meg
azokat a fizikai paramétereket és értékeket, amelyek a túlfeszültség-védelmi
eszközökkel szemben támasztott követelményeket számszerűen jellemzik, azaz
például hogy mekkora villámáram levezetésére kell alkalmasnak lenniük. (Az
értékek természetesen függvényei a villámvédelmi szintnek.)
Az MSZ EN 62305-1 utolsó, "E" függeléke szintén a túlfeszültség-levezetők kiválasztásához
nyújt segítséget a beépítés helyén várható igénybevétel meghatározásával. A
túlfeszültség-levezetőknek - számos egyéb tulajdonságuk mellett - természetesen
képesnek kell lenniük a beépítés helyére számított villámáramok levezetésére.
A villámrészáramok meghatározásának itt közölt módszere már ismerős lehet az
MSZ IEC 1312-1-ből. A függelék másik fele a szolgáltatásokra vonatkozik, irányadó
villámáram-értékek és speciális szempontok felsorolásával.
A villám által okozott károk
Az 5. pont lényegében leírja azt a hatásmechanizmust, amely a villámok és a
villámkárok, illetve az utóbbiak következtében előálló veszteségek között
teremt kapcsolatot, és amelynek ismerete nélkülözhetetlen a szabvány további
lapjainak értelmezéséhez, alkalmazásához. Az épületekre és a szolgáltatásokra
vonatkozó összefüggések számos részletben eltérnek, ezért tárgyalásuk is
külön történik. Ennek megfelelően ez a kettősség, tehát az építményekre és
a szolgáltatásokra vonatkozó információk szétválasztása a szabvány második
részében is megjelenik majd. A továbbiakban csupán nagy vonalakban mutatjuk
be a károkhoz, illetve ezek révén a veszteségekhez vezető összefüggéseket,
ezért nem térünk majd ki az épületek, illetve szolgáltatások közötti különbségekre.
Kruppa Attila
