HRN EN 62305-3 hr

HRVATSKKA NORMA

HRN EN 62305-3 Prvo izdanje 2008-XX

Zaštita od munje 3. dio: Materijalne štete na građevinama i opasnost za život

1

SADRŽAJ

Strana

PREDGOVOR.......................................................................................................... ........4 UVOD ...................................................................................................................... ........7 1. 

PREDMET PROMATRANJA ......................................................................................................................... 7 

2. 

UPUĆIVANJE NA NORME............................................................................................................................. 7 

3. 

NAZIVI I DEFINICIJE ....................................................................................................................................... 8 

4. 

SUSTAV ZAŠTITE OD MUNJE (LPS)....................................................................................................... 11 

4.1  4.2  4.3  5. 

VANJSKI SUSTAV ZAŠTITE OD MUNJE ................................................................................................. 12 

5.1  5.2  5.3  5.4  5.5  5.6  6. 

OPĆENITO ...................................................................................................................... 12  SUSTAVI HVATALJKA ...................................................................................................... 13  SUSTAV ODVODA ........................................................................................................... 17  SUSTAV UZEMLJIVAČA ................................................................................................... 21  SASTAVNICE LPS .......................................................................................................... 24  GRADIVA I DIMENZIJE ..................................................................................................... 26 

UNUTARNJI SUSTAV ZAŠTITE OD MUNJE ........................................................................................... 29 

6.1  6.2  6.3  7. 

VRSTA LPS ................................................................................................................... 11  PROJEKTIRANJE LPS .................................................................................................... 12  NEPREKIDNOST ARMATURNOG ČELIKA U ARMIRANOM BETONU GRAĐEVINE ................ 12 

OPĆENITO ...................................................................................................................... 29  IZJEDNAČIVANJE POTENCIJALA MUNJE .......................................................................... 29  ELEKTRIČNA IZOLACIJA VANJSKOG LPS ....................................................................... 32 

ODRŽAVANJE I PREGLED LPS ................................................................................................................ 33 

7.1  7.2  7.3 

PREDMET PREGLEDA ..................................................................................................... 33  ROKOVI OBAVLJANJA PREGLEDA ................................................................................... 34  ODRŽAVANJE ................................................................................................................. 34 

8.  ZAŠTITNE MJERE PROTIV POVREDA ŽIVIH BIĆA ZBOG DODIRNOG NAPONA I NAPONA KORAKA ................................................................................................................................................................... 34 

8.1  ZAŠTITNE MJERE PROTIV DODIRNIH NAPONA ................................................................ 34  8.2  ZAŠTITNE MJERE OD NAPONA KORAKA ......................................................................... 35  (NORMATIVNI) ............................................................................................................................ 42  Dodatak A (normativni) Postavljanje sustava hvataljka .....................................

35

Dodatak B (normativni) Najmanji presjek zaslona opskrbnog kabela za sprječavanje opasnog iskrenja.... 41 Dodatak C (obavijesni) 2

Raspodjela struja munje među odvodima ............................................................... 42 Dodatak D (obavijesni) Dodatne obavijesti za LPS u slučaju građevine s rizikom eksplozije .................... 46 Dodatak E (obavijesni) Upute za projektiranje, konstrukciju, održavanje i pregled sustava zaštite od munje... 52 Izvori ...........................................................................................................................153

3

MEĐUNARODNO ELEKTROTEHNIČKO POVJERENSTVO HRN EN 62305-3 - ZAŠTITA OD MUNJE 3. dio: MATERIJALNE ŠTETE NA GRAĐEVINAMA I OPASNOST ZA ŽIVOT PREDGOVOR 1) Međunarodno elektrotehničko povjerenstvo (IEC) je međunarodna organizacija za normizaciju koja obuhvaća sve nacionalne elektrotehničke odbore (IEC nacionalni odbori). Cilj je IEC promicati međunarodnu suradnju o svim pitanjima koja se tiču normizacije na polju elektrotehnike i elektronike. Uz spomenuto kao i druge aktivnosti, IEC objavljuje međunarodne norme, tehničke specifikacije, tehničke izvještaje, javne specifikacije (PAS) i Upute (nadalje navođene kao „IEC izdanja“). Priprema tih izdanja povjerena je tehničkim odborima; svaki IEC nacionalni odbor koji je zainteresiran za određeno pitanje može sudjelovati u pripremnim radovima. U tim pripremama također sudjeluju i međunarodne, vladine i nevladine organizacije povezane s IEC. IEC usko surađuje s međunarodnim organizacijama za normizaciju (ISO) u skladu s uvjetima određenim u ugovoru između te dvije organizacije. 2) Formalne odluke ili ugovori IEC-a o tehničkim pitanjima izražavaju, koliko je više moguće, međunarodni konsenzus mišljenja o određenim pitanjima dok u svakom tehničkom odboru sjede predstavnici svih zaineteresiranih IEC nacionalnih odbora. 3) Objavljene publikacije imaju oblik preporuke za međunarodnu uporabu i objavljene su u obliku normi, tehničkih specifikacija, tehničkih izvještaja ili uputa i nacionalni ih odbori prihvaćaju u tom smislu. 4) Da bi se promicalo međunarodnu usklađenost, IEC nacionalni odbori će poduzeti sve da IEC publikacije budu jasno prikazane koliko je više moguće u svojim nacionalnim i regionalnim izdanjima. Ako postoje neke razlike između IEC publikacije i odgovarajućeg nacionalnog ili regionalnog izdanja, one moraju u ovim posljednjim biti jasno naznačene. 5) IEC ne koristi nikakve postupke označavanja da bi pokazao svoje odobrenje i ne može se smatrati odgovornim ako je za neku opremu dana izjava o sukladnosti s IEC publikacijom. 6) Svi se korisnici moraju pobrinuti da imaju najnovije izdanje ove publikacije. 7) IEC ili njegovi direktori, zaposlenici ili predstavnici kao i pojedini eksperti i članovi tehničkih odbora i nacionalnih odbora IEC-a ne mogu preuzeti nikakvu odgovornost za bilo koju povredu osobe, štetu na imovini ili ostale štete bilo koje prirode, bilo izravne ili neizravne, kao ni za troškove (uključujući zakonske obveze) i troškove koji bi proizašli na temelju publikacije, njene primjene ili pozivom na ovu ili koju drugu publikaciju IEC-a. 8) Treba obratiti pozornost na popis normi citiranih u ovoj publikaciji. Želi li se ispravno koristiti ovu publikaciju, popisane publikacije ne može se zamijeniti drugim izvorima. 9) Treba obratiti pozornost da neki dijelovi ove publikacije IEC-a mogu biti podložni nekim patentnim pravima. Ne može se IEC smatrati odgovornim ako se ustanovi bilo koje ili sva takva patentna prava. 4

Međunarodnu normu IEC 62305-3 pripremio je Tehnički odbor 81 IEC-a: Zaštita od munje. Niz norma IEC 62305 (od 1. do 5. dijela) načinjen je u skladu s Novim planom objavljivanja koji su odobrili nacionalni odbori (81/171/RQ (2001-06-29)) i koji na jednostavniji način i u racionalnijem obliku nadomješta i osvježava izdanja serije IEC 61024, IEC 61312 i IEC 61663. Tekst ovog prvog izdanja IEC 62305-3 sastavljen je na temelju dviju norma koje i nadomješta: IEC 61024-1-1, prvo izdanje (1990) IEC 61024-1-2, prvo izdanje (1998). Tekst ove norme osniva se na sljedećim dokumentima: FDIS Izvještaj o glasovanju 81/264/FDIS 81/269/RVD Punu obavijest o glasovanju za odobrenje ove norme može se naći u izvještaju o glasovanju navedenom u gornjoj tablici. Ova je publikacija načinjena koliko je više bilo moguće u skladu s direktivama ISO/IEC, 2. dio. IEC 62305 se sastoji od sljedećih dijelova pod općim naslovom Zaštita od munje: 1. dio: Opća načela 2. dio: Upravljanje rizikom 3. dio: Materijalne štete na građevinama i opasnost za život 4. dio: Električni i elektronički sustavi unutar građevina 5. dio: Opskrbni vodovi (bit će objavljeno naknadno) Međunarodno povjerenstvo je odlučilo da će sadržaj ove publikacije ostati nepromijenjen do dana osvježavanja koji je naveden na IEC-ovoj internetskoj stranici "http://webstore.iec.ch" među podacima koji se odnose na pojedine naklade. Do tog nadnevka publikacija će biti: ⎯ potvrđena ⎯ povučena ⎯ zamijenjena revidiranom publikacijom ili ⎯ izmijenjena U Sjedinjenim američkim državama na temelju NFPA 780: Norma za sustave zaštite od munje, izd. od 2004. i praktičnih iskustava pri korištenju vodoravnih uzemljivača, ne zahtijeva se da najmanja duljina takvog uzemljivača bude dvostuko dulja od okomitog uzemljivača. U Francuskoj, Portugalu i Španjolskoj: - prirodne sastavnice ne mogu nadomjestiti sastavnice sustava zaštite, ali se mogu koristiti za kompletiranje odnosno poboljšanje tog sustava, - puni okrugli profil aluminijskog vodiča mora se povećati s 8 na 10 mm, - sekcionirani vodiči ne mogu se koristiti kao odvodi, - promjer punih okruglih vodiča mora se povećati sa 16 na 18 mm, 5

- debljina pune vruće pocinčane željezne trake mora se povećati s 2 na 3,5 mm. UVOD Ovaj dio HRN EN 62305 bavi se zaštitom u građevini i okolo nje od materijalne štete i povreda živih bića zbog dodirnog napona i napona koraka. Smatra se da se glavne i najčinkovitije mjere za zaštitu građevine od materijalnih šteta postižu uz pomoć sustava zaštite od munje (LPS). Taj se sustav obično sastoji od vanjskog i unutarnjeg sustava zaštite od munje. Vanjski je LPS namijenjen za: a) prihvaćanje izravnog udara munje u građevinu (uz pomoć sustava hvataljka); b) odvođenje struje munje na siguran način prema zemlji (upotrebom sustava odvoda); c) raspršenje struje munje u zemlji (uz pomoć sustava uzemljivača). Unutarnji LPS sprječava opasno iskrenje unutar građevine u pomoć vodiča za izjednačivanje potencijala ili udaljavanjem na sigurnosni razmak (i unatoč električne izolacije) između sastavnica vanjskog LPS (kako je definirano u 3.2) i drugih vodljivih dijelova unutar građevine. Glavne zaštitne mjere od povrede živih bića zbog dodirnog napona i napona koraka namijenjene su: 1) smanjivanju opasnih struja koje teku kroz tijelo izoliranjem izloženih vodljivih dijelova i/ili povećanjem površinske otpornosti tla; 2) smanjivanju pojave opasnih dodirnih napona i napona koraka postavljanjem materijalnih prepreka i/ili oznakama opasnosti. Vrsta i smještaj LPS mora se pozorno razmotriti na početku projektiranja nove građevine, pri čemu treba čim više iskoristiti električki vodljive dijelove građevine. Na taj način projektiranje i konstrukcija integralne instalacije postaje lakša, ukupni se estetski aspekt poboljšava, a učinkovitost sustava zaštite od munje raste uz manje troškove i manje rada. Pristup tlu i odgovarajuća upotreba čelika u betonu temelja za oblikovanje učinkovitog uzemljenja može se pokazati i nemogućim kad gradnja već započne. Zbog toga treba u najranijoj fazi projekta razmotriti otpornost tla i njegova svojstva. Ova obavijest je temeljna za projektiranje sustava uzemljivača i može utjecati na projektiranje samog temelja građevine. Redovite konzultacije između projektanta LPS i izvođača, arhitekta i graditelja su bitne da bi se postigao najbolji rezultat uz najmanje troškove. Ako se zaštita od munje izvodi na postojećoj građevini, mora se učiniti sve da se osigura da bude izvedena prema načelima ove norme. Pri projektiranju vrste i smještaja LPS moraju se uzeti u obzir sve značajke postojeće građevine.

6

ZAŠTITA OD MUNJE 3. dio: MATERIJALNE ŠTETE NA GRAĐEVINAMA I OPASNOST ZA ŽIVOT

1. Predmet promatranja Ovaj dio HRN EN 62305 određuje zahtjeve za zaštitu građevina od materijalnih šteta uz pomoć sustava zaštite od munje (LPS) i za zaštitu od povreda živih bića zbog dodirnog napona i napona koraka u blizini LPS (pogledajte HRN EN 62305-1). Ova se norma upotrebljava za: a) projektiranje, ugradnju, nadzor i održavanje LPS građevina bez ograničenja na njihovu visinu; b) postavljanje mjera zaštite od povreda živih bića zbog dodirnog napona i napona koraka. NAPOMENA 1 - Posebni zahtjevi za LPS za građevine opasne za okolinu zbog rizika eksplozije još se razmatraju. Dodatne obavijesti, za upotrebu u međuvremenu, dane su Dodatku E. NAPOMENA 2 - Ovaj dio HRN EN 62305 nije namijenjen zaštiti od kvarova električnih i electroničkih sustava zbog prenapona. Posebni zahtjevi za takve slučajeve dani su u normi HRN EN 62305-4.

2. Upućivanje na norme Norme navedene u sljedećem popisu prijeko su potrebne za uporabu ovog dokumenta. Za norme s datumom vrijedi samo citirana norma. Ako norma nije datirana, upotrebljava se samo navedena norma (uključujući sve dodatke). IEC 60079-10:2002, Električni uređaji za eskplozivne plinske atmosfere – 10. dio: Razredba opasnih prostorija IEC 60079-14:2002, Električni uređaji za eskplozivne plinske atmosfere – 14. dio: Električne instalacije u opasnim prostorijama. IEC 61241-10:2004, Električni uređaji za upotrebu u prisutnosti zapaljive prašine – 10. dio: Razredba prostorija s prisutnošću ili mogućnošću prisustva zapaljive prašine IEC 61241-14:2004, Električni uređaji za upotrebu u prisutnosti zapaljive prašine – 10. dio: Izbor i ugradnja IEC 61643-12:2002, Niskonaponski uređaji za zaštitu od udarnih napona i struja - 12. dio: Uređaji za zaštitu od udarnih napona i struja u niskonaponskim razdjelnim mrežama - Izbor i načela uporabe HRN EN 62305-1: Zaštita od munje. 1. dio: Opća načela HRN EN 62305-2: Zaštita od munje. 2. dio: Upravljanje rizikom HRN EN 62305-4: Zaštita od munje. 4. dio: Električni i elektronički sustavi unutar građevina. 7

IEC 62305-5: Zaštita od munje. 5. dio: Opskrbni vodovi 1 IEC 3864-1: Grafički simboli – Sigurnosni simboli i sigurnosni znakovi – 1. dio: Načela projektiranja sigurnosnih znakova na radnim i javnim mjestima

3. Nazivi i definicije Za ovaj dokument vrijedi sljedeće nazivlje, definicije, simboli i kratice od kojih su neke već rabljene u 1. dijelu, ali se ovdje ponavljaju zbog lakšeg razumijevanja teksta, kao i nazivlje, simboli i ostalo u drugim dijelovima norme HRN EN 62305. 3.1 Sustav zaštite od munje LPS Cijeli sustav koji se koristi za smanjenje materijalnih građevine.

šteta

zbog udara munja u

NAPOMENA Sastoji se od vanjskog i unutarnjeg sustava zaštite od munje.

3.2 Vanjski sustav zaštita od munje Dio LPS koji se sastoji od sustava hvataljki, sustava odvoda i sustava uzemljivača 3.3 Vanjski LPS odvojen od građevine koju treba zaštititi LPS čiji je sustav hvataljka i sustav odvoda postavljen tako da putanja struje munje nema dodira s građevinom koju treba zaštititi NAPOMENA - U odvojenom LPS izbjegavaju se opasna iskrenja između LPS i građevine.

3.4 Vanjski LPS koji nije odvojen od građevine koju treba zaštititi LPS čiji je sustav hvataljka i sustav odvod postavljen tako da putanja struje munje može doći u dodir s građevinom koju treba zaštititi. 3.5 Unutarnji sustav zaštite od munje Dio LPS koji se sastoji od sustava za izjednačivanje potencijala i/ili električne izolacije vanjskog LPS. 3.6 Sustav hvataljka Dio vanjskog LPS koji uz pomoć metalnih dijelova kao npr. štapova, mreže vodiča ili ovješenih žica služi prihvaćanju udara munja.

1

8

Objavit će se naknadno

3.7 Sustav odvoda Dio vanjskog LPS čija je namjena odvesti struju munje od sustava hvataljka do sustava uzemljivača. 3.8 Prstenasti vodič Vodič u obliku prstena oko građevine koji povezuje (vertikalne) odvode zbog raspodjele struje munje među njima. 3.9 Sustav uzemljivača Dio vanjskog LPS čija je namjena odvesti i raspršiti struju munje u zemlji. 3.10 Uzemljivač Dio ili skupina dijelova sustava uzemljivača koji ostvaruju izravan električni dodir sa zemljom i raspršuju struju munje u zemlji. 3.11 Prstenasti uzemljivač Uzemljivač u obliku zatvorena prstena oko građevine na površini ili ispod zemlje. 3.12 Temeljni uzemljivač Čelična armatura ili dodatni vodič ugrađen u beton temelja građevine koji se rabi kao uzemljivač. 3.13 Običan otpor uzemljenja Omjer vršne vrijednosti napona uzemljenja i struje kroz uzemljenje koji općenito ne nastupaju istodobno. 3.14 Napon uzemljenja Potencijalna razlika između sustava uzemljivača i neutralne zemlje. 3.15 Prirodna sastavnica LPS Vodljiva sastavnica koja nije posebno postavljena za zaštitu od munje ali koja se može dodati LPS, a u nekim primjerima može imati i ulogu jednog ili više dijelova LPS. NAPOMENA - Primjeri upotrebe ovog naziva uključuju i nazive: − prirodna hvataljka; − prirodni odvod; − prirodni uzemljivač.

3.16 Spojnica Dio vanjskog LPS koji se rabi za međusobno spajanje vodiča ili vodiča s metalnim instalacijama. 3.17 Potporanj Dio vanjskog LPS koji se upotrebljvava za učvršćenje dijelova LPS na građevinu koju treba zaštititi. 3.18 Metalne instalacije Istaknuti metalni dijelovi u građevini koju treba zaštititi, a koji mogu tvoriti put za struju munje, kao što su primjerice cijevi, stube, vodilice dizala, ventilatori, kanali za grijanje ili 9

klimatizaciju i međusobno spojeni armaturni čelik. 3.19 Vanjski vodljivi dijelovi Istaknuti metalni dijelovi koji ulaze ili izlaze iz građevine koju treba zaštititi, kao što su cijevi, metalni dijelovi kabela, metalni kanali, itd. koji mogu prenijeti dio struje munje. 3.20 Električni sustav (električna instalacija) Sustav koji sadrži niskonaponske sastavnice za napajanje električnom energijom, a eventualno i elektroničke sastavnice. 3.21 Elektronički sustav Sustav koji sadrži osjetljive elektroničke sastavnice kao što je oprema za komunikacije, računala, upravljanje (nadzor) i instrumente, radio sustave, instalacije učinske elektronike. 3.22 Unutarnji sustavi Električni i elektronički sustavi unutar građevine 3.23 Izjednačivanje potencijala munje EB Spajanje na LPS odvojenih vodljivih dijelova, izravnim spajanjem ili putem uređaja za zaštitu od udarnog napona i struje zbog smanjenja razlika potencijala nastalih zbog struje munje. 3.24 Sabirnica za izjednačivanje potencijala Metalna letvica (sabirnica) s kojom se na LPS spajaju metalne instalacije, vanjski vodljivi dijelovi, opskrbni elektroenergetski i telekomunikacijski vodovi i drugi kabeli. 3.25 Spojni vodič Vodič kojim se odvojeni vodljivi dijelovi spajaju na LPS. 3.26 Međusobno spojeni armaturni čelik Čelik u betonu građevine koje se smatra električki neprekinutim. 3.27 Opasno iskrenje Električno izbijanje zbog munje što prouzročuje materijalne štete na građevini koju treba zaštititi. 3.28 Sigurnosni razmak Razmak između dvaju vodljivih dijelova na kojem ne može nastati opasno iskrenje. 3.29 Uređaj za zaštitu od udarnog vala SPD Uređaj koji je namijenjen ograničenju prolaznih prenapona i skretanju udarnih valova struje. Sadrži najmanje jednu nelinearnu sastavnicu. 3.30 Mjerni spoj Spoj projektiran za omogućavanje električnog ispitivanja i mjerenja sastavnica LPS. 3.31 Vrsta LPS 10

Broj kojim se označuje LPS prema razini zaštite od munje za koju je projektiran. 3.32 Projektant sustava zaštite od munje Specijalist mjerodavan i osposobljen za projektiranje LPS 3.33 Izvođač zaštite od munje Osoba mjerodavna i osposobljena za radove ugradnje (izvedbe) LPS 3.34 Građevine s rizikom eksplozije Građevine koje sadrže čvrste eksplozivne tvari ili opasne zone određene prema normi IEC 60079-10 i IEC 61241-10.

4. Sustav zaštite od munje (LPS) 4.1 Vrsta LPS Značajke LPS određene su značajkama građevine koju treba zaštititi i razini zaštite od munje koja je za taj sustav predviđena. U ovoj normi određuju se četiri vrste LPS (I do IV) u odnosu na razine zaštite od munje definirane u HRN EN 62305-1 (pogledajte tablicu 1.). Tablica 1 – Odnos između razine zaštite od munje (LPL) i vrste LPS (pogledajte HRN EN 62305-1)

LPL I II II IV

Vrsta LPS I II III IV

Svaka vrsta LPS određena je sa: a) podacima koji se odnose na određenu vrstu LPS, a to su: ⎯ parametri munje (tablica 3 i 4 u HRN EN 62305-1) ⎯ polumjer kotrljajuće kugle munje, veličina oka mreže i zaštitni kut (pogl. 5.2.2) ⎯ tipični razmaci između odvoda i između prstenastih vodiča (pogl. 5.3.3) ⎯ sigurnosni razmaci protiv opasnih iskrenja (pogledajte 6.3) ⎯ minimalna duljina uzemljivača (pogledajte 5.4.2) b) podacima koje ne ovise o vrsti LPS: ⎯ izjednačivanje potencijala (kao dijelu LPS) (pogledajte 6.2) ⎯ minimalna debljina metalnog lima ili metalnih cijevi u sustavu hvataljka (pogledajte 5.2.5) ⎯ LPS gradiva i uvjeti njihove uporabe (pogledajte 5.5) ⎯ gradivo, oblikovanje i najmanje dimenzije hvataljka, odvoda i uzemljenja (pogledajte 5.6) ⎯ najmanje dimenzije spojnih vodiča (pogledajte 6.2.2) 11

Značajke svih vrsta LPS navedene su u HRN EN 62305-2, Dodatak B. Vrsta zahtijevane LPS odabire se na temelju procjene rizika (pogledajte 62305-2).

HRN EN

4.2 Projektiranje LPS Tehnički i gospodarski optimirano projektiranje LPS moguće je posebno ako se pojedini koraci pri projektiranju i konstrukciji LPS koordiniraju s koracima u projektiranju i konstrukciji same građevine koju treba zaštititi. Posebno se to odnosi na upotrebu metalnih dijelova građevine kao dijelova LPS koji se projektiraju pri izradi projekta same građevine. Pri projektiranju vrste i razmještaja LPS za postojeće građevine u obzir treba uzeti ograničenja postojeće situacije. Projektna dokumentacija za LPS mora sadržavati sve potrebne obavijesti da se osigura pravilna i cjelovita instalacija. Za podrobnije obavijesti pogledajte Dodatak E.

4.3 Neprekidnost armaturnog čelika u armiranom betonu građevine Armaturni čelik u armiranom betonu građevine smatra se električki neprekinutim ako je najveći dio spojeva okomitih i vodoravnih šipki zavareno ili na drugi sigurni način spojeno. Spojevi okomitih šipki moraju biti zavareni ili spojeni spojnicama s preklopom od najmanje 20 njihovih promjera ili spojeni na drugi siguran način. Za nove građevine, spojeve između armiranobetonskih cjelina mora projektant ili izvođač instalacije posebno odrediti u suradnji s graditeljem i građevinskim inženjerom. Za građevine na kojima je ugrađen armirani beton (uključujući tvornički izlivene i prednapregnute armirane dijelove), električna nepekinutost armirnih šipaka mora se provjeriti električnim ispitivanjem između najvišeg dijela građevine i razine tla. Ukupni mjereni električni otpor ne smije biti veći od 0,2 Ω, mjereno opremom namijenjenom za takva mjerenja. Ako ova vrijednost nije postignuta ili se iz praktičnih razloga takvo ispitivanje ne može provesti, armaturni se čelik ne smije upotrijebiti kao prirodni odvod kako je opisano 5.3.5. U ovom je primjeru preporučljivo postaviti vanjske odvode. U slučaju građevina s tvornički izlivenim armiranim betonom, mora se na gradilištu za osiguranje električne neprekidnosti armaturnog čelika izvesti spojeve između čelika pojedinih susjednih betonskih cjelina. NAPOMENA 1 Za daljnje obavijesti o neprekinutosti čelika u armiranom betonu pogledajte Dodatak E. NAPOMENA 2 U nekim zemljama nije dozvoljena upotreba armature u betonu kao sastavnice LPS-a.

5. Vanjski sustav zaštite od munje 5.1 Općenito 5.1.1

Namjena vanjskog LPS

Vanjski je LPS namijenjen prihvaćanju izravnih udara munja u građevinu, uključujući i 12

udare munja u stranu građevine, a zatim odvođenju struje munje od točke udara u zemlju. Vanjski je LPS također namijenjen raspršivanju struje munje u zemlji, ne prouzrokujući toplinske i mehaničke štete niti opasna iskrenja koja bi mogla potaknuti požar ili eksploziju. 5.1.2

Izbor vanjskog LPS

U većini slučajeva, vanjski se LPS može ugraditi na građevinama koje treba zaštititi. Kad su u pitanju toplinski i eksplozijski učinci na mjestu udara munje ili pri vodičima koji prenose struju munje, što može prouzročiti štete na građevini ili njenom sadržaju, treba odabrati vanjski odvojeni LPS (pogledajte Dodatak E). Tipični takvi primjeri su građevine sa zapaljivim krovom, građevine sa zapaljivim zidovima i prostorije s opasnošću od eksplozije i požara. NAPOMENA Odvojeni LPS je pogodan za građevine gdje se predviđa da će izmjene na građevinama ili njenom sadržaju ili načinu uporabe zahtijevati i izmjene na LPS.

Odvojeni vanjski LPS može se također uzeti u obzir ako razina osjetljivosti sadržaja jamči smanjenje zračenja elektromagnetskog polja nastalog uslijed udarnog vala struje u odvodnom vodiču. 5.1.3

Upotreba prirodnih sastavnica

Prirodne sastavnice od vodljivih gradiva koje zauvijek ostaju dijelovima građevina i ne će biti promijenjene (npr. međusobno spojeno armaturni čelik, metalne konstrukcije građevina, itd.) mogu se koristiti kao dijelovi LPS. Treba razmotriti i ostale prirodne sastavnice kao dodatne sastavnice LPS. NAPOMENA Za daljnje obavijesti, pogledajte Dodatak E.

5.2 Sustavi hvataljka 5.2.1

Općenito

Vjerojatnost prodora struje munje u građevinu znakovito opada ako je ugrađen odgovarajuće projektiran sustav hvataljka. Sustav hvataljka može biti sastavljen od bilo koje kombinacije sljedećih dijelova: a) štapovi (uključujući slobodno stojeće jarbole); b) ovješeni vodiči; c) umreženi vodiči. Zbog udovoljavanja zahtjeva ove norme sve vrste sustava hvataljka treba smjestiti prema uputama u odjeljcima 5.2.2, 5.2.3 i Dodatku A. Pojedini štapovi hvataljke moraju se međusobno spojiti na razini krova da se osigura razdioba struje munje. 13

Radioaktivne hvataljke nisu dopuštene. 5.2.2

Razmještaj hvataljka

Sastavnice hvataljka na građevini treba smjestiti na kutovima, izloženim točkama i rubovima (posebno na višim dijelovima njihovih pročelja) prema jednoj ili više sljedećih metoda. Prihvatljive metode za određivanje smještaja sustava hvataljka su ⎯ metoda zaštitnog kuta, ⎯ metoda kotrljajuće kugle te ⎯ metoda mreže. Metoda kotrljajuće kugle pogodna je za upotrebu u svim slučajevima. Metoda zaštitnog kuta je upotrebljiva za građevine jednostavnog oblika, ali je podložna ograničenjima s obzirom na visinu hvataljke kako je navedeno u tablici 2. Metoda mreže je oblik pogodan za zaštitu ravnih površina. Veličine zaštitnog kuta, polumjera kotrljajuće kugle i veličine oka mreže za svaku vrstu LPS navedene su u tablici 2. Podrobnije obavijesti o razmještaju sustava hvataljka dane su u Dodatku A. Tablica 2 – Najveće vrijednosti polumjera kotrljajuće kugle, veličine oka mreže i zaštitnog kuta odgovarajućih vrsta LPS (pogledajte 5.2.2)

Način zaštite Polumjer kotrljajuće kugle r, m

Veličina oka mreže w, m

I

20

5x5

II

30

10 x 10

III

45

15 x 15

IV

60

20 x 20

Vrsta LPS

14

Zaštitni kut α° Pogledajte sliku ispod

NAPOMENA 1 – Nije upotrebljivo za vrijednosti ispod oznake “•”. U tim slučajevima upotrijebiti metodu kotrljajuće kugle ili mreže. NAPOMENA 2 - H - je visina hvataljke iznad površine koja se štiti. NAPOMENA 3 - Zaštitni se kut ne mijenja za visine hvataljke H niže od 2 m.

5.2.3

Hvataljke za udare munja u stranu (bok) visokih građevina

Kod građevina viših od 60 m, munja može udariti u stranu građevine i to posebice u vrhove, kutove i rubove površina. NAPOMENA – Općenito je rizik udara takvih munja nizak jer samo nekoliko postotaka svih udara munja u visoke građevine čine udari u stranu, a štoviše su njihovi parametri znakovito niži od onih za udare u vrh građevine. Međutim, čak i munja s malom vršnom jakošću struje može uništiti električnu i elektroničku opremu na vanjskom zidu građevine.

Za zaštitu strana viših dijelova visokih građevina kao i ugrađene opreme na tim se stranama mora postaviti sustav hvataljka (npr. tipično na najviše 20 % od vrha građevine) (pogledajte Dodatak A). Pravila za smještaj sustava hvataljka na krovu vrijede i za hvataljke na višim dijelovima takvih (visokih) građevina. Dodatno, za građevine više od 120 m, svi dijelovi koji mogu biti ugroženi iznad 120 m moraju se zaštititi. 5.2.4

Konstrukcija sustava hvataljka

Hvataljke LPS-a koji nije odvojen od građevine koju treba zaštititi mogu se postaviti na sljedeće načine: ⎯ ako je krov načinjen od nezapaljivog gradiva, vodiči hvataljke mogu se postaviti na površini krova; ⎯ ako je krov načinjen od lako zapaljivog gradiva, određenu pozornost treba obratiti razmacima između vodiča hvataljke i gradiva. Za slamnate krovove gdje se ne koriste čelične šipke za kontrolu sloja slame, odgovarajući razmak je 0,15 m. Za ostala zapaljiva gradiva odgovarajućim razmakom smatrat će se svaki razmak ne manji od 0,1 m. ⎯ lako zapaljivi dijelovi građevine koju treba zaštititi ne smiju doći u izravan dodir sa sastavnicama vanjskog LPS i ne smiju biti izravno ispod bilo koje krovne metalne plohe koja bi se zbog udara munje mogla probiti (pogledajte 5.2.5). 15

Mora se voditi računa i o manje zapaljivim plohama kao što je drvena šindra. NAPOMENA – Ako postoji vjerojatnost skupljanja vode na ravnom krovu, hvataljke treba postaviti iznad vjerojatne najveće razine vode.

5.2.5

Prirodne sastavnice

Sljedeće dijelove građevine treba smatrati prirodnim sastavnicama hvataljka i dijelom LPS prema odjeljku 5.1.3: a) metalne limove koji pokrivaju građevinu koju treba zaštititi, uz uvjet da: ⎯ imaju trajno izvedenu električnu neprekidnost između raznih dijelova lima (npr. uz pomoć lemljenja, zavarivanja, preklopnih spojeva ili vijčanih spojeva); ⎯ debljina metalnog lima ne smije biti manja od vrijednosti t’ dane u tablici 3, ako nije važno da se spriječi probijanje lima ili ako je u pitanju lako zapaljivo gradivo ispod lima; ⎯ debljina metalnog lima nije manja od vrijednosti t dane u tablici 3, ako nisu u pitanju mjere opreza od probijanja ili problemi vrućih spojeva; ⎯ nisu obloženi izolacijskim gradivom; Tablica 3 - Najmanja debljina metalnog lima ili metalnih cijevi u sustavu hvataljka

Vrsta LPS

Gradivo

I do IV

olovo željezo (nehrđajući čelik, pocinčano željezo) titan bakar aluminij cink

a b

Debljinaa t, mm

Debljinab t’, mm

-

2,0

4

0,5

4 5 7 -

0,5 0,5 0,6 0,7

t - ako treba spriječiti probijanje lima ili stijenke, pojavu vruće točke ili zapaljenje. t’ - samo u situacijama kad nije važno sprječavanje proboja, vrućih točaka ili zapaljenja.

b) metalne sastavnice konstrukcije krova (rešetkasti nosači, međusobno spojeno armaturni čelik, itd.), ispod nemetalnog krova, uz uvjet da se te sastavnice mogu odvojiti od građevine koju treba zaštititi; c) metalne dijelove kao što su ukrasi, ograde, cijevi, opšavi parapeta, itd., čiji presjek nije manji od navedenog za standardnu sastavnicu hvataljke; d) metalne cijevi i spremnici na krovu, uz uvjet da su načinjeni od gradiva čija debljina i presjek odgovaraju iznosima navedenim u tablici 6; e) metalne cijevi i spremnici na krovu koji sadrže lako zapaljive ili eksplozivne smjese, uz uvjet da su načinjeni od gradiva čija debljina nije manja od odgovarajuće vrijednosti t 16

navedene u tablici 3 i da porast temperature na unutarnjoj strani mjesta udara munje ne predstavlja opasnost (za podrobnije obavijesti pogledajte Dodatak E). Ako uvjeti debljine nisu ispunjeni, cijevi i spremnici moraju se uklopiti u građevinu koju treba zaštititi. Cjevovodi koji provode lako zapaljive ili eksplozivne smjese ne smiju se uzimati za prirodne sastavnice hvataljka ako brtva na prirubnici nije od metala ili ako krajevi prirubnice nisu pravilno spojeni. NAPOMENA - Premaz lima zaštitnom bojom ili s približno 1 mm bitumena ili 0,5 mm PVC ne smatra se izolatorom. Podrobnije obavijesti dane su u Dodatku E.

5.3 Sustav odvoda 5.3.1

Općenito

Za smanjenje vjerojatnosti šteta zbog struja munje koje teku kroz LPS, odvodi se moraju tako urediti da od mjesta udara do zemlje: a) bude postavljeno nekoliko paralelnih putanja struje; b) duljina puta struje bude čim kraća c) je izjednačivanje potencijala s vodljivim dijelovima građevine izvedeno prema zahtjevima u odjeljku 6.2. NAPOMENA 1 - Smatra se dobrom praksom da se međusobno spoje susjedni odvodi na razini tla i na svakih 10 do 20 m po visini, u skladu s tablicom 4.

Raspored odvoda i prstenova vodiča utječe na razmake kod odvojenog LPS (pogledajte 6.3). NAPOMENA 2 - Ugradnja koliko je moguće više odvoda na jednakim razmacima na vanjskom obodu građevine i spojenih prstenovima vodiča, smanjuje vjerojatnost opasnih iskrenja i olakšava zaštitu unutarnjih instalacija (pogledajte HRN EN 62305-4). Ovaj je uvjet ispunjen kod metalnih konstrukcija građevine i kod armiranog betona građevine čije je međusobno spojeno armaturni čelik električki neprekinuto. Tipične vrijednosti razmaka između odvoda i između vodoravnih prstenova vodiča dane su u tablici 4. Više obavijesti o raspodjeli struje među odvodima dano je u Dodatku C.

5.3.2

Razmještaj odvoda pri odvojenom LPS

a) Ako se hvataljka sastoji od štapova na odvojenim nemetalnim jarbolima (ili jednom jarbolu) ili na jarbolima s međusobno spojenim armaturnim čelikom, potreban je barem jedan odvod po svakom jarbolu. Za metalne jarbole ili jarbole s međusobno spojenim armaturnim čelikom nisu potrebni dodatni odvodi. NAPOMENA 2 - U nekim zemljama nije dopuštena upotreba armiranog betona kao dijela LPS.

b) Ako se hvataljka sastoji od ovješenih vodiča (ili jednog vodiča), potreban je najmanje jedan odvod za svaku potpornu konstrukciju. c) Ako je hvataljka u oblku mreže vodiča, potreban je najmanje jedan odvod za svaki poduprti kraj vodiča. 17

5.3.3

Smještanje odvoda pri neodvojenom LPS

U svakom primjeru neodvojenog LPS broj odvodnih vodiča ne smije biti manji od dva koji se moraju rasporediti oko oboda građevine koju treba zaštititi, što je podložno arhitektonskim i praktičnim ograničenjima. Preporučeno je odvode postaviti na jednaki razmak oko oboda građevine. Tipični iznosi razmaka između odvoda dani su u tablici 4. NAPOMENA - Razmaci između odvoda ovisni su o sigurnosnim razmacima navedenim u odjeljku 6.3.

18

Tablica 4 – Tipične vrijednosti razmaka između vodiča odvoda i između prstenova vodiča ovisno o vrsti LPS

Vrsta LPS

Tipični razmaci, m

I II III IV

10 10 15 20

Odvod mora biti postavljen na svakom istaknutom kutu građevine, gdje god je moguće. 5.3.4

Konstrukcija odvoda

Odvodi moraju biti postavljeni tako da, koliko je to prikladno, budu u izravnom nastavku vodiča sustava hvataljki. Odvodi moraju biti postavljeni ravno i okomito tako da se osigura najkraći i najizravniji put prema zemlji. Petlje vodiča moraju se izbjegavati, ali tamo gdje to nije moguće, moraju razmak s, mjeren između dviju točaka na vodiču i duljina vodiča l između tih točaka odgovarati iznosima navedenim u odjeljku 6.3 (pogledajte sliku 1).

Slika 1 – Petlja na odvodu

Odvodi ne smiju biti postavljeni u žljebovima i odvodima za kišnicu (olucima) čak i kad su (odvodi) prekriveni izolacijom. NAPOMENA - Vlaga u žljebovima uzrokuje jako hrđanje odvoda. Preporučljivo je da se odvodi polože tako da se uvaže razmaci između njih i vrata i prozora, kako je navedeno u odjeljku 6.3.

Odvodi LPS koji nisu odvojeni od građevine koju treba zaštititi mogu biti postavljeni na sljedeće načine: ⎯ ako je zid načinjen od nezapaljivog gradiva, odvodi se mogu položiti po površini zida ili u zidu; ⎯ ako je zid načinjen od lako zapaljivog gradiva, odvodi se mogu položiti na 19

površinu zida, uz uvjet da porast temperature u njima zbog prolaza struje munje nije opasan za gradivo zida; ⎯ ako je zid načinjen od lako zapaljivog gradiva, a porast temperature odvoda je opasan, odvodi se moraju položiti tako da razmak između njih i zida uvijek bude veći od 0,1 m. Montažni nosači mogu biti u dodiru sa zidom. U slučaju kad se ne može osigurati dovoljan razmak vodiča odvoda od zapaljivog gradiva, presjek vodiča odvoda ne smije biti manji od 100 mm2. 5.3.5

Prirodne sastavnice odvoda

Sljedeći dijelovi građevine mogu se smatrati prirodnim odvodima: a) metalne instalacije uz uvjet da: ⎯ je izvedena trajna električna neprekidnost između raznih dijelova prema odjeljku 5.5.2; ⎯ su njihove dimenzije najmanje jednake navedenim u tablici 6 za standardne vodiče odvoda; Cjevovodi koji provode lako zapaljive ili eksplozivne smjese ne smiju se koristiti kao prirodne sastavnice odvoda ako brtve na prirubnim spojevima nisu od metala ili ako krajevi prirubnice nisu na drugi način propisno spojene. NAPOMENA 1 - Metalne instalacije mogu biti prekrivene izolacijom.

b)

metalna ili električki neprekidna armirano-betonska konstrukcija građevine;

NAPOMENA 2 Kod tvornički izrađenog armiranog betona važno je načiniti spojeve između armiranih elemenata. Također je važno da su unutar armiranog betona načinjeni vodljivi spojevi između poveznih točaka. Pojedini dijelovi moraju biti spojeni na gradilištu tijekom sastavljanja konstrukcije građevine (pogledajte Dodatak E) NAPOMENA 3 – U slučaju prednapregnutog betona, mora se obratiti pozornost na rizik prouzročenja neprihvatljivih mehaničkih posljedica ili zbog struje munje ili kao rezultata spajanja na sustav zaštite od munje.

c)

međusobno spojeni armaturni čelik u betonu građevine;

NAPOMENA 4 - Prstenovi vodiča nisu potrebni ako se kao odvod koristi metalni čelični okvir građevine ili međusobno spojeno armaturni čelik građevine.

d)

dijelovi pročelja, profilne ograde i metalni dijelovi konstrukcije pročelja, uz uvjet: ⎯ da njihove dimenzije odgovaraju zahtjevima za odvode (pogledajte 5.6.2) i da debljina metalnih limova ili metalnih cijevi nije manja od 0,5 mm; ⎯ da njihova električna neprekidnost u okomitom smjeru odgovara zahtjevima navedenim u odjeljku 5.5.2.

NAPOMENA 5 - Za više obavijesti pogledajte Dodatak E.

5.3.6

Mjerni spojevi

Na spoju s uzemljenjem, mora se postaviti mjerni spoj na svaki odvod, osim u primjeru prirodnog odvoda u kombinaciji s temeljnim uzemljivačem. 20

Pri mjerenju, spoj se uz pomoć alata mora moći otvoriti. U normalnoj uporabi spoj je zatvoren.

5.4 Sustav uzemljivača 5.4.1

Općenito

Pri razmatranju raspršenja struje munje (ponašanje kao kod visoke frekvencije) u zemlji i pri svođenju opasnih prenapona na najmanju mjeru, vrlo su važni kriteriji oblik i dimenzije sustava uzemljivača. Općenito se preporučuje nizak otpor uzemljenja (niži od 10 Ω kad se mjeri niskom frekvencijom). Sa stajališta zaštite od munje preporučuje se jednostavan zajednički sustav uzemljivača koji je pogodan za sve namjene (npr. zaštitu od munje, uzemljenje elektroenergetskog i telekomunikacijskog sustava). Na sustav uzemljivača mora se spojiti sustav za izjednačivanje potencijala prema zahtjevima iz odjeljka 6.2. NAPOMENA 1 Uvjete odvajanja i spajanja ostalih sustava uzemljivača obično određuje nadležno nacionalno tijelo. NAPOMENA 2 Ako se sustavi uzemljivača, načinjeni od različitih materijala, međusobno spoje može doći do ozbiljnih problema s hrđanjem.

5.4.2

Oblici uzemljivača u općim uvjetima

Za sustave uzemljivača, koriste se dvije osnovne vrste uzemljivača. 5.4.2.1

Vrsta A osnovnog uzemljivača

Vrsta A osnovnog uzemljivača su vodoravni ili okomiti uzemljivači koji se spajaju na pojedini odvod. Ukupan broj uzemljvača vrste A, ne smije biti manji od dva uzemljivača.

21

NAPOMENA 1 – Vrste LPS III i IV nisu ovisne o otpornosti tla. Slika 2 – Najmanja duljina l1 osnovnog uzemljivača ovisno o vrsti LPS

Najmanja duljina osnovnog uzemljivača počevši od kraja odvoda je - l1 za vodoravni uzemljivač ili - 0,5 × l1 za okomiti (ili kosi) uzemljivač gdje je l1 – najmanja duljina osnovnog vodoravnog uzemljivača prikazana na odgovarajućem dijelu dijagrama na slici 2. Za složene uzemljivače (okomite ili vodoravne), mora se uzeti u obzir ukupna duljina. Najmanja duljina prikazana na slici 2 ne mora se uvažiti uz uvjet da je postignuti otpor sustava uzemljivača niži od 10 Ω (mjereno na frekvenciji različitoj od mrežne frekvencije i njezinih višekratnika da se izbjegne interferencija). NAPOMENA 1 – Smanjenje otpora uzemljenja produljivanjem uzemljivača je praktično moguće do duljine od 60 m. NAPOMENA 2 - Za daljnje obavijesti pogledajte Dodatak E.

5.4.2.2

Vrsta B osnovnog uzemljivača

Vrsta B osnovnog uzemljivača su uzemljivači u obliku prstena izvan građevine u dodiru s tlom na najmanje 80 % svoje ukupne duljine ili temeljni uzemljivač. Takvi uzemljivači također mogu biti mrežasti. Za prstenasti uzemljivač (ili temeljni uzemljivač), srednji polumjer re površine obuhvaćene prstenom uzemljivača (ili temeljnog uzemljivača) ne smije biti manji od iznosa l1 : 22

re ≥ l1 gdje je: l1 – duljina uzemljivača prema slici 2, ovisno o vrsti LPS ( I, II, III ili IV). Kad je zahtijevani iznos l1 veći od odgovarajućeg iznosa re, moraju se ugraditi dodatni vodoravni ili okomiti (ili kosi) uzemljivači, čije se pojedinačne duljine lr (vodo-ravna) i lv (okomita) određuju iz sljedećih jednadžbi: lr = l1 – re lv = (l1 - re) / 2 Preporučuje se da broj uzemljivača ne bude manji od broja odvoda, a najmanje dva. Dodatni uzemljivači smiju biti spojeni na prstenasti uzemljivač jedino na mjestima spoja odvoda s prstenastim uzemljivačem i, koliko je više moguće, na jednakim razmacima. 5.4.3

Polaganje uzemljivača

Preporučuje se da vanjski prstenasti uzemljivači (vrste B) budu položeni u zemlji na dubinu od najmanje 0,5 m i raspoređeni koliko je više moguće jednoliko da se izbjegnu međusobni električni učinci u zemlji. Uzemljivači (vrste A) moraju biti položeni izvan građevine koju treba zaštititi na dubini većoj ili ne manjoj od 0,5 m i raspoređeni koliko je više moguće jednoliko, da bi se na najmanju mjeru smanjili učinci električnog međudjelovanja. Uzemljivači se moraju polagati tako da se tijekom izvedbe može obavljati nadzor. Dubina polaganja i vrsta uzemljivača moraju biti takvi da se na najmanju mjeru svedu hrđanje, isušivanje tla i smrzavanje, čime se stabilizira obični otpor uzemljenja. Preporučljivo je računati da gornji dio okomitog uzemljivača do dubine smrzavanja nije učinkovit u uvjetima smrzavanja. NAPOMENA – Zbog toga treba duljinu l svakog uzemljivača, prema odjeljcima 5.4.2.1 i 5.4.2.2, povećati za 0,5 m.

Za stjenovito tlo preporučuju se samo uzemljivači vrste B. Za građevine s većim elektroničkim sustavima ili velikim rizikom od požara (pogledajte HRN EN 62305-2), preporučuju se uzemljivači vrste B. 5.4.4

Prirodni uzemljivači

Preporučuje se kao uzemljivač koristiti međusobno spojeno armaturni čelik u betonu temelja ili druge pogodne podzemne metalne konstrukcije, prema odjeljku 5.6. Kad se metalna armatura u betonu koristi kao uzemljivač, posebnu pozornost treba obratiti na spojeve da ne bi došlo do mehaničkog pucanja betona. NAPOMENA 1

23

Ako se radi o prednapregnutom betonu, treba obratiti pozornost na posljedice prolaza

struje munje koja može prouzročiti neprihvatljiva mehanička naprezanja. NAPOMENA 2 Ako se koristi temeljni uzemljivač, postoji mogućnost dugotrajnog porasta otpora uzemljenja. NAPOMENA 3 Opširnije obavijesti o tom pitanju navedene su u Dodatku E.

5.5 Sastavnice LPS Sastavnice LPS moraju biti u stanju bez oštećenja podnijeti elektromagnetske učinke struja munje i predvidljiva slučajna naprezanja. Sastavnice LPS moraju biti izrađene od gradiva navedenih u tablici 5 ili od drugih gradiva jednakih mehaničkih, električnih i kemijskih (hrđanje) svojstava. NAPOMENA Za potrebe pričvršćivanja mogu se upotrebljavati sastavnice od nemetala.

24

Tablica 5 – Gradiva za LPS i uvjeti njihove upotrebe

Upotreba Gradivo

Bakar

Hrđanje

u otvorenom u zemlji u betonu zraku puni

puni

puni

sukani

sukani

sukani

otpor povoljan u mnogim sredinama

presvlaka presvlaka puno Vruće pocinčano sukano željezo

puno

puno

Nehrđajući puni čelik sukani

puni

puni

sukani

sukani

sukano

prihvatljivo u zraku, u betonu i u neutralnim tlima povoljan u mnogim sredinama

može biti povećano uništeno u zbog galvanskom spoju s sumpornih spojeva organskih tvari velikog sadržaja klorida

velikog sadržaja klorida

Aluminij

puni usukani

nije nije dobar u lužnatih pogodan pogodan atmosferi koja otopina sadrži niske koncentracije sumpora i klorida

Olovo

puno

puno

kao presvlaka

bakrom

_ bakrom

nije dobro u kiselih tala bakrom pogodno atmosferi koja kao sadrži nehrđajućim presvlaka niske čelikom koncentracije sumpora

NAPOMENA 1 - Ova tablica daje samo opće upute. U posebnim okolnostima moraju se uzeti u obzir dodatne mjere zaštite od hrđanja (pogledajte Dodatak E). NAPOMENA 2 – Sukani vodiči osjetljiviji su na hrđanje od punih vodiča. Sukani su vodiči također osjetljiviji na hrđanje na mjestima ulaza ili izlaza iz zemlje/betona. To je razlog zašto sukani pocinčani vodiči nisu preporučljivi za polaganje u zemlju. NAPOMENA 3 – Pocinčano željezo može pohrđati u ilovačastom ili vlažnom tlu. NAPOMENA 4 - Pocinčano željezo u betonu ne smije prelaziti u tlo baš zbog mogućeg hrđanja željeza na mjestima izvan betona. NAPOMENA 5 – Pocinčano željezo u dodiru sa čelikom armature u betonu može pod određenim okolnostima prouzročiti štetu na betonu. NAPOMENA 6 - Upotreba olova u zemlji često se zabranjuje ili ograničuje zbog očuvanja okoliša.

5.5.1

Pričvršćivanje

Hvataljke i odvodi moraju biti dobro pričvršćeni tako da elektrodinamičke ili slučajne mehaničke sile (primjerice vibracije, klizanje ili snježni pokrov, toplinsko rastezanje, itd.) 25

ne olabave ili prekinu vodiče (pogledajte HRN EN 62305-1, Dodatak D). 5.5.2

Spojevi

Broj spojeva duž vodiča mora biti čim manji. Spojevi moraju biti sigurni, načinjeni nekim od postupaka kao što je lemljenje, zavarivanje, spajanje spojnicama, spajanje na preklop, spajanje vijcima ili zakovicama. Spojevi armaturnih šipki u armiranom betonu moraju biti u skladu sa zahtjevima u odljeljku 4.3.

5.6 Gradiva i dimenzije 5.6.1

Gradiva

Gradiva i njihove dimenzije izabire se imajući na umu mogućnost hrđanja bilo građevine koju se štiti, bilo dijelova LPS. 5.6.2

Dimenzije

Oblici i najmanji poprečni presjeci vodiča hvataljki, štapova hvataljki te vodiča odvoda navedeni su u tablici 6. Oblici i najmanje dimenzije uzemljivača navedeni su u tablici 7.

26

Tablica 6 – Gradivo, oblici vodiča i najmanje površine presjeka vodiča hvataljka, štapnih hvataljka i odvodnih vodiča Gradivo

Oblik vodiča

Najmanja površina presjeka, mm2

Napomena

Bakar

puna traka 50 2 mm – najmanje debljine 7) puni okrugli 50 8 mm – promjer sukani (od više žica) 50 1,7 mm - najm. promjer svake žice puni okrugli3), 4) 200 16 mm - promjer Bakar puna traka 50 2 mm – najmanje debljine pokositreni1) puni okrugli7) 50 8 mm – promjer sukani 50 1,7 mm - najm. promjer svake žice Aluminij puna traka 70 3 mm – najmanje debljine puni okrugli 50 8 mm – promjer sukani 50 1,7 mm - najm. promjer svake žice Aluminijeva puna traka 50 2,5 mm – najmanje debljine legura puni okrugli 50 8 mm – promjer sukani 50 1,7 mm - najm. promjer svake žice 3) puni okrugli 200 16 mm – promjer Željezo vruće puna traka 50 2,5 mm – najmanje debljine 50 8 mm – promjer pocinčano2) puni okrugli sukani 50 1,7 mm - najm. promjer svake žice 3),4) puni okrugli 200 16 mm – promjer 6) Nehrđajući puna traka 50 2 mm – najmanje debljine 5) 6) čelik puni okrugli 50 8 mm – promjer sukani 70 1,7 mm - najm. promjer svake žice puni okrugli3),4) 200 16 mm – promjer 1) Vrućim uronjavanjem ili elektropostupkom najmanje debljine presvlake 1 µm. 2) Presvlaka mora biti glatka, neprekinuta, bez nakupina, najmanje debljine 50 µm. 3) Smije se upotrijebiti samo kao štapna hvataljka. Za upotrebu na mjestima gdje mehaničko 4) 5) 6) 7) 8) 9)

27

naprezanje nije kritično, npr. kod vjetra, može se, uz dodatno učvršćenje, koristiti štapna hvataljka promjera 10 mm i najveće duljine 1 m. Smije se upotrijebiti samo kao uvodni vodič u zemlju. Krom ≥ 16 %, nikal ≥ 8 %, ugljik ≤ 0,07%. Za nehrđajući čelik u betonu, i/ili u izravnom dodiru s upaljivim gradivom, najmanji presjek se za puni profil mora povećati na 78 mm2 (10 mm u promjeru) te na 75 mm2 (uz debljinu od 3 mm) kod pune trake. 50 mm2 (8 mm u promjeru) smije se smanjiti na 28 mm2 (6 mm u promjeru) u određenim uvjetima gdje mehanička naprezanja ne čine bitan zahtjev. U tom slučaju treba obratiti pozornost da se nosači moraju dotegnuti. Zbog toplinskih ili mehaničkih razloga ova se dimenzija kod pune trake može povećati na 60 mm2 te na 78 mm2 kod punog okruglog profila. Najmanja površina presjeka zbog razloga topljenja iznosi 16 mm2 (bakar), 25 mm2 (aluminij), 50 mm2 (čelik) i 50 mm2 (nehrđajući čelik) pri specifičnoj energiji od 10 000 kJ/Ω. Za daljnje obavijesti pogledajte Dodatak F.

10) Uvodni štapovi u zemlju upotrebljavaju se u nekim zemljama za spajanje vodiča odvoda s uzemljivačem na mjestu gdje odvod ulazi u zemlju.

Tablica 7 – Gradiva, oblici vodiča i najmanje dimenzije uzemljivača

Gradivo

Bakar

Oblik vodiča

Najmanje dimenzije Štapni Pločasti Vodoravni uzemljivač uzemljivač uzemljivač mm ∅ mm

sukani 3)

50 mm2

puni okrugli 3) puna traka 3)

50 mm2

1,7 mm – najmanji promjer svake žice 8 mm - promjer 2 mm – najmanje debljine

50 mm2

puni okrugli

158)

cijev

20

puna ploča

500 x 500

rešetkasta ploča

600 x 600

pocinčano puno okruglo 1), 2)

169)

2 mm – najmanja debljina stijenke 2 mm – najmanja debljina presjek 25 mm x 2 mm; najmanja duljina rešetke: 4,8 m.

10 mm ∅

pocinčana cijev 1), 2) 25

Željezo

Napomene

pocinčana puna traka1) pocinčana puna ploča1) pocinčana rešetkasta ploča 1) puni okrugli presvučen 14 bakrom 4)

90 mm2

goli puni okrugli 5) gola ili pocinčana puna traka 5), 6) pocinčano sukano 5),6)

10 mm ∅

500 x 500 600 x 600

2 mm – najmanja debljina stijenke 3 mm – najmanja debljina 3 mm – najmanja debljina 30 mm x 3 mm – presjek 250 µm - najmanja radijalna debljina bakrene presvlake od 99,9 % bakra

75 mm2

3 mm najm. debljina

70 mm2

1,7 mm – najm. debljina svake žice

pocinč. križni profil 50 x 50 x 3 1) puni okrugli nehrđajući čelik 7) puna traka

159)

10 mm ∅ 100 mm2

2 mm – najmanja debljina

Presvlaka mora biti glatka, neprekinuta, bez nakupina, najmanje debljine 50 µm za okrugli i 70 µm za ravan profil.

28

2) Prije cinčanja treba navoje obraditi. 3) Smije također biti pokositreno. 4) Bakar mora dobro prianjati na željezo. 5) Dopušteno samo ako je cijelo u betonu. 6) Dopušteno samo ako je pravilno spajano na najmanje svakih 5 m sa čeličnom armaturom temelja koji je u dodiru sa zemljom 7) Krom ≥ 16 %, nikal ≥ 5 %, molibden ≥ 2 %, ugljik ≤ 0,08 % . 8) U nekim je zemljama dopušteno 12 mm. 9) U nekim se zemljama koristi štapni vodič za spajanje odvoda do mjesta gdje ulazi u zemlju

6. Unutarnji sustav zaštite od munje 6.1 Općenito Unutarnji LPS namijenjen je sprječavanju pojave opasnih iskrenja unutar građevine koju treba zaštititi zbog protjecanja struje munje kroz vanjski LPS ili kroz vodljive dijelove same građevine. Opasno se iskrenje javlja između vanjskog LPS i drugih sastavnica kao što su: - metalne instalacije - unutarnji sustavi - vanjski vodljivi dijelovi i vodovi spojeni s građevinom. NAPOMENA 1 - Iskrenje unutar građevine s opasnošću od eksplozije uvijek je opasno. U tom slučaju zahtijeva se poduzimanje dodatnih mjera zaštite koje se još razmatraju (pogledajte Dodatak E). NAPOMENA 2 Za zaštitu od prenapona unutarnjih sustava obratite se na HRN EN 62305-4.

Opasno iskrenje između raznih dijelova može se izbjeći - izjednačivanjem potencijala u skladu sa zahtjevima u odjeljku 6.2, ili - postavljanjem električne izolacije između raznih dijelova prema odjeljku 6.3.

6.2 Izjednačivanje potencijala munje 6.2.1

Općenito

Izjednačivanje potencijala postiže se spajanjem LPS sa: ⎯ metalnim dijelovima građevine ⎯ metalnim instalacijama ⎯ unutarnjim sustavima ⎯ vanjskim vodljivim dijelovima i vodovima spojenim s građevinom Kad je uspostavljeno izjednačivanje potencijala LPS s unutarnjim sustavima, dio struje munje može poteći u te sustave, pa se taj učinak mora uzeti u obzir. Međusobno spajanje (izjednačivanje potencijala) može se ostvariti: ⎯ spajanjem vodičima, na mjestima gdje se ne može osigurati električna neprekidnost putem prirodnih sastavnica ⎯ odvodnicima prenapona i struje munje (SPD), gdje se ne može izvesti izravno spajanje vodičima. 29

Način na koji se postiže izjednačivanje potencijala je znakovito pitanje koje se, ako postoje konfliktni zahtjevi, mora raspraviti s operatorom telekomunikacijske mreže, operatorom elektroenergetske mreže i drugim operatorima ili nadležnim tijelima. SPD mora biti postavljen tako da ga se može nadzirati. NAPOMENA – Kad je LPS postavljen, u opasnost može doći metalna konstrukcija izvan građevine koju se štiti. Ovo se mora uzeti u obzir pri projektiranju takvih sustava. Može se pokazati potrebnim i izjednačivanje potencijala LPS-a s vanjskim metalnim konstrukcijama.

6.2.2

Izjednačivanje potencijala munje za metalne instalacije

Ako je vanjski LPS odvojen od građevine, izjednačivanje potencijala u LPS-u treba izvesti samo na razini tla. Ako vanjski LPS nije odvojen od građevine, izjednačivanje potencijala u LPS-u treba izvesti na sljedećim mjestima: a)

u podrumu ili približno na razini tla. Vodiči za izjednačivanje moraju biti spojeni na sabirnicu za izjednačivanje potencijala konstruiranu i postavljenu tako da joj se može lako prići i nadzirati je. Sabirnica za izjednačivanje potencijala mora biti spojena na sustav uzemljivača. Za velike građevine (tipično dulje od 20 m), može se postaviti više od jedne sabirnice za izjednačivanje potencijala, uz uvjet da su međusobno spojene.

b)

na mjestima gdje nisu ispunjeni uvjeti izoliranosti.

Izjednačivanje potencijala u LPS-u mora se izvesti čim kraćim putom i koliko je moguće čim izravnije. NAPOMENA – Ako je izjednačivanje potencijala u LPS-u izvedeno spajanjem s vodljivim dijelovima građevine, dio struje munje može poteći u građevinu, pa se ovaj učinak mora uzeti u obzir.

Najmanje vrijednosti površine presjeka vodiča za izjednačivanje koji spajaju različite sabirnice za izjednačivanje potencijala i površine presjeka vodiča koji služe za spajanje sabirnica na sustav uzemljivača navedeni su u tablici 8. Najmanje vrijednosti površine presjeka vodiča za izjednačivanje koji spajaju unutarnje metalne instalacije na sabirnice za izjednačivanje potencijala navedeni su u tablici 9. Tablica 8 – Najmanji presjeci vodiča za međusobno spajanje različitih sabirnica za izjednačivanje ili sabirnica za izjednačivanje sa sustavom uzemljivača

Vrsta LPS I do IV

30

Gradivo bakar aluminij željezo

Površina presjeka, mm2 14 22 50

Tablica 9 – Najmanji presjeci vodiča za spajanje unutarnjih metalnih instalacija na sabirnice za izjednačivanje potencijala

Vrsta LPS I to IV

Gradivo bakar aluminij željezo

Površina presjeka, mm2 5 8 16

Ako su izolirani dijelovi unutar građevine koju treba zaštititi uključeni u plinovodne ili vodovodne cijevi, mora ih se, uz suglasnost isporučitelja plina i vode, premostiti SPD napravama projektiranih za takav način rada. SPD naprave moraju imati sljedeće značajke: ⎯ biti ispitani na klasu I. ⎯ IImp ≥ kc × I, gdje je kc × I struja munje koja teče kroz odgovarajući dio vanjskog LPS (pogledajte Dodatak C) ⎯ da je zaštitna razina Up niža od otpornosti izolacije između dijelova na udarni napon ⎯ da ima ostale značajke u skladu s normom IEC 61643-12. 6.2.3

Izjednačivanje potencijala za vanjske vodljive dijelove

Izjednačivanje potencijala s vanjskim vodljivim dijelovima mora se izvesti čim bliže mjestu ulaza tog dijela u građevinu koju treba zaštititi. Vodiči za izjednačivanje moraju moći podnijeti dio struje munje If koja teče kroz njih u skladu s Dodatkom E u HRN EN 62305-1. Ako izravno spajanje nije prihvatljivo, moraju se upotrijebiti odvodnici SPD sa sljedećim značajkama: ⎯ biti ispitani na klasu I., ⎯ IImp ≥ If, gdje je I struja munje koja teče kroz odgovarajući dio vanjskog vodljivog dijela (pogledajte HRN EN 62305-1, Dodatak E) ⎯ da ima ostale značajke u skladu s normom IEC 61643-12. NAPOMENA 1 – Ako se zahtijeva izjednačivanje potencijala, a LPS nije potreban, za tu se namjenu smije koristiti uzemljenje električne niskonaponske instalacije. U normi HRN EN 62305-2 navedeni su uvjeti pod kojima se ne zahtijeva postavljanje LPS.

6.2.4

Izjednačivanje potencijala za unutarnje sustave

Izjednačivanje potencijala mora se izvesti prema točkama 6.2.2 a) i 6.2.2 b). Ako vodiči unutarnjih sustava imaju električni zaslon ili su položeni u metalnim kanalima, dovoljno je spojiti te zaslone s metalnim kanalima (pogledajte Dodatak B). NAPOMENA Spajanje zaslona i metalnog kanala ne otklanja mogućnost kvarova zbog prenapona na spojenoj opremi. Za zaštitu takve opreme obratite se na HRN EN 62305-4.

31

Ako vodiči unutarnjih sustava nemaju električni zaslon niti su položeni u metalnim kanalima, mora ih se spojiti putem odvodnika SPD. U TN sustavima, PE i PEN vodiči moraju se spojiti izravno na LPS ili putem SPD. Spojni vodiči i SPD naprave moraju imati značajke jednake onima navedenim u odjeljku 6.2.2. Ako se u unutarnjim sustavima zahtijeva postavljanje zaštite od prenapona, mora se postaviti „usklađena SPD zaštita“ prema zahtjevima norme HRN EN 62305-4, odjeljak 7. 6.2.5

Izjednačivanje potencijala za vodove spojene s građevinom koju treba zaštititi

Izjednačivanje potencijala za električne i telekomunikacijske vodove mora se izvesti u skladu sa zahtjevima u odjeljku 6.2.3. Svi vodiči svih vodova moraju se spojiti izravno ili putem SPD. Vodiči pod naponom spajaju se na sabirnice za izjednačivanje potencijala uz pomoć SPD. U mrežama s TN zaštitom, PE ili PEN vodiči moraju biti spojeni izravno ili putem SPD na sabirnicu za izjednačivanje potencijala. Ako su vodovi zaštićeni zaslonima ili su položeni u metalnim kanalima, zasloni i kanali moraju biti spojeni na sustav izjednačivanja; izjednačivanje potencijala za vodiče (vodova) nije nužno ako površina presjeka S tih zaslona ili kanala nije manja od najmanje vrijednosti Smin izračunane prema Dodatku B. Izjednačivanje potencijala kabelskih zaslona ili kanala mora se izvesti blizu mjesta ulaza u građevinu. Vodiči za izjednačivanje i odvodnici SPD moraju imati značajke jednake onima navedenim u odjeljku 6.2.3. Ako se zahtijeva postavljanje zaštite od prenapona i struje munje za unutarnje sustave koji su spojeni na vodove koje ulaze u građevinu, odvodnici SPD moraju udovoljavati zahtjevima norme HRN EN 62305-4, odjeljak 7. NAPOMENA 1 Kad se zahtijeva izjednačivanje potencijala, a LPS nije potreban, može se za tu svrhu koristiti uzemljenje niskonaponske električne instalacije. U HRN EN 62305-2 dane su obavijesti o uvjetima kad LPS nije potreban. NAPOMENA 2 Za više obavijesti o izjednačivanju potencijala za telekomunikacijske vodove pogledajte također normu IEC 62305-5.

6.3 Električna izolacija vanjskog LPS Električna izolacija između hvataljka ili odvoda i konstrukcijskih metalnih dijelova, metalnih instalacija i unutarnjih sustava, može se postići odmicanjem promatranih dijelova na udaljenost d koja je veća od sigurnosne udaljenosti:

s = ki ⋅ 32

kc ⋅ l, km

(4)

gdje je ki koeficijent koji ovisi o izabranoj vrsti LPS (pogledajte tablicu 10); kc koeficijent koji ovisi o struji munje koja teče kroz odvode (pogledajte tablicu 11); km koeficijent koji ovisi o vrsti gradiva za električnu izolaciju (pogledajte tablicu 12) l duljina, u metrima, duž hvataljke ili odvoda, od mjesta gdje se traži sigurnosni razmak do najbliže sabirnice za izjednačivanje potencijala. Tablica 10 – Razmak od vanjskog LPS – vrijednosti keoeficijenta ki

Vrsta LPS I II III i IV

ki 0,08 0,06 0,04

Tablica 11 – Razmak od vanjskog LPS – vrijednosti keoeficijenta kc

Broj vodiča odvoda n 1 2 4 i više

Detaljnije vrijednosti (pogledajte tablicu C.1) kc 1 1 … 0,5 1 … 1/n

Tablica 12 – Odvajanje vanjskog LPS – Vrijednosti koeficijenta km

Gradivo Zrak Beton, opeka

km 1 0,5

NAPOMENA 1 – Ako ima nekoliko izolacija u seriji, dobra je praksa uzeti manju vrijednost km NAPOMENA 2 – Upotreba drugih izolacija se još razmatra.

U slučaju kad su vodovi ili vanjski vodljivi dijelovi spojeni na građevinu, potrebno je uvijek osigurati izjednačivanje potencijala u LPS (izravnim spajanjem ili spajanjem putem SPD) na njihovu mjestu ulaza u građevinu. U građevinama s metalnim ili električki neprekidno spojenim armaturnim čelikom u betonu građevine sigurnosni se razmaci ne zahtijevaju.

7. Održavanje i pregled LPS 7.1 Predmet pregleda Cilj pregleda je uvjeriti se: a) da je LPS projektiran u skladu s ovom normom b) da su sve sastavnice LPS u dobrom stanju i da mogu obavljati projektirane funkcije te da nema hrđe c) da su svi noviji opskrbni vodovi ili konstrukcije uklopljene u LPS.

33

7.2 Rokovi obavljanja pregleda Preglede treba obavljati prema uputama u odjeljku 7.1 kako slijedi: ⎯ tijekom gradnje građevine, zbog provjere ugrađenih uzemljivača ⎯ nakon ugradnje LPS ⎯ redovito u razmacima koji su određeni svojstvima građevine koju treba zaštititi, kakva su npr. problemi hrđanja i vrsta LPS NAPOMENA - Za podrobnije obavijesti pogledajte odjeljak E.7

⎯ nakon izmjena ili popravaka ili kad se spozna da je munja udarila u građevinu. Tijekom redovitih pregleda posebno je važno provjeriti sljedeće:

⎯ ⎯ ⎯ ⎯

dotrajalost i hrđanje dijelova hvataljka, vodiča i spojeva hrđanje uzemljivača otpor uzemljenja sustava uzemljivača stanje spojeva, stanje sustava za izjednačivanje potencijala i učvršćenosti.

7.3 Održavanje Redoviti pregledi su bitni preduvjet za pouzdano održavanje LPS-a. Vlasnik građevine mora biti obaviješten o svim zamijećenim kvarovima koje se mora popraviti bez odlaganja.

8. Zaštitne mjere protiv povreda živih bića zbog dodirnog napona i napona koraka 8.1 Zaštitne mjere protiv dodirnih napona U određenim okolnostima može blizina odvodnih vodiča LPS-a izvan građevine biti opasna za život, čak i kad je LPS projektiran i izveden prema prije navedenim pravilima. Opasnost se smanjuje na prihvatljivu razinu ako su ispunjeni sljedeći uvjeti: a) ako postoji vrlo mala vjerojatnost približavanja ljudi ili njihove trajnije nazočnosti u blizini odvoda izvan građevine b) ako se prirodni sustav odvoda sastoji od nekoliko stupova velike metalne konstrukcije građevine ili od nekoliko međusobno spojenih stupova građevine, što osigurava električnu neprekidnost c) da otpornost površinskog sloja tla, unutar 3 m od odvoda, nije manja od 5 kΩm. NAPOMENA 1 - Ovaj zahtjev se općenito može riješiti polaganjem sloja izolacijskog gradiva, npr. sloja asfalta debljine 5 cm (ili sloja šljunka debelog 15 cm ).

Ako nije ispunjen nijedan od navedenih zahtjeva, moraju se poduzeti zaštitne mjere protiv povreda živih bića zbog dodirnog napona kako slijedi:

34

⎯ izloženi se odvod mora izolirati gradivom s otpornošću izolacije na udarni napon od 100 kV, 1,2/50 μs, npr. izolacije od umreženog polietilena najmanje debljine 3 mm. ⎯ postavljanjem materijalnih prepreka i/ili znakova upozorenja da bi se na najmanju mjeru smanjila vjerojatnost dodira s odvodom. Zaštitne mjere moraju biti izvedene u skladu s odgovarajućim normama (pogledajte ISO 3864-1).

8.2 Zaštitne mjere od napona koraka U određenim okolnostima može blizina odvodnih vodiča LPS-a izvan građevine biti opasna za život, čak i kad je LPS projektiran i izveden prema prije navedenim pravilima. Opasnost se smanjuje na prihvatljivu razinu ako su ispunjeni sljedeći uvjeti: a) ako postoji vrlo mala vjerojatnost približavanja ljudi ili njihove trajnije nazočnosti u opasnom području unutar 3 metra od odvoda. b) ako otpornost površinskog sloja tla unutar 3 m od odvoda nije manja od 5 kΩm. NAPOMENA 1 Ovaj se zahtjev općenito može uvažiti polaganjem sloja izolacijskog gradiva, npr. sloja asfalta debljine 5 cm (ili sloja šljunka debelog 15 cm ).

Ako se nijedan od navedenih zahtjeva ne može ispuniti, moraju se protiv povreda živih bića zbog napona koraka poduzeti sljedeće zaštitne mjere: ⎯ izjednačivanje potencijala izvedbom mrežastog sustava uzemljivača, ⎯ postavljanjem fizičkih prepreka i/ili znakova upozorenja da bi se smanjila vjerojatnost pristupa opasnom području od 3 m od odvoda. Zaštitne mjere moraju biti izvedene u skladu s odgovarajućim normama (pogledajte ISO 3864-1).

35

Dodatak A (normativni) Postavljanje sustava hvataljka A.1 Postavljanje sustava hvataljka metodom zaštitnog kuta Sustav hvataljka je odgovarajuće postavljen ako je građevina koju treba zaštititi u cjelini unutar zaštićenog obujma sustava hvataljka. Za određivanje zaštićenog obujma moraju se uzeti u obzir samo fizičke dimenzije metalnih sustava hvataljka. A.1.1 Obujam zaštićen sustavom okomitih štapnih hvataljka Za obujam zaštićen okomitom štapnom hvataljkom uzima se da ima oblik uspravnog okruglog stošca s vrhom u osi hvataljke, a polukut vrha stošca α ovisi o vrsti LPS i o visini sustava hvataljka kako je navedeno u tablici 2. Primjeri zaštićenog obujma prikazani su na slikama A.1 i A.2.

A - vrh hvataljke B - ravnina osnovice OC - polumjer zaštićene površine h1 - visina štapne hvataljke iznad površine koju treba zaštititi α - zaštitni kut prema tablici 2

Slika A.1 – Zaštićeni obujam okomite štapne hvataljke

36

h1 - fizička visina štapne hvataljke NAPOMENA Zaštitni kut α1 odgovara hvataljki visine h1, što je visina iznad površine krova koju treba zaštititi; zaštitni kut α2 odgovara visini h2 = h1 + H, što je visina od tla kao osnovne ravine; α1 se odnosi na h1, a α2 se odnosi na h2.

Slika A.2 – Zaštićeni obujam okomite štapne hvataljke A.1.2 Obujam zaštićen vodoravnom žičanom hvataljkom Obujam zaštićen rastegnutom žicom definiran je kompozicijom obujmova čiji je prostor zaštićen zamišljenim okomitim štapovima čiji su vrhovi na žici. Primjer takvog zaštićenog obujma prikazan je na slici A.2.

NAPOMENA Za legendu – pogledajte sliku A .1.

Slika A.3 – Zaštićeni obujam vodoravne žičane hvataljke

37

A.1.3 Obujam zaštićen žičanom mrežom Obujam zaštićen žicama složenim u mrežu određen je kombinacijom zaštićenih obujmova koji su određeni pojedinim vodičima koji tvore mrežu. Primjer obujma zaštićenog mrežom žica prikazan je na slikama A.4 i A.5.

Slika A.4 – Obujam zaštićen žicama složenim u odvojenu mrežu i određen metodom zaštitnog kuta i metodom kotrljajuće kugle

38

Slika A.5 – Obujam zaštićen žičanim hvataljkama složenim u neodvojenu mrežu i određen metodom mreže i metodom zaštitnog kuta A.2 Postavljanje sustava hvataljka uz pomoć metode kotrljajuće kugle Uz pomoć metode kotrljajuće kugle sustav je hvataljka odgovarajuće postavljen ako nijedna točka građevine koju treba zaštititi ne dolazi u dodir s kuglom polumjera r, koji je ovisan o vrsti LPS (tablica 2), kad ju se kotrlja oko i preko vrha građevine u svim mogućim smjerovima. Na taj način kugla smije dodirivati samo sustav hvataljka (pogledajte sliku A.6).

39

Slika A.6 - Projektiranje sustava hvataljka LPS metodom kotrljajuće kugle Na svim građevinama višim od polumjera kotrljajuće kugle, munje mogu udariti u stranu građevine. Munja može udariti u svaku točku na strani građevine koju može dodirnuti kotrljajuća kugla. Međutim, vjerojatnost udara munje u stranu je općenito zanemariva za građevine niže od 60 m. Za više građevine najveći dio svih udara munja pogađa vrh, vodoravne rubove i kutove građevine. Od svih udara, samo nekoliko postotaka svih udara munja čine udari u stranu građevine. Štoviše, podaci promatranja pokazuju da vjerojatnost udara munja u strane brzo opada sa smanjenjem visine točke udara, mjereno od tla. Zbog toga se kod visokih zgrada mora obratiti pozornost da se i na gornjem dijelu po strani građevine postavi sustav hvataljka (tipična izvedba na 20 % visine od vrha građevine). U ovom slučaju metodom kotrljajuće kugle provjerit će se samo položaj sustava hvataljka na gornjem dijelu građevine. A.3 Postavljanje sustava hvataljka metodom mreže Za zaštitu ravnih površina smatra se da mreža štiti cijelu površinu, ako su ispunjeni sljedeći uvjeti: a) da su vodiči hvataljke postavljeni ⎯ po rubovima krova,

40

⎯ na nadstrešnicama (prevjesima), ⎯ na sljemenu krova, ako je nagib krova veći od 1/10; NAPOMENA 1 Metoda mreže je pogodna za vodoravne i nagnute krovove bez neravnina. NAPOMENA 2 Metoda mreže je pogodna za ravne bočne površine za zaštitu od bočnih udara munje. NAPOMENA 3 Ako nagib krova prelazi 1/10, treba postaviti paralelne vodiče hvataljke umjesto mreže uz uvjet da razmak nije veći od zahtijevanog promjera oka mreže.

b) da veličina oka mreže hvataljke nije veća od vrijednosti navedene u tablici 2 c) da je mreža sustava hvataljke konstruirana tako da struja munje uvijek može krenuti po najmanje dvije putanje prema uzemljivaču. d) da nema metalnih instalacija koje strše izvan zaštitnog obujma sustava hvataljka. NAPOMENA 4 Daljnje obavijesti mogu se naći u Dodatku E.

e) da su vodiči sustava hvataljka postavljeni koliko je više moguće na najkraćem i najizravnijem putu.

41

Dodatak B (normativni) Najmanji presjek vodiča zaslona opskrbnog kabela za sprječavanje opasnog iskrenja Kada kroz zaslon kabela poteče struja munje, između vodiča pod naponom i zaslona kabela nastaju prenaponi koji mogu izazvati opasna iskrenja. Veličina prenapona ovisi o vrsti gradiva, presjeku vodiča zaslona te duljini i trasi kabela. Najmanja površina presjeka Scmin (u mm2) zaslona kojim se izbjegava opasno iskrenje dana je jednadžbom: I × ρ c × Lc × 106 (B.1) Sc min = f Uw gdje je: If struja munje kroz zaslon, kA ρc otpornost zaslona, Ωm Lc duljina kabela, m (pogledajte tablicu B.1) Uw podnosivi udarni napon električnog/elektroničkog sustava koji se napaja iz kabela, kV. Tablica B.1 – Duljina kabela s kojim se računa ovisno o stanju zaslona Uvjeti položaja zaslona Lc u dodiru s tlom otpornosti ρ (Ωm) izoliran od tla ili u zraku

Lc ≤ 8 × ρ

Lc razmak između građevine i najbliže točke uzemljenja zaslona

NAPOMENA Mora se ustanoviti je li se instalacija zagrijava do nedopuštene temperature kod prolaza struje munje kroz oklop voda ili njegove vodiče. Za podrobnije obavijesti pogledajte HRN EN 62305-4. Dopuštene jakosti struje izračunavaju se iz izraza: − za kabele sa zaslonom: If = 8 × Sc − za kabele sa zaslonom: If = 8 × n' × S'c gdje If struja munje kroz zaslon (oklop) kabela, kA n′ broj vodiča kabela Sc površina presjeka zaslona (oklopa) kabela, mm2 S′c površina presjeka svakog vodiča, mm2

42

Dodatak C (obavijesni) Raspodjela struje munje među vodičima odvoda Koeficijent raspodjele kc struje munje među vodičima odvoda ovisi o ukupnom broju tih vodiča n i njihovu položaju, o (vodoravnim) prstenovima vodiča, vrsti sustava hvataljki kao i vrsti sustava uzemljivača, kako je navedeno u tablici C.1. Vrijednosti u tablici C.1 vrijede ako se rabi vrsta A uzemljivača, uz uvjet da je otpor uzemljenja svakog uzemljivača približno jednak, te za sve vrste B uzemljivača. Tablica C.1 – Vrijednosti koeficijenta kc Vrsta sustava hvataljki pojedinačni štap žica mreža

Broj vodiča odvoda n 1 2 4 i više

kc Vrsta A uzemljivača

Vrsta B uzemljivača

1 0,66 d) 0,44 d)

1 0,5... 1 (v. sliku C.1) a) 0,25... 0,5 (v. sliku C.2) b)

4 i više, spojenih 0,44 d) 1/n... 0,5 (v. sliku C.3) c) vodoravnim prstenovima a) Vrijednosti se kreću od kc = 0,5 gdje je c s s − sigurnosni razmak prema odjeljku 6.3 l − duljina koja ulazi u račun sigurnosne udaljenosti s NAPOMENA Pretpostavljeno je da visina osobe s ispruženom rukom iznosi 2,5 m.

Slika E.3 – Projektiranje LPS za konzolni dio konstrukcije građevine Petlje na vodiču, kako je pokazano na slici 1, mogu proizvesti induktivne padove napona koji mogu prouzročiti izbijanje struje munje kroz zid građevine i pritom načiniti štetu. Ako uvjeti u 6.3 nisu zadovoljeni, mora se vođenje preurediti izravno kroz građevinu na mjestima povratne petlje vodiča da budu zadovoljeni uvjeti na slici 1.

62

E.4.3

Armirano betonske građevine

E.4.3.1 Općenito Industrijske građevine često imaju dijelove od armiranoga betona proizvedenog na licu mjesta. U mnogim slučajevima dijelovi građevine sastoje se od predgotovljenih betonskih čeličnih dijelova. Čelična armatura u građevinama od armiranog betona može se, prema 4.3, koristiti kao prirodna sastavnica LPS. Takve prirodne sastavnice moraju ispunjavati sljedeće zahtjeve: ⎯ odvodni vodiči prema 5.3 ⎯ mreža uzemljivača prema 5.4. Štoviše, vodljiva armatura u betonu, ako se pravilno koristi, mora tvoriti kavez za izjednačivanje potencijala unutarnjega LPS prema 6.2. Nadalje, čelična armatura građevine, ako ima odgovarajuće značajke, može služiti kao elektromagnetski oklop, koji pomaže pri zaštiti električne i elektroničke opreme od indukcije zbog elektromagnetskog polja munje prema HRN EN 62305-4. Učinkovita zaštita od materijalnih šteta može se postići ako je armatura u betonu i bilo koja druga čelična konstrukcija građevine spojene izvana i iznutra, tako da je postignuta električka neprekidnost prema 4.3. Pretpostavlja se da struja munje koja uđe u armaturne šipke teče kroz veći broj paralelnih putova. Stoga je, kao posljedica toga, ukupna impedancija mreže niska a gubitak napona zbog struje munje je također malen. Magnetsko polje koje stvara struje u armaturnom čeliku je slabo zbog male gustoće struje i razdiobe struje na paralelne putanje što stvara suprotna elektromagnetska polja. Međuinduktivnost sa susjednim unutarnjim električnim vodičima je u odgovarajućoj mjeri smanjen. NAPOMENA Za zaštitu od elektromagnetske indukcije pogledajte HRN EN 62305-4 i IEC 61000-5-2.

Kad je prostorija potpuno oklopljena armiranobetonskim zidovima čija neprekidnost odgovara zahtjevima u 4.3, magnetsko polje zbog struje munje koje teče kroz armaturu u blizini zida je niže nego u prostoriji građevine koja je zaštićena klasičnim odvodima. Zahvaljujući manjim induciranim naponima na petljama vodiča unutar prostorije jednostavnije je poboljšati zaštitu unutarnjih sustava. Nakon faze izgradnje, gotovo je nemoguće odrediti položaj i konstrukciju armirnog čelika. Stoga se plan armirnog čelika za potrebe zaštite od munje mora vrlo dobro dokumentirati, što se može učiniti uz pomoć nacrta, opisa i fotografija snimljenih tijekom gradnje. E.4.3.2 Uporaba armature u betonu Spojni vodiči moraju biti tako uređeni da omoguće pouzdani električni spoj s armaturnim čelikom. Vodljivi profili, primjerice, koji su dograđeni na građevinu mogu se koristiti kao prirodni

63

LPS vodiči te kao sabirnice za unutarnji sustav za izjednačivanje potencijala. Kao praktičan primjer načina izjednačivanja potencijala služe temeljna sidra ili ubetonirane ograde strojeva, uređaja ili kućišta. Na slici E.4 prikazano je uređenje armature u betonu i sabirnice za izjednačivanje potencijala u nekoj industrijskoj građevini.

Legenda: 1 elektroenergetska oprema (uređaji) 2 čelična ograda 3 metalna obloga pročelja 4 spoj 5 električna ili elektronička oprema

6 sabirnica za izjednačivanje potencijala 7 čelična armatura u betonu (s dodanom mrežom vodiča) 8 temeljni uzemljivač 9 zajednički ulaz za razne opskrbne vodove

Slika E.4 – Izjednačivanje potencijala u građevini sa čeličnom armaturom Lokacija spojnih završetaka na građevini mora se odrediti u ranoj fazi projektiranja LPS s čim se mora upoznati izvođača građevinskih radova.

64

S izvođačem građevinskih radova mora se dogovoriti je li dopušteno zavarivanje ili spajanje spojnicama na armaturni čelik ili bi u beton trebalo postaviti dodatne vodiče. Sve potrebne radove treba izvesti i nadgledati prije zalijevanja betonom (tj. projektiranje LPS mora biti izvedeno u skladu s projektom građevine) E.4.3.3 Zavarivanje ili spajanje armaturnih šipki Neprekidnost armaturnih šipki u betonu mora se osigurati steznim spojnicama ili zavarivanjem. NAPOMENA Kao pogodne smatraju se stezne spojnice prema normi EN 50164-1.

Zavarivanje na armaturne šipke dopušteno je samo ako se s tim suglasi projektant građevinskog dijela projekta. Armaturne šipke moraju se međusobno zavariti na duljini od najmanje 30 mm (pogledajte sliku E.5).

Legenda: 1 armaturne šipke 2 zavareni šav duljine najmanje 30 mm

Slika E.5 – Zavareni spojevi armaturnih šipki u armiranom betonu (ako se dopusti)

65

Spajanje na vanjske sastavnice sustava zaštite od munje mora se izvesti uz pomoć šipke izvedene iz betona na projektiranom mjestu ili spojnom šipkom ili temeljnom pločom koja prolazi kroz beton i koja je zavarena ili spojena steznom spojnicom na šipku armature. Na mjestima gdje je spoj između armeturne šipke u betonu i spojnog vodiča načinjen steznom spojnicom, mora se zbog sigurnosti to izvesti s dva spojna vodiča (ili jednim spojnim vodičem spojenim tim spojnicama na dvije različite armaturne šipke) s obzirom da se nakon betoniranja spojevi više ne mogu pregledavati. Ako su spojni vodič i armaturne šipke od različitih metala, cijeli se spoj mora zabrtviti masom koja sprječava prodor vlage. Na slici E.6 prikazane su stezne spojnice koje se upotrebljavaju za spajanje armaturnih šipki i vodiča u obliku pune trake. Slika E.7 prikazuje detalje spajanja vanjskog sustava na armaturne šipke. Spojni vodiči moraju biti dimenzionirani za dio struje munje koja teče prema spojnoj točki (pogledajte tablice 8 i 9).

Slika E.6 – Primjer spojnica koje se upotrebljavaju za izvedbu spojeva armaturnih šipki i vodiča

66

Legenda 1 spojni vodič (traka) 2 matica zavarena na čeličnu spojnu šipku 3 čelična spojna šipka* 4 zaliveni ne-čelični spoj (za izjednačivanje potencijala) 5 sukani bakreni spojni vodič 6 zaštita od hrđanja 7 C-profil (čelični) (profil u obliku C) 8 var * čelična spojna šipka koja je na mnogo mjesta spojena zavarivanjem na armaturne šipke. NAPOMENA Konstrukcija prikazana na slici E.7c nije općenito prihvaćena u okviru dobre inženjerske prakse.

Slika E.7 – Primjeri spajanja na armaturu u armiranom betonskom zidu

67

E.4.3.4 Gradiva Kao dodatni vodiči u betonu za zaštitu od munje mogu se upotrebljavati sljedeća gradiva: čelik, meko željezo, pocinčano željezo, nehrđajući čelik i bakar. U nekim situacijama građevinski poduzetnik ne želi prihvatiti pocinčano željezo, što je posljedica nesporazuma. Armaturni čelik postaje pasivno u betonu, što ga odlično štiti od hrđanja. Da bi se izbjegla zabuna glede različitih vrsta čeličnih šipki u betonu, preporučuje se da šipke od okruglog čelika s promjerom od najmanje 8 mm i glatkom površinom budu korištene kao dodatni vodiči za razliku od običnih rebrastih šipki. E.4.3.5 Hrđanje (korozija) Na mjestima gdje spojni vodiči čelične armature prolaze kroz betonski zid, mora se posebna pozornost dati zaštiti od kemijske korozije (hrđanja). Najjednostavija mjera zaštite od hrđanja je nanošenje sloja silikonske gume ili bitumena oko izlaznih mjesta iz zida, npr. 50 mm u zidu i 50 mm izvan zida (pogledajte sliku E.7c). Na mjestima prolaza bakrenih vodiča kroz betonski zid, ne će biti rizika od korozije ako se upotrijebi puni vodič, točka za izjednačivanje potencijala, PVC sloj ili izolirani vodič (pogledajte sliku E.7b). Za spojne vodiče od nehrđajućeg čelika prema tablicama 6 i 7, nisu potrebne nikakve zaštitne mjere od hrđanja. U slučaju izuzetno agresivne atmosfere, preporučuje se da spojni vodič koji izlazi iz zida bude od nehrđajućeg čelika. NAPOMENA Pocinčano željezo izvan betona u dodiru s armaturom u betonu može, u izvjesnim okolnostima, prouzročiti štetu na betonu.

Ako se u beton umeću vijčane matice ili komadi od lijevanog željeza, mora ih se zaštititi od hrđanja na dijelu izvan zida. Za postizanje električne vodljivosti kroz zaštićeni kraj matice treba upotrijebiti nazubljene podložne pločice (pogledajte sliku E.7a). Za više obavijesti o hrđanju (koroziji) pogledajte odjeljak E.5.6.2.2.2. E.4.3.6 Spojevi Istraživanja pokazuju da vezivanje nije pogodan način izrade spojeva kroz koje prolazi struja munje. Postoji rizik da vezana žica eksplodira i ošteti beton. Međutim, na temelju ranijih istraživanja može se zaključiti da tek svaki treći vezani spoj čini električni vodljivi spoj tako da su praktično sve šipke elektički međusobno spojene. Takav zaključak potvrđuju i mjerenja obavljena na građevinama od armiranog betona. Zato su preporučene metode spajanja zavarivanje i spajanje steznim spojnicama. Vezivanje kao način spajanja pogodno je jedino za dodatne vodiče za izjednačivanje potencijala kao i za potrebe elektromagnetske spojivosti (EMC). Spojeve vanjskih krugova na međusobno spojenu armaturu mora se izvesti uz pomoć steznih spojnica ili zavarivanjem. Varovi unutar betona moraju imati duljinu najmanje 30 mm. Poprečne šipke moraju biti vođene savinute najmanje 50 mm paralelno prije mjesta zavarivanja.

68

Ako se zavarene šipke moraju zaliti betonom, nije dovoljno zavariti ih na mjestu križanja varom dugačkim samo nekoliko milimetara. Takvi spojevi najčešće puknu pri zalijevanju betonom. Na slici E.5 prikazano je pravilno zavarivanje spojnih vodiča s armaturnim šipkama u armiranom betonu. Ako zavarivanje na armaturne šipke nije dopušteno, moraju se upotrijebiti stezne spojnice ili dodatni vodiči. Dodatni vodiči mogu biti od čelika, mekog željeza, pocinčanog željeza ili bakra. Ti se dodatni vodiči moraju spojiti s više armaturnih šipki vezivanjem ili spojnicama da se iskoriste zaštitne mogućnosti armaturnog čelika. NAPOMENA Ako je dopušteno zavarivanje, može se rabiti klasično kao i egzotermno zavarivanje uz odgovarajuće načine zavarivanja.

E.4.3.7 Odvodi Armaturne šipke betonskih zidova ili stupova te profili čeličnih konstrukcija mogu se koristiti kao prirodoni odvodi. Na krovu se u tu svrhu mora izvesti krajnji spoj kojim će se sustav hvataljka spojiti na armaturu u betonu i, ukoliko se na građevini ne koristi temeljni uzemljivač kao jedino uzemljenje, moraju se načiniti i završni spojevi armatrure s uzemljivačem. Kad se kao odvod koriste pojedine šipke armature, mora se obratiti pozornost na putanju prema zemlji da se osigura da su šipke položene u istoj električki neprekinutoj okomici prema zemlji. Ako se ne može zajamčiti navedena neprekinutost po okomici prirodnih odvoda, mora se u beton postaviti dodatne vodiče odvoda. Ti dodatni vodiči moraju biti zavezani za atmaturni čelik. Gdjegod se sumnja da se ne može ostvariti najizravniji put odvoda prema zemlji (npr. za postojeće građevine) mora se dodati vanjski sustav odvoda. Slike E.4 i E.8 pokazuju konstrukcijske detalje prirodnih sastavnica LPS na građevinama od armiranog betona. Što se tiče upotrebe armaturnih šipki kao temeljnog uzemljivača u armirano-betonskim elementima, pogledajte također E.5.4.3.2.

69

Slika E.8a – Uporaba metalne obloge pročelja kao prirodnog sustava odvoda na građevini od armiranog betona

70

Legenda 1 okomiti profil 2 zidni potporanj 3 premosni spojevi 4 vodoravni profil

Slika E.8b – Spajanje profila obloge pročelja Slika E.8 – Uporaba metalne obloge pročelja kao prirodnog sustava odvoda i spajanje zidnih potpornjeva obloge pročelja Unutarnji odvodi u pojedinim stupovima i zidovima moraju se međusobno spojiti korištenjem njihovih čeličnih armaturnih šipki, pri čemu moraju ispuniti zahtjeve električne neprekinutosti prema odjeljku 4.3. Čelične armaturne šipke u pojedinim elementima predgovotovljenog betona i armaturne šipke betonskih stupova i zidova moraju se spojiti s armaturnim šipkama betonskih elemenata podova i stropova prije zalijevanja betonom. U armaturi svih konstrukcijskih elemenata koji su zaliveni betonom na gradilištu, primjerice, zidova, stupova, stubišta i okna dizala, postoje veliki neprekinuti vodljivi dijelovi. Ako su podovi konstruirani od betona izlivenog na gradilištu, moraju se odvodi u pojedinim stupovima i zidovima međusobno spojiti koristeći njihove armaturne šipke, kako bi se osiguralo da će se struja munje čim ravnomjernije raspodijeliti. Ako su podovi konstruirani od predgotovljenih betonskih jedinica, takvi spojevi općenito nisu pristupačni. Međutim, uz malo povećane troškove, može se općenito pripremiti spojeve i završetke za spajanje šipki armature pojedinih predgotovljenih jedinica sa šipkama stupova i zidova prije zalijevanja betonom tako da se u beton umetnu dodatne spojne šipke. Predgotovljeni betonski elementi koji se upotrebljavaju za ovješena pročelja nisu upotrebljivi za zaštitu od munje s obzirom da nemaju izvedene potrebne spojeve. Ako

71

treba postići vrlo učinkovitu zaštitu od munje za opremu instaliranu unutar građevine, kao što su uredske zgrade s velikim sustavima za obradu podataka i računalnim mrežama, nužno je potrebno da armaturne šipke u takvim elementima pročelja budu međusobno spojene s armaturnim šipkama nosivih elemenata konstrukcije građevine i to tako da struja munje može teći kroz cijelu vanjsku površinu građevine (pogledajte sliku E.4). Ako su na vanjskim zidovima građevine postavljeni prozori u nizu, bitno je odlučiti da li spoj između pedgotovljenih betonskih dijelova iznad i ispod prozora izvesti postojećim metalnim pregradama (stupovima) ili to izvesti na manjim razmacima ovisno o razmaku prozora. Upotrebom većeg broja vodljivih dijelova vanjskih zidova poboljšava se elektromagnetsko zaslanjanje unutrašnjosti građevine. Na slici E.9 prikazan je spoj prozora u nizu s oblogom metalnog pročelja.

Legenda 1 spoj između segmenta obloge pročelja i metalnog okvira prozora 2 metalna obloga pročelja 3 vodoravni dio metalnog okvira prozora 4 okomiti dio metalnog okvira prozora 5 prozor

Slika E.9 – Spajanje neprekinutog okvira prozora s oblogom metalnog pročelja Ako se kao odvod upotrebljava čelična konstrukcija, svaki čelični stup mora biti spojen s armaturnim šipkama u betonu temelja spajanjem u određenim točkama kako je pokazano na slici E.7. Čelične spojne šipke u armiranom betonu građevine moraju biti međusobno spojene uz pomoć okomitih vodiča načinjenih od mekog željeza pogodnog za zavarivanje. Nove građevine od armiranog betona moraju biti građene u skladu s odjeljkom 4.3.

72

NAPOMENA Za više obavijesti o upotrebi čelične armature zidova građevine za potrebe elektromagnetskog oklapanja, pogledajte normu HRN EN 62305-4.

U primjeru širokih niskih građevina, kao što su dvorane, krov ne nose samo vanjski zidovi nego i unutarnji stupovi. Vodljivi dijelovi stupova moraju se spojiti sa sustavom hvataljka na gornjem dijelu, a sa sustavom za izjednačivanje potencijala na donjem dijelu blizu tla, čime je načinjen unutarnji sustav odvoda. U blizini takvog unutarnjeg sustava odvoda povećava se utjecaj elektromagnetskog polja. U čeličnim okvirnim konstrukcijama općenito se upotrebljavaju čelični krovni nosači međusobno spojeni vijčanim spojevima. Uz uvjet da su vijci pritegnuti odgovarajućom silom za postizanje mehaničke čvrstoće, može se smatrati da su svi tako spojeni čelični dijelovi međusobno i električki spojeni. Pri udaru munje struja prvog izbijanja probije tanki sloj namaza boje i tako stvori vodljivi most. Električni spoj može se poboljšati odstranjivanjem namaza na dosjednoj površini glave vijka, matice ili podloške. Nadalje spojevi se mogu još poboljšati međusobnim zavarivanjem dijelova na duljini od približno 50 mm nakon dovršenja radova na konstrukciji. Na postojećim građevinama s velikim vodljivim elementima u/na vanjskim zidovima mora se postići neprekinutost vodljivih dijelova koji se kane koristiti kao odvodi. Ta je tehnika također preporučljiva kad je uz zahtjeve zaštite od elektromagnetskih impulsa munje (LEMP) potrebno udovoljiti i visokim zahtjevima estetskih strana arhitek-tonskog projekta. Osim spomenutog moraju se također postaviti i šipke za izjednačivanje potencijala. Svaka šipka za izjednačivanje mora biti spojena na vodljive dijelove u vanjskim zidovima i podovima. To se čini vodoravnim šipkama na razini tla kao i u podu svakog višeg kata građevine. Ako je moguće, treba predvidjeti mjesto spajanja na čeličnu armaturu u podu ili zidu. Spojeve treba načiniti tako da budu spojene najmanje tri armaturne šipke. Na velikim građevinama, šipke za izjednačivanje djeluju kao prstenovi vodiča (koji povezuju odvode). U takvim slučajevima, mjesta spajanja s armaturnim šipkama moraju se izvesti na svakih 10 m. Neovisno o mjerama koje mogu biti propisane za podrume, nisu potrebne nikakve posebne mjere za spajanje armature građevine na LPS. E.4.3.8 Izjednačivanje potencijala Ako se zahtijeva veći broj spojeva na armiranim elementima raznih katova, a znakovita se pozornost pridaje postizanju strujne putanje niskog indukiviteta uz upotrebu armaturnih šipki u betonskim zidovima za izjednačivanje potencijala i oklapanja unutarnjeg prostora građevine, moraju se unutar ili izvan betona na pojedinim katovima postaviti prstenovi vodiča. Ti se prstenovi vodiča moraju među-sobno spojiti s okomitim šipkama na razmacima ne većim od 10 m. Takvoj konstrukciji mora se uvijek davati prednost zahvaljujući njenoj većoj pouzdanosti,

73

posebno na mjestima gdje nije poznata amplituda utjecajnih struja munje. Također se preporučuje umrežavanje vodiča. Spojevi moraju biti dimenzionirani za struje kvarova na sustavu elektroenergetskog napajanja. E.4.3.9 Temelj kao uzemljivač U velikim građevinama i industrijskim pogonima temelj je obično armiranobetonski. Armaturne šipke u temelju, temeljna ploča i vanjski zidovi u dijelu ispod površine zemlje tvore izvrstan uzemljivač uz uvjet da su zadovoljeni zahtjevi u odjeljku 5.4. Armaturne šipke u temelju i ukopani zidovi mogu se koristiti kao temeljni uzemljivač. Na taj se način postiže dobro uzemljenje uz najmanje troškove. Uz to, sav taj metal u armaturi betona građevine je također dobra potencijalna referencija (nul točka) za elektroenergetski sustav građevine, te telekomunikacijske i elektroničke instalacije u njoj. Za osiguranje dobrih spojeva u betonu preporučuje se, osim vezivanja armaturnih šipki, dodati još i armaturnu mrežu, koju također treba vezati s armaturnim čelikom. Krajevi vodiča za spajanje s vanjskim odvodima ili elementima građevine koji se koriste kao odvodi ili za spajanje vanjskog uzemljenja moraju se izvesti iz betona na prikladnim mjestima. Općenito, armatura u temelju je električki vodljiva osim u slučajevima gdje su izvedene dilatacije između raznih dijelova građevine u kojima se predviđaju različite brzine slijeganja. Dilatacije između vodljivih dijelova mogu se premostiti vodičima prema tablici 6 uz pomoć stezaljki i spojnica sukladno odjeljku 5.5. Armaturne šipke u betonskim stupovima, potpornjima i zidovima koji stoje na temeljima, moraju se spojiti s armaturnim šipkama u temelju kao i s vodljivim dijelovima krova. Slika E.10 prikazuje, na dijelu projekta LPS armiranobetonske građevine, rješenja za betonske potporne stupove, zidove i krov s vodljivim dijelovima.

74

Legenda 1 prolaz vodiča LPS kroz vodotjesni prolazni izolator 2 čelična armatura u betonskom stupu 3 čelična armatura u betonskim zidovima NAPOMENA Čelična armatura u unutarnjim betonskim stupovima postaje unutarnji odvod kad se armatura stupa spoji s hvataljkom i uzemljenjem LPS-a. Ako se radi o osjetljivoj elektroničkoj opremi smještenoj pored stupova mora se uzeti u obzir elektromagnetska okolina na tim mjestima.

Slika E.10 – Unutarnji odvodi u industrijskim građevinama Ako zavarivanje na armaturu nije dopušteno, moraju se postaviti dodatni vodiči u stupove ili se spojevi moraju izvesti na neki ispitani način. Ti se dodatni vodiči moraju spojiti s armaturnim čelikom.

75

Nakon izgradnje konstrukcije i spajanja svih opskrbnih vodova na građevinu spajanjem na sabirnicu za izjednačivanje potencijala, često je u praksi nemoguće izmjeriti otpor uzemljenja u okviru programa održavanja. Ako u izvjesnim okolnostima nije moguće izmjeriti otpor uzemljenja temeljnog uzemljivača, jedan je od mogućih načina položiti jedan ili više referentnih uzemljivača blizu građevine kako bi se uz njegovu (ili njihovu) pomoć promatralo promjene u okolini sustava uzemljivača kroz više godina i to mjerenjem otpora kruga uzemljivač – temeljni uzemljivač. Međutim, glavna je prednost temeljnog uzemljivača dobro izjednačivanje potencijala pa sam otpor uzemljenja ima manje značenje. E.4.3.10 Postupak ugradnje Svi zaštitni vodiči i spojnice mora ugraditi izvođač LPS. S izvođačem građevinskih radova mora se dogovoriti dovoljan interval vremena za postavljanje LPS-a, čime se osigurava da planirano vrijeme građevinskih radova prije zalijevanja betonom ne bude premašeno. Tijekom građevinskih radova moraju se redovito obavljati mjerenja, a izvoditelj LPS-a mora nadgledati te radove (pogledajte 4.3). E.4.3.11 Predgotovljeni dijelovi od armiranog betona Ako za sustav zaštite od munje koriste predgotovljeni dijelovi od armiranog betona, npr. kao odvodi za oklapanje ili kao vodiči za izjednačivanje potencijala, moraju se na njima postaviti mjesta spajanja kao na slici E.7, da bi se omogućilo kasnije jednostavno spajanje predgotovljene armature s armaturom građevine. Lokacija i oblik tih spojnih mjesta moraju se odrediti tijekom projektiranja konstrukcije predgotovljenog armiranog dijela. Mjesta spajanja moraju biti tako smještena da ista neprekinuta šipka u armiranom betonu poveže jedno spojno mjesto s drugim. Ako takav način ugradnje neprekidne šipke u armiranom betonu nije moguć sa standardnim armaturnim šipkama, mora se u beton ugraditi dodatni vodič i povezati ga s postojećom armaturom. Općenito, potrebno je u svakom kutu pločastog predgotovljenog armiranobetonskog dijela postaviti po jedno mjesto spajanja, kao što je prikazano u slici E.11. E.4.3.12 Dilatacijski spojevi Ako građevina ima izvjestan broj dilatacijskih spojeva na razmacima za slijeganje pojedinih sekcija, a u građevini se mora ugraditi mnogo elektroničke opreme, mora se između armature raznih sekcija građevine postaviti spojne vodiče preko dilatacija na razmacima koji nisu veći od polovice razmaka između odvoda navedenih u tablici 4.

76

Da bi se osigurala niska impedancija sustava za izjednačivanje potencijala i učinkovito oklapanje prostora unutar građevine, dilatacijski spojevi između sekcija građevine moraju se premostiti na kratkim razmacima (između 1 m i polovice razmaka između odvoda) savitljivim ili pomičnim vodičima ovisno o zahtijevanom koeficijentu oklapanja, kako je prikazano na slici E.11.

Slika E.11a – Postavljanje spojnih vodiča na ravnom predgotovljenom armiranobetonskom dijelu uz pomoć vijčanog ili zavarenog spoja

Slika E.11b – Konstrukcija savitljivog spoja između dvaju betonskih dijelova preko dilatacije na građevini Slika E.11– Postavljanje spojnih vodiča u elemente od armiranog betona i savitljivih spojnih vodiča između dvaju armiranobetonskih elemenata 77

E.5

Vanjski sustav zaštite od munje

E.5.1 Općenito E.5.1.1 Neodvojeni LPS U većini slučajeva vanjski se LPS može postaviti na građevini koju treba zaštititi. Međutim, ako toplinski učinci u točki udara ili na vodičima koji prenose struju munje mogu načiniti štetu na građevini ili njenom sadržaju, razmak između vodiča LPS-a i zapaljivog gradiva mora se povećati na najmanje 0,1 m. NAPOMENA Tipični slučajevi su - građevine sa zapaljivim pokrovom i - građevine sa zapaljivim zidovima.

Za projekt LPS-a bitan je smještaj vodiča LPS-a što ovisi o obliku građevine koju se štiti, zahtijevane razine zaštite te upotrijebljene geometrijske metode projektiranja. Projekt sustava hvataljki općenito određuje položaj i vođenje sustava odvodnih vodiča, sustava uzemljivača kao i unutarnjeg LPS-a. Ako susjedne građevine također imaju svoje LPS, ti se sustavi moraju spojiti na LPS građevine koju se promatra. E.5.1.2 Odvojeni LPS Odvojeni vanjski LPS mora se upotrijebiti kad bi struja munje koja bi protjecala kroz spojene unutarnje vodljive dijelove mogla prouzročiti štetu na građevini i njenom sadržaju. NAPOMENA Upotreba odvojenog LPS-a može biti pogodna i u slučajevima gdje se predviđa da bi izmjene na građevini mogle uvjetovati i izmjene na sustavu LPS.

LPS sustavi koji su spojeni s vodljivim dijelovima građevine, a sa sustavom za izjednačivanje potencijala samo na razini tla, definirani su prema odjeljku 3.3 kao odvojeni sustavi. Odvojeni LPS izvode se bilo postavljanjem štapnih hvataljki ili stupova (jarbola) blizu građevine koju treba zaštititi ili razvlačenjem nadzemne žice između stupova u skladu sa zahtjevima za postizanje sigurnosnog razmaka u odjeljku 6.3. Odvojeni LPS se postavljaju također i na građevinama od izolirajućeg gradiva kao što su opeka i drvo, pri čemu se moraju uvažiti sigurnosni razmaci kako su definirani u odjeljku 6.3 te ne smije biti nikakve veze s vodljivim dijelovima građevine niti s ugrađenom opremom, s izuzetkom spojeva na sustav uzemljivača na razini tla. Vodljiva oprema unutar građevine i električni vodiči ne smiju biti postavljeni na razmacima prema vodičima sustava hvataljka i odvodnim vodičima manjim od sigurnosne udaljenosti definirane u odjeljku 6.3. Također i sve predviđene buduće instalacije moraju odgovarati zahtjevima odvojenog LPS. S tim zahtjevima mora poduzetnik, odgovoran za projekt i izvedbu LPS-a upoznati vlasnika građevine.

78

Nadalje vlasnik građevine mora s tim zahtjevima upoznati buduće izvođače (poduzetnike) koji će izvoditi radove u ili na građevini. Povratno mora poduzetnik, odgovoran za radove, obavijestiti vlasnika da takve zahtjeve ne može ispuniti. Svi dijelovi opreme postavljeni na građevini s odvojenim LPS-om moraju biti smješteni unutar zaštićenog prostora LPS-a i udovoljiti uvjetima za sigurnosne razmake. Vodiči LPS moraju biti postavljeni na izoliranim nosačima, ako su ti izravno pričvršćeni nosači na zidovima građevine ujedno preblizu vodljivih dijelova, tako da su razmaci između LPS i unutarnjih vodljivih dijelova manji od sigurnosnih razmaka definiranih u odjeljku 6.3. Vodljivi nosači postavljeni na ravnom krovu koji nisu spojeni na sustav izjednačivanja potencijala, a postavljeni su na nekom razmaku od sustava hvataljka koji nije veći od sigurnosnog razmaka ali je razmak prema sustavu izjednačivanja potencijala veći od sigurnosnog razmaka, moraju se spojiti na sustav hvataljka odvojenoga LPS-a. Pri projektiranju LPS-a i davanju uputa za rad u blizini krovnih potpornjeva mora se uzeti u obzir da će napon na nosačima doći na napon hvataljke u slučaju udara munje. Odvojeni LPS mora se izvesti na građevini uz postavljanje dugačkih međusbno povezanih vodljivih dijelova ako se želi spriječiti da struja munje prolazi kroz zidove građevine i opremu instaliranu unutar nje. Na građevinama koje se sastoje od međusobno neprekidno povezanih dijelova kao što su čelična konstrukcija ili armirani beton, odvojeni LPS mora zadržati sigurnosne razmake prema svim tim vodljivim dijelovima građevine. Za postizanje odgovarajućeg razmaka, LPS vodiči moraju biti pričvršćeni na građevinu putem izoliranih potpornjeva za vodiče. Treba primijetiti da se stupovi i stropovi od armiranog betona često koriste i u građevinama građenim od opeke. E.5.1.3 Opasno iskrenje Opasno se iskrenje između LPS-a i metalnih, električnih i telekomunikacijskih instalacija može izbjeći na sljedeće načine: – u odvojenom LPS izoliranjem ili odvajanjem prema odjeljku 6.3, – u neodvojenom LPS izjednačivanjem potencijala, u skladu s odjeljkom 6.2, ili izoliranjem ili odvajanjem u skladu s odjeljkom 6.3. E.5.2

Sustavi hvataljka

E.5.2.1 Općenito Ova norma ne pruža nikakav kriterij za izbor sustava hvataljka jer se štapne hvataljke, rastegnute žice kao hvataljke ili mrežne hvataljke smatraju jednako valjanim. Uređenje sustava hvataljke mora biti u skladu sa zahtjevima u tablici 2.

79

E.5.2.2 Razmještaj hvataljka Za projektiranje sustava hvataljka, treba upotrebljavati sljedeće metode, bilo pojedinačno bilo njihove kombinacije, uz uvjet da se zaštitne zone različitih dijelova sustava hvataljka prekrivaju, čime se osigurava da je građevina potpuno zaštićena u skladu s odjeljkom 5.2: ⎯ metoda zaštitnog kuta ⎯ metoda kotrljajuće kugle ⎯ metoda mreže vodiča. Za projektiranje LPS-a mogu se upotrebljavati sve tri metode. Izbor vrste LPS ovisi o praktičnoj procjeni njegove pogodnosti i osjetljivosti građevine koju treba zaštititi. Metodu projektiranja hvataljka odabire projektant LPS-a. Međutim, može se uzeti u obzir i sljedeće: – metoda zaštitnog kuta je pogodna za jednostavne građevine ili za male dijelove većih građevina. Ta metoda nije pogodna za građevine više od polumjera kotrljajuće kugle koji odgovara izabranoj razini zaštite LPS-a – metoda kotrljajuće kugle je pogodna za građevine složena oblika – metoda mreže vodiča je pogodna za sve građevine, a posebno je pogodna za ravne površine. Metoda projektiranja hvataljka i metode projektiranja LPS-a koje se koriste za razne dijelove građevine moraju se izričito navesti u projektnoj dokumentaciji. E.5.2.2.1 Metoda zaštitnog kuta Vodiči hvataljke, štapovi, stupovi i rastegnute žice moraju se razmjestiti tako da svi dijelovi građevine budu u zaštitnoj zoni unutar ovojne plohe koja je nastala projekcijom pod kutom α od okomice iz točaka hvataljke na odgovarajuću ravninu u svim smjerovima. Zaštitni kut α mora biti u skladu s tablicom 2, gdje je h visina hvataljke iznad površine koju se štiti. Projekcijom na opisani način iz jedne točke dobiva se stožac. Na slikama A.1 i A.2 prikazano je kakav zaštićeni prostor se dobiva uz upotrebu različitih vodiča hvataljke u LPS-u. Prema talici 2, zaštitni kut α mijenja se s visinom hvataljke iznad površine koju se štiti (pogledajte slike A.3 i E.12).

80

Legenda H visina zgrade iznad referentne ravnine tla h1 fizička visina štapne hvataljke h2 = h1 + H, visina štapne hvataljke iznad tla α1 zaštitni kut koji odgovara visini hvataljke h = h1, tj. visini iznad krovne plohe od koje se mjeri (referentna ravnina) α2 zaštitni kut koji odgovara visini hvataljke h2

Slika E.12 – Projektiranje hvataljka metodom zaštitnog kuta za razne visine prema tablici 2 Metoda zaštitnog kuta ima geometrijske granice i ne može se upotrijebiti ako je h veće od polumjera kotrljajuće kugle r, kako je definirano u tablici 2. Ako se na krovu građevine treba predmete zaštititi štapovima, a zaštićeni obujam štapova prelazi rub građevine, štapove treba postaviti između štićenog predmeta i ruba. Ako to nije moguće, treba upotrijebiti metodu kotrljajuće kugle. Projekt hvataljke metodom zaštitnog kuta hvataljke prikazan je također na slikama E.13 i E.14 za odvojeni LPS, a na slikama E.15 i E.16 za neodvojeni LPS.

81

Slika E.13 – Odvojeni vanjski LPS uz upotrebu dva odvojena stupa hvataljke koji su projektirani metodom zaštitnog kuta

82

Slika E.14 – Odvojeni vanjski LPS uz upotrebu dva odvojena stupa hvataljke spojena vodoravnom ovješenom žicom

83

Slika E.15a – Primjer upotrebe samo jedne štapne hvataljke

Slika E.15b – Primjer upotrebe dvije štapne hvataljke Slika E.15 – Primjer projekta hvataljke neodvojenog LPS-a uz pomoć štapnih hvataljka

84

Slika E.16 – Primjer projekta hvataljke neodvojenog LPS-a od vodoravne žice u skladu s metodom zaštitnog kuta Ako je površina na koju je sustav hvataljka položen kosa, osovina stošca koji oblikuje zaštitinu zonu ne mora nužno biti osovina štapne hvataljke, nego je osovina okomita na površinu na koju je hvataljka postavljena. Pritom vrh stošca ostaje u vrhu štapne hvataljke (pogledajte sliku E.17).

85

Slika E.17 – Zaštićeni obujam štapne hvataljke ili stupa na kosoj površini

86

E.5.2.2.2 Metoda kotrljajuće kugle Metodu kotrljajuće kugle treba upotrijebiti za određivanje zaštićenog prostora i površina građevine u slučajevima kad je prema tablici 2 isključena uporaba metode zaštitnog kuta. Prema toj metodi, smještaj sustava hvataljka zadovoljava ako nijedna točka obujma koji se štiti ne dolazi u dodir s kotrljajućom kuglom promjera r, koju se kotrlja oko i preko građevine u svim mogućim smjerovima. Stoga kotrljajuća kugla smije dodirnuti samo tlo i/ili dijelove sustava hvataljka. Polumjer kotrljajuće kugle r ovisi o vrsti LPS-a (pogledajte tablicu 2). Slike E.18 i E.19 prikazuju primjer upotrebe metode kotrljajuće kugle na raznim građevinama. Kugla polumjera r kotrlja se oko i preko građevine dok ne dotakne ravninu tla ili neku stalnu građevinu ili objekt u dodiru s ravninom tla koja može voditi struju munje. Točka udara može biti svagdje gdje kotrljajuća kugla dotakne građevinu, pa se na takvim mjestima mora postaviti zaštitni vodič hvataljke.

87

Slika E.18 – Projekt hvataljke LPS-a prema metodi kotrljajuće kugle, metodi zaštitnog kuta i metodi mreže vodiča, te opći raspored dijelova sustava hvataljka

88

Slika E.19 – Projekt mreže LPS hvataljka na građevini složena oblika Kad se metoda kotrljajuće kugle upotrijebi na nacrte građevine, građevinu se mora promatrati iz svih smjerova da bi se bilo sigurno da nijedan njezin dio ne ostane nezaštićen, što bi se moglo previdjeti ako bi se gledalo samo prednju i bočnu stranu te tloct. Zaštićeni prostor koji tvori neki LPS vodič je prostor u koji ne može ući kotrljajuća kugla kad je u dodiru s vodičem i kotrlja se preko građevine. Slika E.18 pokazuje zaštićene obujmove LPS sustava hvataljka prema metodi mreže, metodi kotrljajuće kugle i metodi zaštitnog kuta s općim rasporedom eleme-nata hvataljke. U slučaju dvaju paralelnih vodoravnih LPS vodiča hvataljki smještenih iznad vodoravne referentne ravnine u slici E.20, dubina prodiranja p kotrljajuće kugle ispod ravnine vodiča u prostoru između vodiča, može se izračunati iz jednadžbe:

( 2)

p = r − r2 − d

2

(E.4)

Dubina prodiranja mora biti manja od ht minus visina predmeta koji se štiti (elektromotor na slici E.20): p < ( ht − hpredm )

89

Slika E.20 – Prostor zaštićen s dvije vodoravne žičane hvataljke ili dvije štapne hvataljke (r > ht) Primjer prikazan na slici E.20 vrijedi također za tri ili četiri štapne hvataljke; primjerice, četiri verikalna štapa jednake visine h smještena u kutovima kvadrata. U tom slučaju, d na slici E.20 odgovara dijagonalama kvadrata koji čine četiri štapa. NAPOMENA Od sredine 1930-ih poznato je da je polumjer kotrljajuće kugle r u korelaciji s vršnom vrijednošću struje munje I koja pogađa građevinu: r = 10 ⋅ I 0,65 , gdje je struja I dana u kA.

Točke u koje bi munja mogla udariti mogu se odrediti uz pomoć metode kotrljajuće kugle. Tom metodom može se također odrediti vjerojatnost udara u svaku točku

90

građevine. Slika E.21 prikazuje kotrljanje kugle preko građevine. Crtkana crta označava putanju središta kugle. To je također geometrijsko mjesto vrha silaznog lidera odakle slijedi konačno izbijanje. Svi udari munja s vrhom lidera na putanji središta kotrljajuće kugle izbit će se u najbližu točku na građevini. Oko rubova krova putanja je u obliku četvrtine kružnice čija je svaka točka moguća polazna točka vrha silaznog lidera iz koje se može izbiti u rub građevine. To pokazuje da će znatan dio udara pogađati rub krova, neki u zidove, a neki u krovnu plohu.

Slika E.21 – Točke iz kojih munje mogu udariti u građevinu Da bi se moglo predvidjeti ukupnu vjerojatnost udara u zid, mora se razmotriti i kotrljanje kugle u tlocrtu (slika E.21b).

91

E.5.2.2.3 Metoda mreže Smatra se da mreža, čija je namjena zaštita ravnih površina, može zaštititi cijelu površinu ako su ispunjeni sljedeći uvjeti: a) b) c) d) e)

da su vodiči hvataljke, kao što je spomenuto u Dodatku A, raspoređeni po: rubnim linijama krova, krovnim nadstrešnicama, sljemenu krova ako nagib krova prelazi 1/10, bočnim stranama građevine više od 60 m na dijelu višem od 80 % visine građevine

f) da veličina oka mreže hvataljke nije veća od vrijednosti dane u tablici 2; g) da je mreža hvataljke tako raspoređena da struja munje uvijek može poteći po najmanje dvije različite putanje prema zemlji te da nema metalne instalacije koja bi stršala izvan zaštićenog obujma sustava hvataljka; NAPOMENA Veći broj odvoda dovodi do smanjenja razmaka među njima te se time smanjuje elektromagnetsko polje unutar građevine (pogledajte odjeljak 5.3).

h) da su vodiči hvataljke koliko je više moguće položeni na najkraćim izravnim putovima. Primjeri neodvojenog LPS s upotrebom projektiranja metodom mreže hvataljka prikazani su na slici E.22a za građevinu s ravnim krovom, te na slici E.22b za građevinu s kosim krovom. Slika E.22c prikazuje primjer LPS-a na industrijskoj građevini. Slika E.22d prikazuje primjer LPS-a sa skrivenim vodičima.

92

93

94

Slika E.22d – Hvataljke i vodiči skriveni od pogleda za zgrade do visine 20 m i kosim krovom

Slika E.22 – Primjer projekta hvataljke s upotrebom metode mreže za neodvojeni LPS E.5.2.3 Hvataljke na bočnim stranama visokih građevina Na građevinama višim od 120 m, mora se dio bočnih površina na 20 % visine od vrha građevine opremiti sustavom hvataljka. NAPOMENA Ako na vanjskodm dijelu zidova na gornjem dijelu građevine ima osjetljivih dijelova (primjerice elektroničke opreme), mora ih se zaštititi postavljanjem posebnih hvataljka, npr. vodoravnim šiljcima, mrežom vodiča ili slično.

95

E.5.2.4 Konstrukcija E.5.2.4.1 Općenito Ako je površina presjeka vodiča u skladu s tablicom 6, najveća dopuštena temperatura vodiča se ne će prekoračiti. Krov ili zid građen od zapaljivog gradiva mora se zaštititi od opasnih učinaka struje munje koja zagrijava LPS vodiče i to upotrebom jednog ili više sljedećih mjera: ⎯ smanjenem temperature vodiča, ⎯ povećanjem presjeka vodiča, ⎯ povećanjem razmaka između vodiča i pokrova krova (pogledajte također odjeljak 5.2.4) ⎯ postavljanjem zaštitnog toplinski otpornog pokrova između vodiča i zapaljivog dijela. NAPOMENA Istraživanja su pokazala da su povoljnije štapne hvataljke s tupim vrhom.

E.5.2.4.2 Neodvojene hvataljke Vodiči hvataljka i odvoda moraju biti međusobno spojeni uz pomoć vodiča na krovu da bi se osigurala dovoljna razdioba struje na vodiče odvoda. Vodiči na krovu i na spojevima štapnih hvataljka mogu biti pričvršćeni na krov uz upotrebu bilo vodljivih ili nevodljivih razmaknica i potpornjeva. Vodiči mogu također biti razmješteni po površini zida ako je zid načinjen od nezapaljivog gradiva. Preporučeni razmaci potpornjeva tih vodiča prikazani su na tablici E.1. Tablica E.1 – Preporučeni razmaci potpornja vodiča Nosači trake i sukanih vodiča, Raspored mm Vodoravni vodiči na vodoravnim 500 površinama Vodoravni vodiči na okomitim površinama 500 Okomiti vodiči od tla do visine od 20 m 1 000 Okomiti vodiči od 20 m i više 500

Nosači okruglih punih profila vodiča, mm 1 000 1 000 1 000 1 000

NAPOMENA 1 Ova tablica ne vrijedi za ugrađene nosače koji bi mogli zahtijevati posebna razmatranja NAPOMENA 2 Zbog procjene uvjeta okoline (npr. očekivne sile vjetra) može se pokazati potrebnim odstupiti od preporučenih vrijednosti razmaka potpornja.

Na malim kućama i sličnim građevinama sa sljemenom krova, mora se postaviti vodič po sljemenu. Ako je građevina sasvim unutar zaštićenog prostora koji pruža sljemenski vodič, mora se od njega izvesti najmanje dva odvoda na oba suprotna zabatna ugla građevine. NAPOMENA Razmak između dvaju odvoda, mjeren duž vanjskog ruba građevine ne smije biti vieći od

96

razmaka navedenog u tablici 4.

Kišni oluci na rubu krova mogu se koristiti kao prirodni vodiči uz uvjet da su u skladu s odjeljkom 5.2.5. Slike E.23a, E.23b i E.23c prikazuju primjer rasporeda vodiča na krovu i odvode na zgradi s kosim krovom.

Slika E.23 – Neki detalji izvedbe sustava zaštite od munje na građevini s kosim krovom pokrivenim crijepom

97

U slučaju dugih građevina moraju se vodiči hvataljke položeni na sljemenu krova produljiti u skladu s tablicom 4. Na građevinama s velikim nadstrešnicama, sljemenski vodiči moraju se produljiti do kraja ruba krova. Na zabatu krova vodiči hvataljke se moraju spojiti s vodičima odvoda. Vodiče hvataljke, spojne vodiče i vodiče odvoda mora se, koliko je više moguće voditi čim ravnije. Na električki nevodiljivim krovovima, vodiči hvataljke mogu se položiti pod crijep ali radije na crijep. Iako postavljanje pod crijep ima prednost zbog jednostavnosti i manjeg rizika od hrđanja, bolje je, gdje god se može pričvršćenja (nosače) postaviti na odgovarajući način, postaviti vodiče na crijep (tj. izvan krova) i tako smanjiti rizik štete pri izravnom udaru munje. Polaganje vodiča iznad crijepa također olakšava i nadzor. Povoljnije je da se od vodiča smještenih pod crijepom izvedu kratki zašiljeni odvojci koji strše iznad krova na razmacima ne većim od 10 m. Također se mogu rabiti i odgovarajuće metalne ploče (pogledajte sliku E.20d) uz uvjet da su postavljene na razmacima ne većim od 5 m. Na građevinama s ravnim krovom, vodiči se na vanjskom obodu postavljaju čim bliže vanjskim rubovima krova koliko je izvedivo. Kad je površina krova veća od oka mreže prema tablici 2, moraju se postaviti dodatni vodiči hvataljke. Na slikama E.23a, E.23b i E.23c dani su primjeri konstruktivnih detalja potpornjeva vodiča hvataljke na kosom krovu građevine. Na slici E.24 dan je primjer detalaj konstrukcije potpornjeva vodiča na ravnom krovu.

98

Slika E.24 – Konstrukcija LPS-a uz pomoć prirodnih sastavnica na krovu građevine Na slici E.25 prikazan je razmještaj vanjskog LPS na građevini s ravnim krovom načinjenim od izolacijskog gradiva kao što su drvo ili opeka. Krovni nosači nalaze se unutar zaštićenog prostora. Na visokim građevinama postavljaju se na pročelju prstenovi vodiča koji povezuju sve odvode. Razmaci između tih prstenova dani su na tablici 4. Prstenovi vodiča ispod razine polumjera kotrljajuće kugle potrebni su kao vodiči za izjednačivanje potencijala.

99

Slika E.25 – Položaj vanjskog LPS na građevini od izolacijskog gradiva, npr. drveta ili opeke visine do 60 m i ravnim krovom te krovnim nosačima hvataljke Vodiči LPS-a i štapovi moraju biti mehanički učvršćeni tako da mogu izdržati naprezanja uslijed vjetra i vremena te radova koji se obavljaju na krovu. Metalna obloga koja služi kao mehanička zaštita vanjskih zidova može se, prema

100

odjeljku 5.2.5, rabiti kao prirodna sastavnica hvataljke, ako ne postoji rizik zapaljenja zbog rastapanja metala. Zapaljivost ovisi o vrsti gradiva ispod metalne obloge. Potvrdu o zapaljivosti tog gradiva treba dati građevinski poduzetnik. Sustav brtvljenja na metalnom krovu i ostalim vrstama krova munja može probiti, a u tom slučaju kroz krovnu oblogu na tom mjestu može prodrijeti voda. Želi li se izbjeći takvu mogućnost, moraju se postaviti odgovarajuće hvataljke. Kupole svjetlika te zaklopke na dimnjacima i ventilacijskim izvodima u normalnim su okolnostima zatvorene. Konstrukcija zaštite tih zaklopki mora se prodiskutirati s kupcem/vlasnikom građevine da se dođe do odluke je li zaštitu zaklopki treba postaviti u otvorenom, zatvorenom ili nekom srednjem položaju. Obloge krova od vodljivog lima koje nisu u skladu s odjeljkom 5.2.5 mogu se rabiti kao hvataljke ako rastapanje gradiva u točki udara munje nije opasno. Ako se to ne može prihvatiti, vodljivi lim na krovu mora se zaštititi sustavom hvataljka dovoljne visine (pogledajte slike E.20 i E.26).

Slika E.26 . Konstrukcija mreže hvataljka na krovu s vodljivim pokrovom gdje se proboj pokrova ne može dopustiti Kad se rabe nosači od izolacijskog gradiva, moraju se ispuniti uvjeti sigurnosnih razmaka iz odjeljka 6.3. Ako se rabe vodljivi nosači, spoj s krovnim limom mora moći izdržati djelomičnu struju munje (pogledajte sliku E.26). Na slici E.24 pokazan je primjer prirodne hvataljke s upotrebom krovnog parapeta kao hvataljke na rubu krovne površine. Dijelovi postavljeni na razini krova i koji iz njega strše moraju se zaštititi štapnim hvataljkama. Alternativno, strane metalne konstrukcije moraju se spojiti na LPS ukoliko nisu u skladu s odjeljkom 5.2.5. Na slici E.27 dan je primjer spoja hvataljke s prirodnim odvodom u betonu.

101

Slika E.27 – Konstrukcija vanjskog LPS na građevini od armiranog betona gdje armature u vanjskim zidovima služe kao prirodne sastavnice E.5.2.4.2. Zaštita od munje krovova višekatnih garaža Za zaštitu te vrste građevina mogu se rabiti zaštitne kape za hvataljku. Kape se mogu spojiti na armaturu u betonu krova (pogledajte sliku E.28). U slučaju krovova na kojima se ne može izvesti spoj s armaturom u betonu, krovni vodiči mogu se položiti u brazde u opločenju kolnika, a kape na mjestima čvorova mreže. Širina oka mreže ne smije prijeći iznos koja odgovara razini zaštite u tablici 2. U tom slučaju osobe i vozila na površini za parkiranje nisu zaštićeni od udara munje.

102

Slika E.28 – Primjer izvedbe zaštitne kape spoja vodiča hvataljke na krovu autogaraže Ako treba zaštititi garažnu površinu na krovu garaže od izravnih udara munje, moraju se postaviti štapne hvataljke i razvučene žice. Za određivanje sigurnosnog razmaka na slici je E.29 prikazano približno rješenje visine hvataljke.

103

Slika E.29 – Štapna hvataljka upotrijebljena kao zaštita metalnog krovnog nosača uređaja s električnom instalacijom koja nije spojena na sustav hvataljka U slučaju vertikalnih vodiča, mora se u obzir uzeti prostor koji je moguće dohvatiti rukom. Nužna sigurnosna udaljenost može se postići bilo postavljanjem prepreka, bilo postavljanjem zaštitnih vodiča. Na ulazima se mora postaviti znakove upozorenja na opasnost od udara munja tijekom nevremena. Pitanje dodirnog napona i napona koraka može se zanemariti ako je krov pokriven slojem asfalta debljine najmanje 5 cm. Također se može zanemariti pitanje napona koraka ako je krov načinjen od armiranog betona s neprekinuto spojenim armatur-nim šipkama u skladu s odjeljkom 4.3. E.5.2.4.2.2 Građevine s ravnim krovom i građevine od armiranog betona na čije krovove ne dolaze posjetitelji Na ravnom krovu koji nije dostupan posjetiteljima a na njemu je postavljen vanjski sustav hvataljka, vodiči hvataljka moraju biti položeni na način prikazan na slici E.27. Metalna lim parapeta može se rabiti kao prestenasti vodič za izjednačivanje potencijala kao što je prikazano na slici E.30.

104

Slika E.30 – Način izvedbe za postizanje električne neprekinutosti parapetne obloge Na slici E.27 prikazan je način polaganja mreže vodiča na krovu. Ako se smije privremeno oštetiti hidroizolaciju na krovu građevine, može se mrežna hvataljka na ravnom krovu zamijeniti prirodnom hvataljkom koja se sastoji od šipki u betonu u skladu s odjeljkom 5.2.4. Prihvatljiva je i alternativa da se vodiči LPS hvataljke učvrste izravno na betonski krov. Općenito će udar munje u armaturu u betonu oštetiti hidroizolaciju. Potom će kišnica prouzročiti hrđanje armaturnih šipki što dovodi do štete. Ako nije dopušteno smanjenje mehaničke čvrstoće betona zbog hrđanja armature, mora se postaviti zaseban sustav hvataljka, svakako spojen s armaturom, čime se sprječavaju izravni udari u armirani beton. Metalna obloga koja služi za mehaničku zaštitu vanjskih zidova može se rabiti kao prirodna sastavnica sustava hvataljka u skladu s odjeljkom 5.2.5 ako nema opasnosti zapaljenja od rastopljenog metala. Na mjestima udara munja gdje se može dopustiti rastapanje metala mogu se upotrebljavati krovni pokrovi od vodljivog lima koji nije u skladu s tablicom 3. Ako se to ne može dopustiti, mora se postaviti sustav hvataljka odgovarajuće visine (pogledajte

105

slike E.20 i E.26). U tom se slučaju mora upotrijebiti metoda kotrljajuće kugle. Prema toj metodi veličina oka mreže mora biti manja, a potpornji viši nego kad se radi o običnoj mrežnoj hvataljki. Ako se upotrebljavaju potpornji od izolacijskog gradiva, moraju se ispuniti zahtjevi sigurnosnih razmaka prema vodljivom limu navedeni u odjeljku 6.3. Ako se upotrebljavaju vodljivi potpornji, spojevi s krovnim limom moraju moći izdržati djelomične struje munje (pogledajte sliku E.29). Na slici E.24 prikazan je primjer prirodne hvataljke upotrebom krovnog parapeta kao vodiča hvataljke na rubu površine krova. Ako se povremene štete na pročelju mogu dopustiti te da se mogu odlomiti i padati s građevine komadi betona do veličine 100 mm, prema odjeljku 5.2 dopušteno je prsten vodiča na krovu zamijeniti prirodnim prstenom vodiča sastavljenim od armature u betonu. Metalni dijelovi koji ne zadovoljavaju te uvjete za hvataljke navedene u odjeljku 5.2.5 mogu se, međutim, iskoristiti za spajanje različitih dijelova koji vode struju munje unutar površine krova. E.5.2.4.2.3 Izvedba odgovarajućeg oklopa (štita) građevine Vanjski zidovi krova građevine mogu se upotrijebiti kao elektromagnetski oklop (štit) za zaštitu električne opreme i opreme za obradu podataka unutar građevine (pogledajte HRN EN 62305-2, Dodatak B, te normu HRN EN 62305-4). Na slici E.27 dan je primjer upotrebe međusobno spojene armature u armiernom betonu kao odvoda i kao elektromagnetskog štita prostora koji okružuje. Za više pojedinosti pogledajte normu HRN EN 62305-4. Unutar područja sustava hvataljka na krovu, svi se vodljivi dijelovi čija je barem jedna dimenzija veća od 1 m moraju spojiti tako da čine mrežu. Umreženi štit mora se spojiti sa sustavom hvataljka na rubu krova i također na drugim točkama unutar površine krova u skladu s odjeljkom 6.2. Slike E.24 i E.30 prikazuju konstrukciju hvataljka na građevinama s vodljivim kosturom uz upotrebu krovnog parapeta kao prirodne hvataljke i čeličnog kostura kao prirodnih odvoda. Na slici E.30 dan je primjer kako se izvodi električna neprekidnost koje prirodne sastavnice LPS-a. Kao rezultat smanjenog oka mreže čeličnih konstrukcija u usporedbi s tablicom 2, struja se munje raspodjeljuje na nekoliko paralelnih vodiča, što ima za posljedicu manju elektromagnetsku impedanciju i zatim prema odjeljku 6.3, sigurnosni se razmaci smanjuju, a potrebni sigurnosni razmaci između instalacije i LPS-a se mnogo lakše postižu. Na najvećem broju građevina, krov je najmanje zaštićeni dio građevine. Stoga se

106

posebna pozornost mora obratiti na poboljšanje učinkovitosti zaštite krovnih konstrukcija. Ako u krovu nema vodljivih dijelova konstrukcije, zaštita se može poboljšati smanjivanjem razmaka između vodiča na krovu. E.5.2.4.2.4 Zaštita opreme u ravnini krova ili koja strši izvan krova bez spoja s vodljivim instalacijama Štapne hvataljke za zaštitu metalne opreme na ravnom krovu ili koja strši, moraju biti tolike visine da oprema koju treba zaštititi bude u potpunosti unutar zaštićenog prostora hvataljke određenog metodom kotrljajuće kugle ili u potpunosti unutar stošca sa zaštitnim kutom prema tablici 2. Sigurnosni razmak između štapne hvataljke i opreme na krovu mora biti u skladu s uvjetima navedenim u odjeljku 6.3. Na slici E.29 prikazan je primjer zaštite opreme na krovu uz pomoć štapne hvataljke čija je visina i mjesto određeno metodom zaštitnog kuta. Veličina zaštitnog kuta mora biti u skladu s razinom zaštite LPS određenoj u tablici 2. Metalna oprema na krovu koja nije zaštićena štapnim hvataljkama, ne zahtijeva dodatnu zaštitu ako njezine dimenzije ne prelaze sljedeće: – visinu iznad krova od 0,3 m – ukupnu gornju površinu 1,0 m2 – duljinu u bilo kojoj dimenziji 2,0 m. Nevodljiva oprema na krovu koja nije unutar zaštićenog obujma štapne hvataljke i koja ne strši za više od 0,5 m iznad površine koju tvori sustav hvataljka, ne zahtijeva dodatnu zaštitu vodiča hvataljke. Vodljive instalacije kao što su električni vodovi ili metalne cijevi, koje vode iz opreme na ravnom krovu u unutrašnjost građevine mogu znatan dio struje munje odvesti u unutrašnjost građevine. Na mjestima gdje postoje takvi vodljivi putovi, oprema koje strši izvan površine krova mora se zaštititi hvataljkom. Ako zaštita putem sustava hvataljka nije moguća ili bi bila skupa, mogu se u vodljive cijevi ugraditi izolirani dijelovi duljine koja odgovara najmanje dvostrukoj sigurnosnoj udaljenosti (npr. cijevi za komprimirani zrak). Dimnjaci od izolacijskog gradiva moraju se zaštititi štapnim hvataljkama ili prstenastim hvataljkama ako nisu u zaštićenom prostoru sustava hvataljka. Štapna hvataljka na dimnjaku mora imati visinu da čitav dimnjak bude u njenom zaštićenom prostoru. Moguć je udar munje u nevodiljivi dimnjak ako se ne nalazi u zaštitnom prostoru sustava hvataljka, zbog činjenice da je unutarnja površina dimnjaka pokrivena talogom čađe koji je vodljiv tako da čak i ako ne pada kiša, taj sloj može voditi struju prethodnika izbijanja munje velike duljine. Na slici E.23b prikazana je konstrukcija štapne hvataljke na dimnjaku načinjenom od izlacijskog gradiva. Metalna niska oprema na krovu mora biti spojena na sustav hvataljka ako se ne može

107

održati potreban sigurnosni razmak prema odjeljku 6.3. E.5.2.4.2.5 Zaštita uređaja na krovu koji sadrže električnu opremu i opremu za obradu podataka Sva oprema na krovu od izolacijskog ili vodljivog gradiva koja sadrži električnu opremu i opremu za obradu podataka, mora se nalaziti unutar zaštićenog prostora sustava hvataljka. Izravan udar u opremu postavljenu unutar zaštićenog prostora sustava hvataljka nije vjerojatan. Izravan udar u konstrukciju na krovu prouzročio bi osim uništenja, također i veće štete na priključenoj električnoj i elektroničkoj opremi ne samo unutar tih konstrukcija, nego i unutar same građevine. Oprema na krovu na čeličnoj konstrukciji također mora ležati u zaštićenom prostoru štapne hvataljke. U tom slučaju vodiči hvataljke moraju biti spojeni ne samo na sustav hvataljka, nego i, ako je moguće, izravno na čeličnu konstrukciju. Ako su spojeni na čeličnu konstrukciju, moraju udovoljiti zahtjevima sigurnosnih razmaka. Zahtjevi postavljeni za opremu na krovu, vrijede također i za opremu postavljenu na vertikalnim površinama u koje je moguć udar munje, tj. koje može dotaknuti kotrljajuća kugla. Na slikama E.29 i E.31 dani su primjeri konstrukcije hvataljke koja štiti opremu na krovu načinjenu od vodljivog ili izolacijskog gradiva i koja sadrži električne instalacije. Primjer na slici E.31 pogodan je jedino ako se sigurnosna udaljenost ne može održati.

108

Slika E.31 – Metalna krovna oprema zaštićena od izravnog udara munje sa spojem na sustav hvataljke NAPOMENA Ako oprema zahtijeva posebnu zaštitu, mogu se na kabele pod naponom na krovu postaviti odvodnici (SPD-ovi).

Zahtijevani sigurnosni razmak mora se održati ne samo u zraku, nego također i kad se radi o putanji kroz čvrsto gradivo (km = 0,5). E.5.2.4.2.6 Električne instalacije koje strše iz zaštićenog prostora Antenski stupovi na krovu građevina moraju se zaštititi od izravnih udara postavljanjem antenskog stupa u zaštićeni prostor ili postavljanjem odvojenoga vanjskog LPS-a. Ako to nije moguće, antenski se stup mora spojiti sa sustavom hvataljka. Tada parcijalne struje munje mogu ući u građevinu koja se štiti. Antenski kabel je najbolje uvesti u građevinu na skupnom ulazu svih opskrbnih vodova ili blizu glavne sabirnice LPS za izjednačivanje potencijala. Vodljivi zaslon antenskog kabela mora se spojiti na sustav hvataljka na razini krova i na glavnu sabirnicu za

109

izjednačivanje (pogledajte sliku E.32).

LEGENDA 1 metalni stup 2 vodoravni vodič hvataljke na sljemenu krova 3 spoj između krovnog odvoda i metalnog nosača antene 4 antenski kabel 5 glavna sabirnica; na sabirnicu spojen i metalni zaslon antenskog kabela 6 mjerni spoj 7 TV 8 paralelna trasa antenskog i elektroenergetskog kabela 9 elektroenergetski kabel 10 sustav uzemljivača 11 glavna razdjelna ploča s odvodnicima SPD 12 temeljni uzemljivač 13 LPS odvodni vodič l sigurnosni razmak α zaštitni kut NAPOMENA Za male građevine, prema odjeljku 5.3.3, dovoljna su dva odvoda.

Slika E.32 – Primjer konstrukcije zaštite od munje kuće s TV antenom uzevši njen nosač kao štapnu hvataljku

110

Oprema na krovu. za koju se ne može osigurati sigurnosni razmak, mora se spojiti na sustav hvataljka i na vodljive dijelove opreme na krovu te na vodljivi oklop njegove električne opreme prema tablici 9. Na slici E.31 je prikazan primjer metode spajanja opreme na krovu s vodljivim dijelovima električne instalacije i hvataljkom građevine. E.5.2.4.7 Zaštita vodljivih dijelova na krovu Vodljivi predmeti, npr. predmeti postavljeni na krovu s nedovoljnom debljinom stijenke, koji ne mogu izdržati izravan udar munje kao i pokrovi krova ili drugi dijelovi koji ne udovoljavaju zahtjevima za prirodne sustave hvataljka prema odjeljku 5.2.5 i tablici 3 i kroz koje se ne može dopustiti prolaz struje munje, moraju se zaštititi vodičima hvataljke. Za projektiranje zaštite od munje vodljivih dijelova na krovu treba za dimenzioniranje hvataljke upotrijebiti metodu kotrljajuće kugle (pogledajte sliku E.33).

LEGENDA 1 kotrljajuća kugla 4 odvodni vodič 2 štapna hvataljka 5 metalni spremnik 3 električni uređaji r polumjer kotrljajuće kugle, pogl. tablicu 2 s sigurnosni razmak prema odjeljku 6.3

Slika E.33 – Instalacija zaštite metalne opreme na krovu od izravnog udara munje

111

Na slici E.31 prikazan je primjer konstrukcije sustava hvataljke za zaštitu opreme na krovu od izravnog udara munje u slučaju kad se ne može održati sigurnosne udaljenosti. E.5.2.4.2.8 Zaštita građevina u pokrivenih zemljom (na krovu) Za građevine koje su na krovu pokrivene slojem zemlje i gdje u normalnom slučaju nema ljudi, može se postaviti normalni LPS. Sustav hvataljka u tom slučaju treba biti u obliku mreže na površini zemljanog sloja ili određeni broj štapnih hvataljka spojenih ukopanom mrežom vodiča – dimenzionirano metodom kotrljajuće kugle ili zaštitnog kuta. Ako to nije moguće, mora se uzeti u obzir da će ukopana mrežna hvataljka bez štapnih hvataljka ili vršaka biti manje učinkovita. Na građevine koje na krovu imaju sloj zemlje debljine do 0,50 m i gdje su ljudi stalno nazočni, mora se postaviti mrežna hvataljka s okom mreže od 5 m × 5 m da bi se spriječila pojava opasnih napona koraka. Za zaštitu ljudi na tlu od izravnih udara munje, može se pokazati potrebnim postavljanje štapnih hvataljka uz upotrebu metode kotrljajuće kugle. Ti se štapovi mogu nadomjestiti prirodnim hvataljkama kao što su ograde, rasvjetni stupovi itd. Pri provjeri visine hvataljke mora se uzeti u obzir visina dohvata čovjeka od 2,5 m, kao i potrebne sigurnosne razmake (pogledajte i sliku E.3). Ako se ništa od toga ne može ostvariti, mora se ljude upozoriti da tijekom nevremena mogu biti izloženi izravnom udaru munje. Za građevine pod zemljom pokrivene slojem zemlje debelim više od 0,5 m, još se razmatra koje bi mjere bile potrebne. Dok se to ne istraži, preporučuje se upotrijebiti iste mjere kao i ako je sloj zemlje manji od 0,5 m. Za zaštitu građevina pod zemljom koje sadrže eksplozijska gradiva zahtijeva se postavljanje dodatnog LPS-a. Takav dodatni LPS može biti i odvojeni LPS iznad građevine. Sustavi uzemljivača obaju zaštitnih sustava moraju se međusobno spojiti. E.5.2.5 Prirodne sastavnice Na građevinama s ravnim krovovima, metalni pokrovi krovnih parapeta predstavljaju tipičnu prirodnu sastavnicu mrežne hvataljke LPS-a. Takav pokrov obuhvaća izbačene dijelove od aluminija, pocinčanog željeza ili bakra u obliku slova U, koji štite gornju površinu parapeta od atmosferskih utjecaja. Najmanja debljina takvog pokrova dana u tablici 3. Vodiči hvataljke, vodiči na površini krova i odvodi moraju se spojiti s pokrovom parapeta. Na spojevima između odjeljaka pokrova parapeta moraju se postaviti premoštenja ukoliko među njima nema pouzdanih spojeva. Na slici E.24 prikazan je primjer konstrukcije hvataljke s uporabom vodljivog pokrova parapeta kao prirovne hvataljke LPS-a. Vodljivi dijelovi kao što su metalni spremnici, metalne cijevi i ograde mogu se upotrijebiti kao prirodne sastavnice sustava hvataljki uz uvjet da debljina stijenki bude u skladu s tablicom 3.

112

Posude i cjevovodi koji sadrže plinove ili tekućine pod visokim tlakom ili zapaljive plinove ili tekućine, ne smiju se upotrebljavati kao prirodne hvataljke. Na mjestima gdje se to ne može izbjeći moraju se pri dimenzioniranju cjevovoda i posuda u obzir uzeti učinci zagrijavanja zbog struje munje. Vodljivi dijelovi iznad površine krova kao što su metalni rezervoari, obično su spojeni s opremom instaliranom unutar građevine. Da bi se spriječilo protjecanje pune struje munje kroz građevinu, potrebno je omogućiti dobar spoj između takve prirodne sastavnice LPS-a i mrežne hvataljke. Na slici E.34 dan je primjer detalja spajanja vodljive opreme na krovu s vodičima hvataljke.

Legenda 1 učvršćenje (potporanj) vodiča hvataljke 2 metalna cijev 3 vodoravni vodič hvataljke 4 armatura u betonu NAPOMENA 1 Čelična cijev mora udovoljavati zahtjeve prema odjeljku 5.2.5 i tablici 6, spojni vodič prema tablici 6, a armatura u betonu prema odjeljku 4.3. Spojevi na krovu moraju biti izvedeni vodotjesno. NAPOMENA 2 U ovom posebnom primjeru načinjeni su spojevi s armaturom u armiranom betonu.

Slika E.34 – Spoj prirodne štapne hvataljke s vodičem hvataljke Vodljivi dijelovi iznad površine krova kao što su metalni rezervoari i armaturne šipke u betonu moraju se spojiti s mrežnom hvataljkom. Ako se ne može dopustiti izravan udar munje u vodljive dijelove na krovu, ti se vodljivi dijelovi moraju postaviti u zaštićeni prostor sustava hvataljka. S vodljivim pokrovima pročelja i odgovarajućim dijelovima građevine gdje se rizik od

113

požara može zanemariti, postupa se u skladu s odjeljkom 5.2.5. Na slici E.35 prikazan je primjer vodljivog premoštenja između ploča metalnog pročelja u primjerima gdje se te ploče rabe kao prirodni odvodi. Predstavljene su dvije metode: premoštenje savitljivim vodičem i spajanje samoreznim vijkom. Na mjestima gdje se rabe ploče kao prirodni vodiči struje munje može se upotrijebiti samo premoštenje savitljivim vodičima. Spajanje samoreznim vijcima pogodno je samo kod spajanja oklopa (zaštita od LEMP).

Slika E.35a – Premoštenje savitljivim vodičem

Slika E.35b – Spoj samoreznim vijkom

NAPOMENA Električki vodljivo premoštenje poboljšava naročito zaštitu od LEMP. Više obavijesti o zaštiti od LEMP može se naći u normi HRN EN 62305-4.

Slika E.35 – Konstrukcija premoštenja dvaju segmenata metalnih ploča na pročelju E.5.2.6 Odvojena hvataljka Ako je postavljen odvojeni LPS, stupovi njegovih hvataljka pored građevine služe tome da se na najmanju mjeru umanji vjerojatnost udara munja u unutrašnjost zaštićenih zona. Ako je postavljeno više stupova, moraju svi biti povezani nadzemnim vodičima, a razmaci od instalacija do LPS-a moraju biti u skladu s odjeljkom 6.3. Ti nadzemni vodiči (žice) između stupova povećavaju zaštićeni obujam te također raspodeljuju struju munje na nekoliko odvoda. Pad napona duž LPS-a i elektromagnetski utjecaji u zaštićenom prostoru su zbog toga niži nego u slučaju kad nadzemnih vodiča nema. jakost elektromagnetskog polja u građevini je smanjena zbog većeg razmaka između instalacija u građevini i LPS-a. Odvojeni LPS može se također upotrijebiti i na

114

građevinama od armiranog betona, što još poboljšava elektromagnetsko oklapanje. Međutim, odvojena konstrukcija LPS-a nije praktična za visoke građevine. Odvojeni sustav hvataljka od razvučenih žica na izoliranim stupovima može biti pogodan kad ima više opreme koja strši iznad površine krova koju treba zaštititi. Izolacija stupova (potpora) mora podnijeti napon izračunan za sigurnosni razmak prema odjeljku 6.3. E.5.3

Sustav odvoda

E.5.3.1 Općenito Pri izboru broja i položaja odvodnih vodiča mora se uzeti u obzir činjenicu da se, kad se struja munje podijeli na nekoliko odvodnih vodiča, smanjuje rizik udara munje i elektromagnetske smetnje u građevini. Slijedi da treba, koliko je više moguće, odvodne vodiče postaviti jednoliko i simetrično duž vanjskog oboda građevine. Raspodjela struje poboljašava se ne samo povećanjem broja odvodnih vodiča nego i postavljanjem prstenova vodiča za izjednačivanje potencijala. Odovodni vodiči moraju se postaviti čim je dalje moguće od unutarnjih strujnih krugova i metalnih dijelova da bi se izbjegla potreba izjednačivanja potencijala s LPS-om. Treba podsjetiti da: – odvodni vodiči moraju biti čim moguće kraći (da bi indukcija bila čim manja), – je tipičan razmak između odvodnih vodiča je prikazan u tablici 4, – geometrija odvodnih vodiča i prstenova za izjednačivanje potencijala utječe na veličinu sigurnosnih razmaka (pogledajte odjeljak 6.3), – se za konzolne konstrukcije sigurnosni razmaci moraju izračunavati s obzirom na rizik od bočnog udara munje (pogledajte odjeljak E.4.2.4.2). Ako nije moguće postaviti odvodni vodič na jednoj strani ili njenom dijelu građevine zbog arhitektonskih ili praktičnih razloga, vodiči koji su trebali biti postavljeni na toj strani moraju se, za kompenzaciju, postaviti dodatno na drugim stranama. Razmaci između odvodnih vodiča ne smiju biti manji od jedne trećine razmaka navedenih u tablici 4. Ukoliko su glavni razmaci među odvodnim vodičima u skladu s iznosima navedenim u tablici 4, može se dopustiti i odstupanje od ±20 % tih razmaka. Odvodi se također moraju postaviti i u zatvorenim dvorištima s obodom većim od 30 m. Tipični razmaci između odvodnih vodiča dani su u tablici 4. E.5.3.2 Broj odvodnih vodiča pri odvojenom LPS-u Nema dodatnih obavijesti. E.5.3.3 Broj odvodnih vodiča pri neodvojenom LPS-u Nema dodatnih obavijesti. E.5.3.4 Konstrukcija

115

E.5.3.4.1 Opće obavijesti Vanjski odvodni vodiči moraju se postaviti između sustava hvataljke i uzemljenja. Gdjegod je moguće treba kao odvode rabiti prirodne sastavnice. Ako je sigurnosni razmak između odvodnih vodiča i unutarnjih instalacija izračunan na temelju razmaka odvoda prema tablici 4, prevelik, mora se povećati broj odvodnih vodiča da se zadovolji kriterij sigurnosne udaljenosti. Sustavi hvataljka, sustavi odvoda i sustavi uzemljivača moraju biti tako usklađeni da se omogući najkraći mogući put struje munje u zemlju. Najbolje je da odvodni vodiči budu spojeni u čvorištima mreže sustava hvataljka i zatim vođeni okomito do čvorišta sustava uzemljivača. Ako se izravna veza ne može postaviti zbog velikih konzolnih konstrukcija itd., spoj odvodnog vodiča sa sustavom hvataljka mora biti izveden posebno a ne kroz prirodne sastavnice kao što su kišne cijevi i sl. Na slici E.36 dan je primjer vanjskog LPS na građevini s krovom na dvije razine, a na slici E.25 primjer konstrukcije vanjskog LPS na građevini visine 60 m s ravnim krovom i opremom na krovu.

116

Legenda 1 vodoravni vodič hvataljke 2 odvodni vodič 3 T-spojnica – otporna na hrđanje 4 mjernispoj 5 uzemljivač vrste B, prstenasti uzemljivač 6 T-spojnica na rubu krova 7 veličina oka mreže NAPOMENA Razmak između odvoda mora biti u skladu s iznosima navedenim u odjeljcima 5.2 i 5.3 i tablicom 4.

Slika E.36 – Instalacija vanjskog LPS na građevini od izolacijskog gradiva s krovom na dvije razine Pri građevinama koje sadrže velike vodljive dijelove, struja munje teče samo kroz uobičajeni sustav odvoda LPS-a. Zbog toga geometrija sustava odvoda određuje elektromagnetska polja u unutrašnjosti građevine (pogledajte sliku E.37).

117

Slika E.37a

Slika E.37c

118

Slika E.37b

Slika E.37d

Slika E.37d NAPOMENA Razmak između odvodnih vodiča i veličine oka mreže mora biti usklađen s odabranom razinom zaštite prema tablicama 2 i 4

Slika E.37 – Primjeri geometrije LPS vodiča Kad se broj odvodnih vodiča povećava, sigurnosni se razmak može smanjiti prema veličini koeficijenta kc (pogledajte odjeljak 6.3). Prema odjeljku 5.3.3, mora se na građevini postaviti najmanje dva odvodna vodiča (pogledajte slike E.38 i E.36).

119

Legenda 1 električna oprema 6 sustav uzemljivača 2 električni vod 7 elektroenergetski kabel 3 LPS vodiči 8 temeljni uzemljivač

4 glavna razdjelna ploča s SPD-ima s sigurnosni razmak prema 6.3 5 mjerni spoj l duljina za proračun sigurn. razmaka s NAPOMENA Primjer prikazuje probleme koji nastaju uvođenjem električnog kabela ili druge vodljive instalacije u prostor krova zgrade.

Slika E.38 – Instalacija LPS uz upotebu samo dvaju odvodnih vodiča i temeljnog uzemljivača Na velikim građevinama kao što su stambene visokokatnice i posebno industrijske i poslovne građevine sa čeličnom konstrukcijom ili čeličnim i betonskim kosturom ili armiranobetonskom konstrukcijom mogu se kao odvodi rabiti vodljivi dijelovi konstrukcije. Ukupna impedancija LPS-a takvih građevina je prilično niska te one zahtijevaju vrlo učinkovitu zaštitu od munje za unutarnje instalacije. Posebno je korisno upotrijebiti vodljive površine zidova kao odvode. Takve vodljive površine mogu biti: armiranobetonski zidovi, metalne obloge pročelja i pročelja od predgotovljenih betonskih elemenata uz uvjet da su spojevi unutar betona i između elemenata izvedeni prema odjeljku 5.3.5. Na slici E.4 dan je detaljni prikaz pravilne konstrukcije LPS-a koji rabi prirodne sastavnice kao što je, primjerice, armaturni čelik u betonu. 120

Upotreba prirodnih sastavnica, npr. čelične konstrukcije, smanjuje gubitak napona između sustava hvataljke i sustava uzemljivača kao i elektromagnetske utjecaje zbog struje munje unutar građevine. Ako je sustav hvataljke spojen na vodljive dijelove stupova unutar prostora građevine i na sustav za izjednačivanje potencijal na razini tla, kroz taj unutarnji odvod teći će jedan dio struje munje. Magnetsko polje od tog dijela struje munje utjecat će na susjednu opremu što se mora uzeti u obzir pri projektiranju unutarnjeg LPs-a i električnih i elektroničkih instalacija. Amplituda tih djelomičnih struja ovisi o dimenzijama građevine i o broju stupova, uz pretpostavku da je oblik vala struje jednak obliku vala struje munje. Ako je sustav hvataljka izoliran od unutarnjih stupova, onda ne može teći struja kroz stupove u unutarnjem prostoru građevine, uz uvjet da izolacija nije probijena. Ako se izlacija probije na nepredviđenom mjestu, može se očekivati veća djelomična struja munje kroz neki stup ili skupinu stupova. Strmina čela struje može se povećati zbog bitno smanjenog trajanja čela vala prouzročenog probojem izolacije pa je oprema u neposrednoj okolini izložena mnogo više nego što bi bila u slučaju kontroliranog spajanja stupova na LPS građevine. Na slici E.10 dan je primjer konstrukcije odvoda na velikoj armiranobetonskoj industrijskoj građevini. Pri projektiranju unutarnjeg LPS-a treba uzeti u obzir elektromagnetske utjecaje blizu unutarnjih stupova. E.5.3.4.2 Neodvojeni vodiči odvoda Pri građevinama s velikim vodljivim dijelovima u vanjskih zidovima, vodiči hvataljke i sustava uzemljivača moraju bitis spojeni na vodljive dijelove građevine na više mjesta. Taj postupak, prema odjeljku 6.3, dovodi do smanjenja sigurnosnih razmaka. Kao rezultat tih spajanja, vodljivi dijelovi građevine rabe se kao odvodi te također i kao sabirnice za izjednačivanje potencijala. Na velikim ravnim građevinama (npr. industrijskim građevinama, izložbenim halama i sl.) s dimenzijama većim od četverostrukog razmaka odvodnih vodiča, treba gdje god je moguće, postaviti dodatne unutarnje odvode na približno svakih 40 m. Svi unutarnji stupovi i unutarnji dijelovi zidova s vodljivim dijelovima, kao npr. armaturne šipke u betonu, koji ne ispunjavaju uvjete sigurnosnih razmaka, moraju se spojiti sa sustavom hvataljka i sa sustavom uzemljivača na svim pogodnim mjestima. Na slici E.10 prikazan je LPS velike građevine s unutarnjim stupovima od armiranog betona. Zbog izbjegavanja opasnih iskrenja između vodljivih dijelova građevine, armatura u stupovima spojena je na sustav hvataljka i na sustav uzemljivača. Kao rezultat, dio će struje munje teći kroz te unutarnje odvode. Doduše, struja će se podijeliti na više odvodnih vodiča i imat će približno jednaki oblik vala kao struja munje. Strmina čela vala, međutim, bit će smanjena. Ako se ti spojevi ne izvedu, a dođe do iskrenja, može se dogoditi da struja poteče kroz samo jedan ili nekoliko tih odvoda. Oblik vala struje preskoka znatno je strmiji od vala struje munje, pa će inducirani napon u susjednim strujnim petljama biti znatno veći.

121

Za građevine je posebno važno da se prije početka projektiranja građevine projekt građevine i projekt LPS-a usklade tako da se vodljivi dijelovi konstrukcije građevine mogu iskoristiti za zaštitu od munje. Dobro usklađenim projektiranjem postiže se visoka učinkovitost LPS-a uz najmanje troškove. Zaštita od munje prostora i osoba ispod konzolnih viših dijelova zgrade i konzolnih gornjih katova mora se projektirati prema odjeljku 4.2.4.2 i slici E.3. E.5.3.4.3 Odvojeni odvodni vodiči Ako zbog arhitektonskih razloga odvodni vodiči ne mogu biti postavljeni na površini zida, mora ih se i postaviti u otvorene utore u zidu. U tom slučaju mora se razmotriti pitanje održanja sigurnosnih razmaka, kao što je opisano u odjeljku 6.3, između odvodnog vodiča i kojeg metalnog dijela unutar građevine. Izvravno postavljanje u vanjsku žbuku nije preporučljivo, s obzirom da se žbuka može oštetiti zbog naglog toplinskog širenja. Štoviše, žbuka zbog kemijske reakcije na tim mjestima gubi boju. Šteta na žbuki nastaje dijelom zbog porasta temperature kao i mehaničkih naprezanja pri prolazu struje munje; uporabom vodiča s PVC plaštom sprječava se pojava mrlja na zidu. E.5.3.5 Prirodne sastavnice Upotreba pčrirodnih odvoda kao mogućnosti povećanja ukupnog broja paralelnih vodiča je preporučljiva jer se time smanjuje gubitak napona u sustavu odvoda i smanjuju elektromagnetski utjecaji unutar građevine. Međutim, mora biti sigurno da su ti vodiči električki neprekinuti duž cijelog puta između sustava hvataljka i sustava uzemljivača. Čelična armatura u betonu treba se rabiti kao prirodna sastavnica LPS na način prikazan u slici E.27. Čelična armatura u novoizgrađenim građevinama mora biti u skladu sa zahtjevima u odjeljku E.4.3. Ako se ne može zajamčiti elektična neprekidnost prirodnih odvoda moraju se postaviti uobičajeni (klasični, vanjski) odvodi. Za građevine s niskim zahtjevima zaštite mogu se kao odvodi rabiti metalni oluci ukoliko udovoljavaju zahtjevima prirodnih odvoda prema odjeljku 5.3.5. Na slikama E.23a, E.23b i E.23c prikazani su primjeri polaganja vodiča na krovu i odvodima uključujući odgovarajuće geometrijske dimenzije, a na slikama E.23c i E.23d spojevi odvodnog vodiča s metalnim olukom, vodljivim žljebom i uzemljivačem. Armaturmne šipke u betonskim zidovima ili stupovima te čelični profili konstukcije mogu služiti kao prirodni odvodi. Metalno pročelje ili metalna obloga pročelja građevine može se rabiti kao prirodni odvod u skladu s odjeljkom 5.3.5. Na slici E.8 prikazana je konstrukcija prirodnog sustava odvoda korištenjem elemenata metalnog pročelja i armaturnog čelika u betonskim zidovima kao referentne plohe za

122

izjednačivanje potencijala na koju se spojene sabirnice za izjednačivanje unutarnjeg LPS-a. Spojevi sa sustavom hvataljka moraju se, ako je moguće, izvesti na vrhu obloge zida, a na dnu sa sustavom uzemljivača i sa armaturnim šipkama u betonskim zidovima. Raspodjela struje u takvim je metalnim pročeljima mnogo povoljnija nego u armaturi betonskih zidova. Limena metalna pročelja sastoje se od pojedinih ploča općenito trapeznog presjeka širine između 0,6 m i 1,0 m i duljine koja odgovara visini građevine. U slučaju vrlo visokih građevina, duljina ploča ne odgovara visini građevine jer se uz takvu duljinu ne bi mogle transportirati. Cijelo pročelje tada se sastoji od više sekcija montiranih jedna iznad druge. Za metalna pročelja najveće toplinsko se širenje računa kao razlika duljine pri najvećoj temperaturi metalnog pročelja pri osunčanju od +80 °C i najniže temperature od –20 °C. Temperaturna razlika od 100 °C odgovara toplinskom širenju od 0,24 % za aluminij i 0,11 % za čelik. Toplinsko širenje ploča dovodi do micanja ploča u odnosu na sljedeću sekciju ili učvršćenje. Metalni spojevi kao što su spojevi na slici E.35, pomažu jodnolikijoj raspodjeli struje u metalnim pročeljima i tako smanjuju utjecaj elektromagnetskog polja u građevini. Metalno pročelje je najbolji elektromagnetski štit kad je električki međusobno spojena na cijeloj svojoj površini. Velika učinkovitost elektromagnetskog štićenja građevine dobiva se kad se susjedni metalni dijelovi pročelja spoje na malim međurazmacima spojeva. Simetričnost raspodjele struje izravno je ovisna o broju spojeva. Ako se postavljaju strogi zahtjevi u odnosu na veličinu prigušenja zaslona, a na pročelju su postavljeni prozori u nizu, mora ih se premostiti vodičima na malim razmacima, što se može učiniti rabeći metalne profile (okvire) prozora. Metalno pročelje mora se s okvirima prozora spojiti na malim razmacima. Općenito se svaki rub prozora spaja na vodoravni vezni nosač prozorskih okvira na razmacima ne većim od od razmaka okomitih dijelova konstrukcije prozora. Treba izbjegavati savijanje i obilaženje (pogledajte sliku E.9). Metalna pročelja koja sadrže razmjerno male elemente koji međusobno nisu spojeni ne mogu se upotrijebiti kao prirodni sustav odvoda ili elektromagnetski štit. Više obavijesti o zaštiti električnih instalacija i elektronike u građevinama moguće je naćui u normi HRN EN 62305-4. E.5.3.6 Mjerni spoj Mjerni spoj omogućuje mjerenje otpora sustava uzemljivača. Mjerni spojevi prema odjeljku 5.3.6, moraju se postavljati kao spoj odvoda sa sustavom

123

uzemljivača. Pri mjerenju ti spojevi omogućuju odrediti da li postoji još određeni broj spojeva sa sustavom uzemljivača. Odatle je moguće utvrditi postojanje neprekinutosti između mjernog spoja i sustava hvataljka ili bliže sabirnice za izjednačivanje potencijala. Na visokim su građevinama odvodni vodiči spojeni prstenovima vodiča koji se mogu ugraditi i u zidove i stoga biti nevidljivi; njihovo postojanje može se utvrditi jedino električnim mjerenjem. Na slikama E.39a do E.39d prikazani su primjeri izvedbe mjernih spojeva koji se mogu postaviti na unutarnjem i vanjskom zidu građevine ili u mjernom bunaru u zemlji izvan građevine (pogledajte sliku E.39b). Za omogućavanje mjerenja neprekidnosti, neki vodiči moraju imati izolacijske plaštove na kritičnim sekcijama.

124

Legenda za oznake na slici E.39: Alternativa 1 – Mjerni spoj na zidu 1 vodič odvoda 2 uzemljivač vrste B, ako se može položiti 3 uzemljivač vrste A, ako se može položiti 4 temeljni uzemljivač 5 spoj na unutarnji LPS 6 mjerni spoj na zidu 7 T-spojnica u tlu otporna na hrđu 8 spojnica u tlu otporna na hrđu 9 spoj vodiča LPS i čeličnog nosača

Alternativa 2 – Mjerni spoj u tlu 1 vodič odvoda 2 uzemljivač vrste A, ako se može položiti 3 sabirnica za izjedn. unutarnjeg LPS-a 4 uzemlj. vrste B – prstenasti uzemljivač 5 uzemlj. vrste B – prstenasti uzemljivač 6 mjerni spoj u bunaru u tlu 7 T-spojnica u tlu otporna na hrđu 8 spojnica u tlu otporna na hrđu 9 spoj vodiča LPS i čeličnog nosača

NAPOMENA 1 Mjerni spoj prikazan na slici F.39d mora biti postavljen na unutarnjem ili vanjskom zidu građevine ili u mjernom bunaru u zemlji izvan građevine. NAPOMENA 2 Za omogućavanje mjerenja otpora petlje, neki od spojnih vodiča moraju imati izolacijski plašt na kritičnim sekcijama.

Slika E.39 – Primjeri spajanja uzemljenja na LPS građevine uz upotrebu prirodnih odvoda (čeličnog nosača) i detalj mjernog spoja Ako se zaključi da ima smisla (npr. u slučaju spoja uzemljenja na čelične stupove putem spojnih vodiča), spojevi od prirodnih odvoda do uzemljivača mogu se izvesti izoliranim vodičima i umetanjem mjernih spojeva. Za omogućavanje nadzora nad sustavom

125

uzemljivača LPS-a mogu se položiti i posebni referentni uzemljivači. E.5.4 Sustav uzemljivača E.5.4.1 Općenito Projektant i izvođač LPS moraju zajedno izabrati pogodne vrste uzemljivača i postaviti ih na sigurnosne razmake od ulaza i izlaza u građevinu i od vanjskih vodljivih dijelova u tlu. Projektant i izvođač LPS moraju zajedno poduzeti posebne mjere za zaštitu od opasnih dodirnih napona u blizini mreže uzemljivača ako je ona postavljena u području na koje dolaze ljudi (pogledajte odjeljak 8). Dubina polaganja i vrsta uzemljivača mora biti takva da budu svedeni na najmanju mjeru učinci hrđanja, isušivanja i smrzavanja tla i da se na taj način ustali ekvivalentni otpor uzemljenja. Preporučljivo je da se prvi metar okomitog uzemljivača ne smatra učinkovitim u uvjetima smrzavanja. Duboko ukopani uzemljivači mogu biti učinkoviti u posebnim slučajevima kad otpornost tla opada s dubinom i kad se sloj niske otpornosti nalazi na dubini većoj od dubine na koju se štapni uzemljivači normalno zabijaju. Pri korištenju metalne armature u betonu kao uzemljivača, mora se posvetiti posebna pozornost spojevima kako bi se predusrelo mehaničko pucanje betona. Ako se metalna armatura također rabi kao zaštitno uzemljenje, moraju se primijeniti najstrože mjere što se tiče debljine šipki i spojeva. U tom slučaju mogu se uzeti veći presjeci armaturnih šipki. U svakom slučaju nikad ne treba zaboraviti pravilo spajanja najkraćim i čim izravnijim putem sa uzemljenjem sustava zaštite od munje. NAPOMENA U slučaju prednapregnutog betona treba razmotriti posljedice prolaza struje izbijanja munje što može izazvati neprihvatljiva mehanička naprezanja.

E.5.4.2

Vrste uzemljivača

E.5.4.2.1 A - vrsta uzemljivača Vrsta A sustava uzemljivača je pogodna za niske građevine (primjerice obiteljske kuće), postojeće građevine ili LPS sa stupovima ili razapetim žicama ili kod odvojenog LPS. Tu vrstu uzemljenja čine vodoravni ili okomiti uzemljivači spojeni s pojedinim odvodnim vodičem. Ako je prstenasti vodič koji međusobno spaja odvode u dodiru sa zemljom na manje od 80 % svoje duljine, smatra ga se uzemljivačem vrste A. Kod uzemljivača vrste A mora biti najmanje dva uzemljivača.

126

E.5.4.2.2 B - vrsta uzemljivača Vrsta B uzemljivača pogodnija je u slučaju građevine s mrežnom hvataljkom i za LPS s više odvodnih vodiča. Ta vrsta uzemljivača sadrži ili prstenasti uzemljivač izvan građevine koji je u dodiru s tlom na najmanje 80 % svoje ukupne duljine ili temeljni uzemljivač. Za kamenita se tla preporučuje samo uzemljivače vrste B. E.5.4.3

Konstrukcija

E.5.4.3.1 Općenito Sustav uzemljivača mora ispuniti sljedeće zahtjeve: – odvesti struju munje u zemlju – izjednačivati potencijal između odvodnih vodiča – upravljati potencijalom u blizini vodljivih zidova građevine. Temeljni uzemljivači i prstenasti uzemljivači vrste B sve te zahtjeve ispunjavaju. Zrakasti uzemljivači vrste A ili okomito zabijeni štapni uzemljivači ne ispunjavaju zahtjev izjednačivanja potencijala kao ni upravljanje potencijalom. Temelje građevine od armiranog betona s međusobno spojenom armaturom treba rabiti za temeljne uzemljivače. Ti uzemljivači imaju vrlo mali otpor uzemljenja i služe kao izvrsna veza za izjednačivanje potencijala. U situaciji kad to nije moguće, treba oko građevine položiti vanjski sustav uzemljivača, a preporučljivo je da to bude vrsta B uzemljivača. E.5.4.3.2 Temeljni uzemljivači Temeljni uzemljivač u skladu s odjeljkom 5.4.4, sadrži vodiče položene u temelj građevine ispod razine tla. Duljina dodatnih uzemljivača može se odrediti uz pomoć dijagrama na slici 2. Temeljni uzemljivači položeni su u betonu. Njihova je prednost u tome da su relativno dobro zaštićeni od hrđanja ako je beton odgovarajuće konstruiran i pokriva temeljni uzemljivač slojem od najmanje 50 mm. Također treba podsjetiti da armaturne šipke u betonu stvaraju jednaku amplitudu galvanskog potencijala kao i bakar u zemlji. To pruža dobro tehničko rješenje za projektiranje sustava uzemljivača za građevine od armiranog betona (pogledajte E.4.3). Metali korišteni za uzemljivače moraju biti u skladu s gradivima navedenim u tablici 7, a pritom uvijek treba uzeti u obzir reakcije metala s obzirom na hrđanje u tlu. Neke upute dane su i u odjeljku 5.6. Ako za određenu vrstu tla nema uputa, treba rabiti iskustva s uzemljivačima u susjednim područjima gdje tlo ima slična kemijska svojstva i građu. Pri zatrpavanju rova uzemljivača, mora se obratiti pozornost da u dodir s uzemljvačem ne dođe pepeo, komadi ugljena ili šljunak od građenja. Sljedeći problem nastaje elektrokemijskom korozijom zbog galvanskih struja. Čelik u betonu ima približno jednaki galvanski potencijal u elektrokemijskom nizu kao i bakar u

127

tlu. Stoga, kad se čelik u betonu spoji sa željezom u tlu, nastane galvanski napon od približno 1 V koji tjera korozijske struje kroz zemlju i vlažan beton, te rastače željezo u tlu. Stoga kad je uzemljivač u tlu spojen s uzemljivačem u betonu, uzemljivač u tlu mora biti od bakra ili nehrđajućeg čelika. Na vanjskom obodu građevine mora metalni vodič odabran prema tablici 7, ili pocinčana čelična traka biti položeni u temeljnoj traci s izvodima prema gore na određenim mjestima za spajanje s odvodima na kojima su mjerni spojevi. Vođenje vodiča spojenog s odvodom prema gore može se izvesti po zidu u žbuki ili unutar samog zida. Čelični vodič u zidu može probiti bitumensku ljepenku koja se normalno postavlja između temelja i zida od opeke. Prolaz kroz hidroizolaciju na tim mjestima općenito ne predstavlja problem. Često se pod temelj građevine postavlja hidroizolacijski sloj zbog sprječavanja vlage u podrumu i prizemlju čime se ostvaruje i dobra električna izolacija. Stoga se uzemljivač mora položiti ispod temelja u podložni sloj betona. Pri projektiranju sustava uzemljivača treba se izvedba dogovoriti s građevinarom. Na lokacijama s visokom podzemnom vodom, temelj građevine mora se izolirati od vode. Na vanjskoj se površini temelja mora postaviti vodonepropusni sloj koji je ujedno i električna izolacija. Uobičajena praksa pri izvedbi vodonepropusnog temelja je načiniti čisti sloj betona debljine približno 10 cm do 15 cm na dnu temeljnog rova na koji se onda polaže hidroizolacija, a potom i beton temelja. Temeljni se uzemljivač koji se sastoji od mreže čija veličina ne prelazi 10 m polaže u čisti betonski sloj na dno temeljne jame. Vodičem odabranim prema tablici 7 treba spojiti mrežni uzemljivač s armaturom u temelju, prstenastim uzemljivačima i odvodima izvan hidroizolacije. Na mjestima gdje je dopušteno, mogu se upotrijebiti izolacijske cijevi za prolaz kroz hidroizolaciju. Ako prolaz kroz izolaciju građevinar ne dopušta, spojevi na uzemljivač moraju se izvesti izvan građevine. Na slici E.40 prikazana su tri različita primjera kako se može položiti temeljni uzemljivač u građevini s hidroizoliranim temeljom, a da se vodičem ne prolazi kroz hidroizolaciju.

128

Slika E.40 – Konstrukcija temeljnog uzemljivača na građevinama s raznim konstrukcijama temelja Prikazano je nekoliko rješenja odgovarajućeg načina spajanja uzemljenja na građevinama s izoliranim temeljima.

129

Na slikama E.40a i E.40b prikazani su spojevi izvan izolacije tako da izolacija ostane neoštećena; na slici E.40c prikazan je prolaz kroz izolciju uz pomoć izolacijske cijevi. E.5.4.3.3 Vrsta A uzemljivača – zrakasti i okomiti uzemljivači Zrakasti uzemljivači moraju se spojiti s donjim krajem odova uz pomoć mjernih spojeva. Zrakasti se uzemljivači mogu na kraju spojiti s vertikalnim uzemljivačem. Svaki odvod mora biti spojen na uzemljivač. Na slici E.41 prikazan je uzemljivač vrste A gdje je vodič munje odabran prema tablici 7 zabijen u zemlju uz pomoć posebnih štapova-vodilica. Ta tehnika uzemljivanja ima neke praktične prednosti i izbjegava se upotreba spojnica i drugih spajanja u zemlji. Kosi ili vertikalni uzemljivači u zemlju općenito se postavljaju zabijanjem.

Legenda 1 kratki krajnji gornji štap-vodilica 2 vodič uzemljivača 3 zemlja 4 kratki štap-vodilica 5 zašiljeni vrh vodilice NAPOMENA 1 Neprekinuti vodič uzemljivača uvodi se u zemlju uz pomoć kratkih štapova vodilica. Električna neprekidnost uzemljivača ima veliku prednost jer uporabom te tehnike u zemlji nema spojeva na uzemljivaču. Upotrebom kratkih štapova-vodilica olakšava se posao pri polaganju. NAPOMENA 2 Kratki najgornji štap vodilica može se ukloniti. NAPOMENA 3 Najgornji dio vodiča uzemljivača treba provući kroz izolacijsku cijev.

Slika E.41a – Primjer uzemljivača vrste A u obliku vertikalno položenog vodiča

130

Legenda 1 produžni uzemljivač 2 spoj štapova 3 zemlja 4 spoj vodiča s uzemljivačkim štapom 5 dozemni vodič

Slika E.41b – Primjer uzemljivača vrste A u obliku vertikalnog štapnog uzemljivača Slika E.41 – Primjeri dvaju vertikalnih uzemljivača vrste A Osim spomenutih postoje i druge vrste vertikalnih uzemljivača. U svakom je slučaju bitno ostvariti stalnu vodljivu vezu sa zemljom cijelom duljinom uzemljivača tijekom vijeka rada LPS-a. Tijekom izvedbe (vertikalnog uzemljivača) korisno je redovito mjeriti otpor uzemljenja. Posao se može prekinuti čim se otpor uzemljenja prestane smanjivati. Na pogodnijim mjestima mogu se postaviti dodatni uzemljivači. Uzemljivači moraju biti na dovoljnom razmaku od postojećih kabela i metalnih cjevovoda u zemlji, a određeni razmak se mora ostaviti i za uzemljivač koji izlazi iz njegove konačne pozicije. Sigurnosni razmak ovisi o električnoj udarnoj čvrstoći, otpornosti tla i struji kroz uzemljivač. Što se tiče vrste A uzemljivača, vertikalni uzemljivači su jeftiniji i imaju stabilniji otpor uzemljenja u većini tala nego vodoravni uzemljivači. U nekim slučajevima može se pokazati potrebnim položiti uzemljivače unutar građevine, primjerice u prizemlju ili podrumu. NAPOMENA Mora se obratiti posebna pozornost na dodirne napone pri poduzimanju mjera za izjednačivanje potencijala prema odjeljku 8.

Postoji li opasnost porasta otpora blizu površine (npr. zbog isušivanja) često je potrebno

131

rabiti duboko položene uzemljivače veće duljine. Zrakasti uzemljivači moraju biti položeni na dubinu od 0,5 m ili dublje. Dublji uzemljivač daje sigurnost da u zemljama u kojima zimi temperatura padne, uzemljivač ne bude u zamrznutom tlu (što uzrokuje vrlo malu vodljivost). Dodatna je korist u tome što dublji uzemljivači smanjuju potencijalne razlike na površini zemlje a time i manje dodirne napone koraka čime se smanjuje opasnost za živa bića. Vertikalni uzemljivači su povoljniji kad treba postići sezonski stalan otpor uzemljenja. Ako su postavljeni uzemljivači vrste A, potrebno izjednačivanje potencijala za sve uzemljivače postiže se vodičima i sabirnicama za izjednačivanje potencijala najbolje izvan građevine. E.5.4.3.4 Vrsta B uzemljivača – prstenasti uzemljivači Na građevinama koje su građene od izolacijskog gradiva kao što je opeka ili drvo i koje nemaju armiranobetonski temelj, treba postaviti uzemljivače vrste B u skladu s odjeljkom 5.4.2.2. Da bi se smanjio ekvivalentni otpor uzemljenja, uzemljivač vrste B može se, ako je potrebno, proširiti dodavanjem vertikalnih ili vodoravnih zrakastih uzemljivača prema zahtjevima u odjeljku 5.4.2.2. Na slici 2 dani su zahtjevi što se tiče najmanjih duljina uzemljivača. Kao što je napomenuto u odjeljku 5.4.3 razmaci i dubina polaganja za uzemljivač vrste B su optimalni u normalnim uvjetima tla za zaštitu osoba u blizini građevine. U zemljama s niskim zimskim temperaturama mora se uzeti u obzir odgovarajuća posebna dubina polaganja. Uzemljivači vrste B također igraju ulogu izjednačivanja potencijala između odvoda na razini zemlje s obzirom da razni odvodni vodiči imaju različite potencijale zbog nejednolike raspodjele struje munje čemu je uzrok varijacija otpora uzemljenja. Razlika potencijala dovodi do struje izjednačenja kroz prstenasti uzemljivač tako da je najveći porast potencijala smanjen, a sustavi za izjednačivanje potencijala unutar građevine koji su spojeni na njega, dovedeni su na približno jednaki potencijal. U situacijama gdje su građevine koje pripadaju raznim vlasnicima izgrađene jedna do druge često nije moguće u potpunosti položiti prstenasti uzemljivač okolo građevine. U tom slučaju učinkovitost sustava uzemljivača je nešto smanjen, s obzirom da prstenasti vodič djeluje djelomično kao uzemljivač vrste B, djelomično kao temeljni uzemljivač te djelomično kao vodič za izjednačivanje potencijala. Na mjestima blizu građevine koju treba zaštititi gdje se često skuplja veći broj ljudi, mora se predvidjeti daljnje mjere za upravljanje potencijalom. U tu svrhu postavlja se više prstenastih uzemljivača na razmacima od približno 3 m od prvog i ostalih prstenastih uzemljivača. Prstenasti uzemljivači dalje od građevine polažu se na sve veće dubine tj. uzemljivač udaljen 4 m od građevine na dubinu od 1 m, onaj na 7 m od građevine na dubinu od 1,5 m, te onaj na udaljenosti 10 m od građevine na dubinu od 2 m. Ti se prstenasti uzemljivači moraju s prvim prstenastim uzemljivačem spojiti zrakastim vodičima.

132

Mjesta gdje je površina ispred građevine pokrivena asfaltom debljine 50 mm koji ima malu vodljivost, smatraju se dovoljno zaštićenim za ljude koji rabe taj prostor. E.5.4.3.5 Uzemljivači u kamenitom tlu Tijekom izgradnje građevine treba položiti temeljni uzemljivač u beton temelja. Čak i u kamenitim tlima gdje temeljni uzemljivač ima smanjenu učinkovitost, on još uvijek djeluje kao vodič za izjednačivanje potencijala. Na mjestima mjenih spojeva treba položiti dodatne uzemljivače i spojiti s odvodom i temeljnim uzemljivačem. Na mjestima gdje nema temeljnog uzemljivača, treba postaviti uzemljivač vrste B (prstenasti uzemljivač). Ako se uzemljivač ne može položiti u tlo i mora se postaviti na površinu zemlje, mora ga se zaštititi od mehaničkih oštećenja. Zrakasti uzemljivači položeni na površini tla ili na maloj dubini ispod površine moraju se prekriti kamenjem ili položiti u beton radi mehaničke zaštite. Ako je građevina smještena pored ceste, treba ako je moguće, prstenasti uzemljivač položiti ispod ceste. Ukoliko to nije moguće na cijelom izloženom dijelu ceste, mora se položiti uzemljivače za upravljanje potencijalom (tipično vrstu A uzemljivača) najmanje u blizini spoja s odvodima. Za upravljanje potencijalom u nekim posebnim slučajevima, mora se donijeti odluka da li položiti druge djelomične prstenove u blizini ulaza u zgradu ili umjetno podignuti površinsku otpornost tla. E.5.4.3.6 Sustavi uzemljivača većih područja Industrijska područja tipično sadrže veći broj pridruženih građevina između kojih je položen niz elektroenergetskih i signalnih kabela. Sustavi uzemljivača takvih građevina vrlo su važni za zaštitu električnih sustava. Niska impedancija sustava uzemljivača smanjuje razliku potencijala između građevina i tako smanjuje utjecaje koji uđu putem električnih veza. Niska impedancija može se postići ugradnjom temeljnih uzemljivača i dodatnim uzemljivačem vrste B i A u skladu sa zahtjevima odjeljka 5.4. Međusobna spajanja između uzemljivača, temeljnih uzemljivača i odvoda izvode se pri mjernim spojevima. Neki mjerni spojevi moraju također biti spojeni na sabirnice za izjednačenje potencijala unutarnjeg LPS. Unutarnji odvodi ili unutarnji dijelovi građevine koji se rabe kao odvodi moraju s spojiti na uzemljivač i armaturu u podu da bi se spriječili dodirni naponi i naponi koraka. Ako su unutarnji odvodi smješteni blizu dilatacijskih spojeva betona, te se dilatacije moraju premostiti čim je moguće kraćim vodičem na unutarnji odvod. Donji dio izloženog odvodnog vodiča mora biti uvučen u PVC izolacijsku cijev debljine

133

najmanje 3 mm ili drugu izolacijsku cijev odgovarajuće debljine. Da bi se smanjila vjerojatnost izravnog udara munje u kabelsku trasu u zemlji, treba iznad kabelske trase položiti uzemni vodič, a u slučaju širih kabelskih trasa, veći broj uzemnih vodiča. Međusobnim spajanjem uzemljenja više građevina dobiva se umreženi sustav uzemljivača kako je prikazano na slici E.42.

Legenda 1 zgrada s mrežnim uzemljivačem od armature u temelju 2 toranj 3 vanjsko postrojenje 4 kabelski kanali NAPOMENA Ovaj sustav rezultira niskom impedancijom između zgrada i ima znakovite prednosti za EMC (elektromagnetsku spojivost). Veličina oka mreže blizu zgrada i drugih objekata može biti reda veličine 20 m × 20 m. Na udaljenosti većoj od 30 m, veličina oka može se povećati na 40 m × 40 m.

Slika E.42 – Umreženi sustav uzemljivača industrijskog kompleksa

134

Na slici E.42 prikazan je projekt umreženih uzemljivača, uključujući kabelske kanale, između skupine građevina zaštićenih sustavima zaštite od munje. To ima za rezultat nisku impedanciju veza između građevina i pruža znakovite prednosti pri zaštiti od LEMP (elektromagnetskog impulsa munje). E.5.5 Sastavnice Nema dodatnih obavijesti. NAPOMENA Razmaci između potpora dani su u tablici E.1.

E.5.6

Gradiva i dimenzije

E.5.6.1 Strojarski projekt Projektant sustava zaštite od munje treba se savjetovati s osobama odgovornim za građevinu i to u pitanjima strojarskog projekta čime se upotpunjava projekt elektrike. Estetski zahtjevi takođe su djelomično važni kao i pravilan izobor gradiva za ograničenje rizika hrđanja. Najmanje dimenzije sastavnica raznih dijelova LPS-a navedene su u tablicama 3, 6, 7, 8 i 9. Gradiva koja se rabe za sastavnice LPS navedena su u tablici 5. NAPOMENA Sastavnice kao što su spojnice i štapovi odabrani prema nizu norma EN 50164 mogu se smatrati odgovarajućim.

Projektant i izvođač LPS moraju provjeriti prikladnost namjene korištenog gradiva. To se može postići, primjerice, traženjem certifikata ispitivanja i izvješća proizvođača, koji potvrđuju da su gradiva uspješno prošla ispitivanja kakvoće. Projektant i izvođač LPS moraju točno odrediti takve potpornje vodiča koji će izdržati elektrodinamičke sile pri protjecanju struje munje kroz vodiče, te također dopustiti širenje i skupljanje vodiča zbog odgovarajućeg porasta temperature. Spojevi između ploča metalnog lima moraju biti usklađeni s gradivom ploča, imati kontaktnu površinu najmanje 50 mm2 i da mogu izdržati elektrodinamičke sile struje munje te korozijske uvjete u danoj okolini. Ako previsoka temperatura može ugroziti koju zapaljivu površinu ili ta površina ima nisku točku taljenja, a na nju se trebaju pričvrstiti sastavnice LPS-a, treba upotrijebiti ili vodič većeg presjeka ili druge mjere opreza kao što je uporaba razmaknica i podloga od nezapaljivog gradiva. Projektant LPS mora uočiti sve korozijski problematične površine i odrediti odgovarajuće mjere. Učinci korozije (hrđanja) na LPS mogu se smanjiti povećanjem dimenzija gradiva, uporabom sastavnica otpornih na hrđanje ili poduzimanjem drugih mjera zaštite od hrđanja. 135

E.5.6.2 Izbor gradiva E.5.6.2.1 Gradiva Gradiva za LPS i uvjeti njihove uporabe navedeni su u tablici 5. Dimenzije vodiča LPS, uključujući vodiče hvataljka, odvoda i uzemljvača od raznih gradiva kao što su bakar, aluminij i čelik, prikazani su na tablicama 6 i 7. Najmanje debljine metalnog lima, metalnih cijevi i spremnika koji se rabe kao prirodne hvataljke navedene su u tablici 3, a najmanje dimenzije spojnih vodiča u tablicama 8 i 9. E.5.6.2.2 Zaštita od korozije (hrđanja) LPS mora biti izrađen od gradiva otpornih na hrđanje kao što su bakar, aluminij, nehrđajući čelik i pocinčano željezo (čelik). Gradivo za štapne hvataljke i žice hvataljka moraju biti elektrokemijski usklađene s gradivom spojnog i montažnog pribora te mora biti vrlo otporno na korozivnu atmosferu ili vlagu. Spojevi među raznim vrstama gradiva moraju se izbjegavati ili moraju biti zaštićeni. Dijelove od bakra nikad se ne smije stavljati na pocinčane ili aluminijske dijelove ukoliko ti dijelovi nisu zaštićeni od korozije. Bakreni dijelovi ispuštaju vrlo sitne čestice koje dovode do velikih korozijskih oštećenja na pocinčanim dijelovima čak i kad bakar i pocinčani dijelovi nisu u izravnom dodiru. Aluminijski vodiči ne smiju biti izravno pričvršćeni na površine koje sadrže vapno, kao što je beton s agregatom od vapnenca i vapnena žbuka i nikad se ne smiju polagati u zemlju. E.5.6.2.2.1 Metali u tlu i zraku Korozija metala ide brzinom koja ovisi o vrsti metla i njegovoj okolini. Čimbenici okoline kao što su vlaga, otopine soli (koje tvore elektrolit), stupanj prozračenosti, temperatura i veličina kretanja elektrolita kombiniraju se tako da tvore vrlo složene uvjete. Osim toga, u lokalnim uvjetima s različitim prirodnim i industrijskim onečišćivačima mogu se zapaziti znakovite varijacije u raznim dijelovima svijeta. Za rešavanje specifičnih problema korozije izričito se preporučuje savjetovati se sa specijalistima za koroziju. Učinak dodira dvaju različitih metala zajedno s utjecajem okoline ili njenim dijelom, elektrolitom, dovodi do povećanja korozije više na anodskim metalima i manje na katodnim metalima. Korozija više katodnih metala ne mora se nužno u potpunosti sprječavati. Elektrolit za tu reakciju može biti podzemna voda, tlo s određenom količinom vlage ili čak i kondenzat vlage na dijelu građevine iznad tla gdje se vlaga zadržava u pukotinama. Veći sustavi uzemljivača mogu biti podložni različitim uvjetima u tlu u raznim svojim

136

dijelovima. To može povećati probleme korozije te zahtijeva posebnu pozornost. Da bi se korozija u LPS svela na najmanju mjeru potrebno je: ⎯ izbjegavati uporabu neodgovarajućih metala u agresivnu sredinu ⎯ izbjegavati dodir različitih metala koj imaju bitno različita elektrokemijska i galvanska svojstva ⎯ rabiti odgovarajuće presjeke vodiča, spojne trake, vodljive završetke i spojnice da bi se osigurala dovoljna otpornost na koroziju u uvjetima trajanja sustava ⎯ napuniti odgovarajućim izolacijskim gradivom nezavarenih spojnica vodiča tako da se isključi mogučnost prodora vlage ⎯ upotrijebiti odgovarajuće tuljce, prevlake ili zaštite metala osjetljivih na korozivne dimove ili fluide na mjestu njihova postavljanja ⎯ uzeti u obzir učinke galvanizacije od strane drugih metala na koje uzemljivač treba biti spjen ⎯ izbjegavati izvedbe gdje bi prirodni produkti korozije od katodnih metala (npr. bakra) mogli uništiti i razdvojiti dijelove (LPS-a) npr. katodni bakar od nekog anodnog metala (npr. čelika ili aluminija). ⎯ Da bi se udovoljilo navedenom, potrebno je poduzeti sljedeće mjere, koje se navodi kao posebne primjere: ⎯ najmanja debljina ili promjer vodiča mora biti 1,5 mm za čelik, aluminij, bakar, bakrene legure ili legure nikal/krom/željezo ⎯ preporučuje se postaviti izolacijski umetak na mjestima između blizih (ili u dodiru) različitih metala gdje bi mogla nastati korozija, a kontakt na tom mjestu nije električki nužan ⎯ ako čelični vodiči nisu drugačije zaštićeni, moraju biti duboko pocinčani s debljinom pocinčanja do 50 µm ⎯ aluminijski vodiči ne smiju se neposredno polagati u tlo niti u beton kao ni polagati izravno na beton, ukoliko nisu potpuno uvučeni u otporan prilagođeni tuljac od izolacijskog gradiva ⎯ spojnice bakar/aluminij moraju se izbjegavati gdjegod je moguće. U slučajevima gdje se to ne može izbjeći, spojevi se moraju izvesti zavarivanjem ili umetanjem predgotovljene pločice AlCu ⎯ pričvršćenja ili rukavci za aluminijske vodiče moraju biti od sličnog metala i imati odgovarajući presjek da bi se izbjegli kvarovi u nepovoljnim vremenskim uvjetima ⎯ za većinu izvedbi uzemljivača bakar je pogodan metal, osim u kiselim, prozračnim amonijakalnim ili sumporastim uvjetima. Svakako treba upamtiti da će bakar prouzročiti galvanska oštećenja na crnim metalima na koja je spojen. U takvom slučaju potrebno je savjetovati se sa specijalistima za koroziju, posebno kad se koristi katodna zaštita ⎯ što se tiče vodiča na krovu i odvodima koji su izloženi agresivnim dimnim plinovima, posebnu pozornost treba obratiti na koroziju npr. pri uporabi visokolegiranih čelika (>16,5 % Cr, >2 % Mo, 0,2 % Ti, 0,12 % to 0,22 % N) ⎯ nehrđajući čelik ili druge legure s niklom mogu se upotrebljavati pri jednakim zahtjevima otpornosti na koroziju. Međutim, u anaerobnim uvjetima kao što je glina, one korodiraju jednako brzo kao i meko željezo ⎯ spojevi željeza (čelika) i bakra ili bakrenih legura u zraku, ako nisu zavareni, moraju biti ili potpuno pokositreni ili potpuno prekriveni prevlakom trajno otpornom na vlagu

137

⎯ bakar i bakrene legure u amonijačnom dimu pucaju zbog korozije pa se ta gradiva ne smiju rabiti za pričvršćivanje u takvim okolnostima ⎯ u marinama i obalnim područjima svi spojevi vodiča moraju biti zavareni ili učinkovito zabrtvljeni. Uzemljivači od nehrđajućeg čelika ili bakra mogu se izravno spojiti s armaturom u betonu. Uzemljivači od pocinčanog željeza u tlu mogu se s armaturom u betonu spojiti preko izolacijskog iskrišta koje može provesti veći dio struje munje (pogledajte tablice 8 i 9 s dimenzijama spojnih vodiča). Izravan spoj u tlu znakovito bi povećao rizik od korozije. Izolacijsko iskrište mora zadovoljavati uvjete prema odjeljku 6.2. NAPOMENA Obično su pogodna iskrišta s razinom zaštite Up od 2,5 kV, minimalne udarne struje Iimp od 50 kA (10/350 µs).

Pocinčano željezo može se koristiti kao uzemljivač samo ako nijedan čelični betonu nije izravno spojen s uzemljivačem u tlu.

dio u

Ako su metalne cijevi, položene u tlu, spojene sa sustavom za izjednačivanje potencijala i sa sustavom hvataljka, gradivo cijevi (ukoliko se ne radi o izolacijskom gradivu) i gradivo vodiča moraju biti identični. Cijevi sa zaštitnom prevlakom boje ili bitumena smatraju se neizoliranim. Ako uporaba istih gradiva nije moguća, cjevovod se mora odvojiti od sekcija spojenih na sustav za izjednačivanje potencijala umetanjem izolacijskih odjeljaka. Opisani se izolacijski odjeljci moraju premostiti iskrištima. Premošćivanje iskrištima izvodi se i na mjestima gdje su postavljeni izolacijski umetci radi katodne zaštite cjevovoda. Vodiče s olovnim oklopom ne smije se izravno polagati u beton. Takvi vodiči moraju biti zaštićeni od korozije omatanjem ili samostiskajućim cjevčicama, a također i PVC plaštovima. Vodiči uzemljivača koji izlaze iz betona ili tla na površinu moraju biti zaštićeni od korozije na duljini od 0,3 m omatanjem ili samostiskajućim cijevima. Radi li se o bakru ili nehrđajućem čeliku, takva zaštita nije potrebna. Gradiva koja se rabe za spojeve između vodiča u tlu moraju imati jednaka korozijska svojstva kao i vodiči uzemljivača. Spajanje spojnicama još nije općenito dopušteno, osim u slučajevima gdje se zaštita od korozije takvih spojeva izvodi nakon izrade spojeva. Dobra su iskustva postignuta s nazubljenim spojnicama. Zavarene spojeve treba zaštititi od korozije. Praktična iskustva pokazuju da: – se aluminij nikad ne smije rabiti kao uzemljivač – čelični vodiči s olovnim plaštom nisu pogodni kao uzemljivači – se bakreni vodiči s olovnim plaštom ne smiju polagati u beton niti u tlo s visokom koncentracijom kalcija.

138

E.5.6.2.2.2 Metali u betonu Polaganje čeličnog vodiča ili vodiča od pocinčanog željeza u beton dovodi do stabiliziranja prirodnog potencijala metala zbog jednolike alkalne okoline. Dodatno, beton ima jednoliku, relativno visoku omsku otpornost – reda veličine 200 Ωm ili više. To ima za posljedicu da su armaturne šipke u betonu znatno otpornije na koroziju nego kad su izložene, čak i ako su izvana spojene s jače katodnim metalima. Uporaba armaturnog čelika kao odvoda ne predstavlja znakovitiji problem što se tiče korozije, uz uvjet da su spojna mjesta za spajanje s hvataljkom dobro zatvorena, npr. zalivena epoksidnom smolom odgovarajuće debljine. Pocinčana čelična traka kao uzemljivač može se položiti u beton i izravno spojiti s armaturnim šipkama. Također se u beton može položiti bakreni vodič ili vodič od nehrđajućeg čelika i može biti spojen izravno sa čeličnom armaturom. Zbog prirodnog potencijala čelika u betonu, dodatni uzemljivači u zemlji izvan betona moraju biti od bakra ili nehrđajućeg čelika. Upotreba čeličnog uzemljivača u vibriranom armiranom betonu nije dopuštena jer tijekom gradnje čelični uzemljivač može biti potisnut dolje, npr. zbog korištenja vibratora, i doći u doticaj sa zemljom. U takvom slučaju postoji veliki rizik od korozije čelika. Pogodnija gradiva za uzemljivače u vibriranom armiranom betonu su bakar i nehrđajući čelik. E.6

Unutarnji sustav zaštite od munje

E.6.1 Općenito Zahtjevi za izvedbu unutarnjeg sustava zaštite dani su u odjeljku 6. Vanjski sustav zaštite od munje i njegov odnos prema vodljivim dijelovima i instalacijama unutar građevine određuje u najvećoj mjeri potrebu postavljanja unutarnjeg sustava zaštite. Bitno je savjetovati se sa svim tijelima i stranama nadležnim za izjednačivanje potencijala. Projektant i izvođač LPS moraju obratiti pozornost na činjenicu da su mjere prikazane u odjeljku E.6 vrlo važne da bi se postigla odgovarajuća zaštita od munje. U skladu s tim treba biti obaviješten i investitor (kupac). Unutarnji sustav zaštite od munje je jednak za sve razine zaštite osim kad se radi o sigurnosnim razmacima. Mjere koje treba poduzeti u unutarnjem sustavu zaštite od munje šire su od mjera za izjednačivanje potencijala u unutarnjim električnim instalacijama jake struje zbog velike jakosti struje munje i brzine njena porasta u slučaju udara munje. NAPOMENA Ako treba razmotriti zaštitu od LEMP, treba u obzir uzeti normu HRN EN 62305-4.

139

E.6.1.1 Sigurnosni razmak Između vanjskog LPS-a i svih vodljivih dijelova spojenih na sustav za izjednačivanje potencijala građevine moraju se ostvariti odgovarajući sigurnosni razmaci određeni u odjeljku 6.3. Sigurnosni se razmak može odrediti uz pomoć jednadžbe (4) u odjeljku 6.3. Odgovarajuća duljina l za proračun sigurnosne udaljenosti s (pogledajte odjeljak 6.3), je razmak između točke spajanja za izjednačivanje potencijala i točke približavanja duž odvodnog vodiča. Krovni i odvodni vodiči moraju slijediti najkraći mogući put da bi sigurnosni razmaci (od mjesta udara do uzemljivača) bili čim manji. Duljina puta vodiča unutar građevine od sabirnice za izjednačivanje do točke približavanja ima općenito mali utjecaj na sigurnosni razmak, ali ako je taj vodič položen blizu vodiča kroz koji protiče struja munje, potreban sigurnosni razmak bit će manji. Na slikama E.43 i E.44 je prikazano kako se kritična duljina l za proračun sigurnosnog razmaka s u skladu s odjeljkom 6.3 odmjerava na LPS-u.

Slika E.43a – izračunan sigurnosni razmak s < d

Slika E.43b – Izračunan sigurnosni razmak s > d

Legenda 1 metalna cijev l duljina za proračun sigurnosnog razmaka s 2 spoj za izjednačivanje potencijala s sigurnosna udaljenosti prema odjeljku 6.3 d razmak između odvodnog vodiča i metalne instalacije u zgradi NAPOMENA Ako se razmak između odvodnog vodiča i unutarnjih instalacija ne može povećati iznad izračunate vrijednosti, mora se izvesti spajanje na najudaljenijoj točki, pogledajte sliku E.43b.

Slika E.43 – Primjeri sigurnosnih razmaka između LPS-a i metalnih instalacija

140

Legenda 1 metalni radijator 3 kotao 5 sustav uzemljivača 7 najgori slučaj udara munje d stvarni razmak

2 zid od opeka ili drveta 4 sabirnica za izjednačivanje potencijala 6 spoj na sustav uzemljivača ili na odvod l duljina za proračun sigurnosnog razmaka s

NAPOMENA Građevina je građena od (izolacijskih) opeka.

Slika E.44 – Smjernice za proračun sigurnosnog razmaka s za najgori slučaj udara munje na udaljenosti l od referentne točke prema odjeljku 6.3 Na građevinama gdje se konstruktivni dijelovi zgrade rabe kao prirodni odvodi, primjerice armatura u betonu, referentna bi točka bila mjesto spajanja na prirodni odvod. Za građevine s vanjskim površinama koje nemaju vodljivih dijelova, ako što su građevine od drveta ili opeke, mora se prema odjeljku 6.3 računati s ukupnom duljinom l duž vodiča LPS-a od najnepovoljnije točke udara do točke gdje je sustav za

141

izjednačivanje potencijala unutarnje instalacije spojen na odvodni vodič ili sustav uzemljivača. Ako nije moguće održati razmak većim od sigurnosnog razmaka duž cijele duljine promatrane instalacije, spajanje instalacije na LPS mora se također izvesti, ali na najdaljoj točki od referentne spojne točke (pogledajte sliku E.43b). Stoga bi električni vodiči morali biti premješteni tj. dovedeni u sklad sa zahtjevima za sigurnosni razmak (pogledajte odjeljak 6.3) ili bi ih trebalo zatvoriti u vodljivi oklop spojen na LPS na najudaljenijoj točki od referentne spojne točke. Ako je izjednačivanje potencijala instalacije izvedeno na LPS kod referentne točke i na najudaljenijoj točki, sigurnosni je razmak postignut duž cijele instalacije. Najčešće su kritične sljedeće točke koje zahtijevaju posebnu pozornost: – u slučaju većih građevina, sigurnosni je razmak između vodiča LPS i metalnih instalacija često toliko velik da ga se ne može ostvariti. To zahtijeva dodatno spajanje tih instalacija na LPS. Kao posljedica toga je da dio struje munje teče kroz te metalne instalacije prema uzemljenju građevine. – elektromagnetski utjecaji kao rezultat tih djelomičnih struja moraju se uzeti u obzir pri projektiranju instalacija građevine i elektromagnetskih zona sustava zaštite od munje unutar građevine u skladu s normom HRN EN 62305-4. Međutim, utjecaj će biti znakovito manji nego kod električnog izbijanja u toj točki. U slučaju krova, razmak između LPS-a i električnih instalacija često je manji od sigurnosnog razmaka s opisnog u 6.3. U takvom slučaju mora se pokušati premjestiti vodič LPS-a na drugo mjesto. S osobama odgovornim za električnu instalaciju mora se dogovoriti premještanje električnih strujnih krugova koji ne odgovaraju uvjetima sigurnosnih razmaka od vodiča hvataljke na građevini. Ako se električna instalacija ne može premjestiti, spajanje s vanjskim LPS-om mora se izvesti u skladu s odjeljkom 6.3. U nekim zgradama nije moguće održati zahtijevane sigurnosne razmake. Unutarnje konstrukcije mogu spriječiti projektanta ili izvođača instalacije da procijeni situaciju i izvede spajanja na izvjesne metalne dijelove i električne vodiče. O tome se mora obavijestiti vlasnika zgrade.

142

E.6.2

Izjednačivanje potencijala (EB) u LPS-u

E.6.2.1 Projektiranje U slučaju vanjskog odvojenog LPS-a izjednačivanje potencijala izvodi se samo na razini tla. U slučaju industrijske građevine, općenito se kao prirodne sastavnice i izvedbu izjednačivanje potencijala mogu rabiti električki neprekinuti vodljivi dijelovi konstrukcije građevine i krova. Na sustav za izjednačivanje potencijala mogu se spojiti ne samo vodiljivi dijelovi konstrukcije građevine i opreme instalirane u građevini nego i opskrbna električna mreža te telekomunikacijska oprema. Što se tiče uzemljivača unutar građevine, posebna se pozornost mora pridati upravljanju naponima koraka. Odgovarajuće mjere uključuju spajanje armaturnog čelika na uzemljivače na mjestu susreta ili putem mreže za izjednačivanje potencijala i podrumu ili prizemlju. Za zgrade više od 30 m preporučljivo je ponoviti izjednačivanje potencijala (prstenastim vodičima) na visini od 20 m iznad tla i zatim na svakih 20 m prema gore. Svakako, u svim okolnostima mora se održati sigurnosne razmake. To znači da, u najmanju ruku, na tim razinama treba spojiti vanjske odvode, unutarnje odvode i metalne dijelove. Vodiči pod naponom moraju se spojiti putem SPD-ova. E.6.2.1.1 Spojni vodiči (za izjednačivanje potencijala) Spojni vodiči moraju moći izdržati dio struje munje koja teče kroz njih. Kroz vodiče koji spajaju metalne instalacije unutar građevine u normalnom slučaju ne teče znakovitiji dio struje munje. Njihove najmanje dimenzije dane su u tablici 9. Kroz vodiče koji spajaju vanjske vodljive dijelove s LPS-om obično teče znatniji dio struje munje. E.6.2.1.2 Uređaji za zaštitu od udarnih napona i struja (SPD) Uređaji za zaštitu od udarnih napona i struja (SPD-ovi) moraju moći izdržati bez oštećenja predviđeni dio struje munje koja može poteći kroz njih. SPD koji su spojeni na vodiče pod naponom trebaju imati svojstva da mogu ugasiti električnu sljednu struju iz mreže. Odabir SPD treba se obaviti prema odjeljku 6.2. Na mjestima gdje se zahtijeva zaštita unutrnjih sustava od LEMP, SPD-ovi moraju udovoljavati zahtjevima norme HRN EN 62305-4. E.6.2.2 Izjednačivanje potencijala unutarnjih vodljivih dijelova Spajanje treba predvidjeti i izvesti tako da svi unutarnji vodljivi dijelovi, vanjski vodljivi dijelovi i električna mreža i komunikacijski sustavi (npr. računala i sigurnosni sustavi) budu spojeni kratkim vodičima, a gdje je potrebno putem SPD-ova.

143

NAPOMENA Izjednačivanje potencijala mora biti u skladu s normom (pr)EN 60364.

Metalne instalacije, npr. voda, plin, grijanje i klimatizaciju, okna dizala, kranske staze i sl. moraju biti međusobno spojene i na LPS na razini tla. Na metalnim dijelovima koji ne pripadaju građevini može nastati iskrenje ako su ti dijelovi blizu odvoda LPS-a. Na mjestima gdje se to smatra opasnim, moraju se poduzeti odgovarajuće mjere prema odjeljku 6.2 da bi se spriječilo iskrenje. Primjer uređenja sabirnice za izjednačivanje potencijala prikazano je na slici E.45.

Legenda 1 unutarnji elektroenergetski vod 2 električno brojilo 3 kućni priključni ormarić 4 elektroenergetski priključak 5 plin 6 voda

7 centralno grijanje 8 elektronički sustav 9 zaslon antenskog kabela 10 sabirnica za izjednačivanje potencijala 11 SPD M vodomjerno odn. plinsko brojilo

Slika E.45 – Primjer uređenja izjednačivanja potencijala Sabirnice za izjednačivanje potencijala trebaju se postaviti tako da budu spojene na sustav uzemljivača ili na vodoravni prstenasti vodič uz pomoć kratkih vodiča. Sabirnicu za izjednačivanje potencijala najbolje je postaviti na unutarnjoj strani vanjskog

144

zida blizu razine tla i blizu glavne električne razvodne ploče, te najkraćim putom spojiti na sustav uzemljivača u obliku prstenastog uzemljivača, temeljnog uzemljivača ili prirodnog uzemljivača kao što je međusobno spojeni armaturni čelik, ako je moguće. U velikim građevinama može se izvesti nekoliko sabirnica za izjednačivanje potencijala, uz uvjet da su sve međusobno spojene. Vrlo dugi spojevi mogu oblikovati petlje, što dovodi od velikih induciranih struja i napona. Za smanjenje tih učinaka na najmanju mjeru, mora se u obzir uzeti cijela mreža tih spojnih vodiča, građevina i sustav uzemljivača prema normi HRN EN 62305-4. U građevinama od armiranog betona prema odjeljku 4.3, može se za izjednačivanje potencijala rabiti njezina armatura. U tom slučaju mora se u zidove ugraditi dodatna mreža s krajnjim zavarenim spojevima ili spojevima s vijkom (što je opisano u odjeljku E.4.3) s kojim će se putem zavarenih vodiča spojiti sabirnice za izjednačivanje potencijala. Najmanji presjeci spojnih vodiča ili spojnica navedeni su u tablicama 8 i 9. Svi unutarnji vodljivi dijelovi koji imaju znakovitije veličine kao što su vodilice dizala, kranovi, metalni podovi, cijevi i električni opskrbni vodovi, moraju se spojiti na najbližu sabirnicu za izjednačenje kratkim vodičem na razini tla i na drugim razinama, ako nije zadovoljen uvjet sigurnosne udaljenosti prema odjeljku 6.3. Sabirnice za izjednačivanje i drugi elementi za spajanje morau moći izdržati predviđene struje munje. U građevinama sa zidovima od armiranog betona očekuje se da samo mali dio ukupne struje munje može teći kroz spojne dijelove. Na slikama E.46, E.47 i E.48 prikazano je uređenje izjednačivanja potencijala u građevinama u koje vanjski opskrbni vodovi ulaze na više mjesta.

145

Legenda 1 vanjski vodljivi dijelovi, npr. metalni vodovod 6 poseban spoj 2 elektroenerg. ili telekomunikacijski kabel 7 armiranobetonski zid, vidi legendu 3 3 čelična armatura u vanjskom betonskom zidu i temelju 8 SPD 4 prstenasti uzemljivač 9 sabirnica za izjednačivanje potencijala 5 izvod prema dodatnom uzemljivaču NAPOMENA Čelična armatura u temelju koristi se kao prirodni uzemljivač.

Slika E.46 – Primjer uređenja izjednačivanja potencijala u građevini, u koju na više mjesta ulaze vanjski vodljivi dijelovi, uz pomoć vodiča u obliku prstena kojim su povezane sve sabirnice za izjednačivanje potencijala

146

Legenda 1 čelična armatura u vanjskom bet. zidu i temelju 6 prstenasti uzemljivač vrste B 2 vanjski uzemljivač 7 SPD 3 spojnica 8 sabirnica za izjednačivanje potencijala 4 unutarnji prstenasti vodič 9 elektroenergetski ili telekomunikacijski vod 5 spoj vanjskog vodljivog dijela, npr. vodovodne cijevi 10 spoj dodatnog uzemljivača vrste A

Slika E.47 – Primjer izjednačivanja potencijala u slučaju kad na više mjesta u građevinu ulaze vodljivi dijelovi te elektroenergetski i telekomunikacijski vod uz pomoć unutarnjeg vodiča u obliku prstena, koji povezuje sve sabirnice za izjednačivanje potencijala.

147

Legenda 1 elektroenergetski i telekomunikacijski vod 5 čelična armatura u zidu 2 vanjski vodoravni prstenasti vodič (iznad tla) 6 spoj na čelik konstrukcije 3 vanjski vodljivi dio 7 sabirnica za izjednačivanje potencijala 4 spoj s odvodom 8 SPD

Slika E.48 – Primjer izjednačivanja potencijala u građevini s više vanjskih vodljivih dijelova koji ulaze u građevinu iznad razine tla E.6.2.3 Izjednačivanje potencijala vanjskih vodljivih dijelova u LPS Nema dodatnih obavijesti. E.6.2.4 Izjednačivanje potencijala u LPS kod električnih i elektroničkih sustava unutar građevine koju treba zaštititi Detalji za izjednačivanje potencijala u LPS za unutarnje sustave dani su u normi HRN EN 62305-4. E.6.2.5 Izjednačivanje potencijala vanjskih opskrbnih vodova Najbolje je da vanjski vodljivi dijelovi i elektroenergetski i telekomunikacijski vod ulaze u građevinu na razini tla i zajedno na jednom mjestu. Izjednačivanje potencijala treba biti izvedeno čim bliže mjestu ulaza u zgradu. U primjeru niskonaponskog elektroenergetskog voda, to je neposredno iza priključnog ormarića (uz odobrenje operatora distribucijskog sustava). Sabirnica za izjednačivanje potencijala na mjestu zajedničkog ulaza vanjskih instalacija mora se kratkim vodičem spojiti na sustav uzemljivača.

148

Ukolko su opskrbni vodovi koji ulaze u zgradu oklopljeni, oklope treba spojiti na sabirnicu za izjednačivanje. Prenaponi koji se mogu pojaviti na vodičima pod naponom ovise o jakosti djelomične struje munje kroz oklop (npr. prema Dodatku B) i presjeku vodiča oklopa. U dodatku E norme HRN EN 62305-1 dana je metoda za procjenu jakosti te struje. SPD-ovi su potrebni ako su očekivani prenaponi viši od dopuštenih na vodu i priključenim objektima. Ako opskrbni vodovi koji ulaze u zgradu nisu oklopljeni, djelomična struja munje će poteći kroz vodiče pod naponom. U tom slučaju moraju se na mjestu ulaza postaviti SPD-ove koji mogu podnijeti struju munje. PE ili PEN vodiči se mogu spojiti izravno na sabirnicu za izjednačivanje potencijala. Ako vanjski vodljivi dijelovi, elektroenergetski i telekomunikacijski vod moraju ući u zgradu na raznim mjestima, te stoga treba postaviti nekoliko sabirnica za izjednačivanje potencijala, te se sabirnice moraju čim je moguće kraćim vodičem spojiti na sustav uzemljivača, npr. na prstenasti uzemljivač, zatim na armaturu gra-đevine te, ako je moguće i na temeljni uzemljivač. Ako se uzemljivač vrste A koristi kao dio LPS, sabirnice za izjednačivanje potencijala moraju se spojiti na pojedine uzemljivače i dodatno moraju se međusobno spojiti unutarnjim vodičem u obliku prstena ili djelomičnog prstena. Ako vanjski opskrbni vodovi ulaze u zgradu iznad tla, sabirnice za izjednačivanje moraju biti spojene vodoravnim vodičem u obliku prstena unutar ili izvan vanjskog zida koji je spojen s odvodnim vodičima LPS-a i, ako je moguće, s metalnom armaturom. Prstenasti vodič mora se spojiti sa čeličnom armaturom i drugim metalnim dijelovima konstrukcije građevine na jednakim razmacima između susjednih odvodnih vodiča, kako je navedeno u tablici 4. U zgradama koje su načelno projektirane za računalne centre, telekomunikacijske centrale i druge građevine koje zahtijevaju nisku razinu induktivnih učinaka LEMP-a, prstenasti vodiči moraju s spojiti s armaturom načelno na svakih 5 m. Za izjednačivanje potencijala vanjskih opskrbnih vodova u građevinama od armiranog betona koje sadrže velike dojavne ili računalne instalacije kao i u građevinama s visokim zahtjevima elektromagnetske spojivosti (EMC) mora se na osnovnoj razini izvesti više spojeva s metalnom armaturom građevine ili drugim metalnim dijelovima. E.6.3 Električna izolacija vanjskog LPS Prema odjeljku 6.3, mora se između vanjskog LPS-a i svih vodljivih dijelova spojenih na sustav za izjednačivanje potencijala održati odgovarajuće sigurnosne razmake. Za detalje pogledajte odjeljak E.6.1.1. Za niske građevine dani su na slici E.2 neki primjeri i proračuni koeficijenta kc prema odjeljku 6.3. E.6.4 Zaštita od učinaka induciranih struja u unutarnjim sustavima

149

Struje u vodičima vanjskog LPS-a induciraju putem svog elektromagnetskog polja visoke prenapone u petljama vodiča unutarnjih instalacija, koji mogu prouzročiti kvarove unutarnjih sustava. S obzirom da u stvarnosti sve zgrade sadrže elektroničku opremu, učinak elektromagnetskog polja vanjskih i unutarnjih odvoda mora se uzeti u obzir pri projektiranju sustava zaštite od munje. Mjere zaštite od prenapona dane se u normi HRN EN 62305-4. E.7 Održavanje i pregled LPS E.7.1 Područje i predmet pregleda Pregled LPS-a mora voditi stručnjak za LPS i to prema preporukama u odjeljku E.7. Pregledatelju se mora dati na uvid projekt LPS-a s potrebnom dokumentacijom, kao što su projektni zadatak, tehnički opis i tehnički nacrti, te također i izvještaje o prethodnim održavanjima i pregledima. Svaki LPS mora se pregledavati u sljedećim slučajevima: – tijekom izvedbe LPS, posebno tijekom postavljanja sastavnica koje su skrivene u konstrukciji građevine, a naknadno im se ne može prići – nakon dovršenja LPS instalacije – u redovitim razdobljima prema tablici E.2. Tablica E.2 – Najdulje razdoblje između pregleda LPS-a Razmak između Razmak između pregleda ispitivanja i Razina zaštite mjerenja (godina) (godina) I i II 1 2 III i IV 2 4

Razmak između pregleda i ispitivanja kritičnih sustava (godina) 1 1

NAPOMENA Sustavi zaštite od munje koji su postavljeni na građevinama s rizikom eksplozije, moraju se vizualno pregledavati svakih 6 mjeseci. Jednom godišnje moraju se obaviti električna ispitivanja instalacije. Od godišnjeg ispitivanja može se odustati ako se ono obavi svakih 14 do 15 mjeseci na mjestima gdje se smatra korisnim mjeriti otpor uzemljenja u raznim dijelovima godine da bi se dobile sezonske varijacije tog otpora.

Učestalost pregleda dana u tablici E.2 trebala bi vrijediti tamo gdje nema posebnih zahtjeva od strane nadležnih tijela. NAPOMENA Ako nacionalna nadležna tijela ili institucije zahtijevaju redovito ispitivanje električnog sustava zgrade, preporučljivo je istodobno ispitivati sustav zaštite od munje s obzirom na djelovanje unutarnjih mjera sustava zaštite od munje, uključujući LPS-ov sustav za izjednačivanje potencijala. Starije instalacije pregledavaju se analogno prema svojoj razini zaštite ili se intervali pregleda uzimaju iz lokalnih ili kojih drugih zahtjeva ispitivanja kao što su upute za izvedbu, tehnički propisi, upute, zakon o zaštiti na radu itd.

Vizualno se LPS mora pregledati najmanje jednom godišnje. Na nekim područjima s 150

naglim promjenama vremena i ekstremnim vremenskim uvjetima preporučljivo je pregledavati sustav češće nego je navedeno u tablici E.2. Na mjestima gdje je LPS uključen u program planiranog održavanja ili postoji takav zahtjev od strane osiguravatelja, može se pojaviti zahtjev za redovitim punim godišnjim ispitivanjem. Interval između pregleda LPS određuje se uz pomoć sljedećih čimbenika: – razredba štićene građevine, posebno s obzirom na posljedične štete – razina zaštite LPS – neposredna okolina, primjerice, u korozivnoj atmosferi intervali pregleda moraju biti kraći – gradiva pojedinih sastavnica LPS – vrsta površine na koju su sastavnice LPS pričvršćene uvjeti tla i odgovarajuća rzina korozije (hrđanja). Dodatno, LPS treba pregledati kad god dođe do znakovitijih preinaka ili popravaka na zaštićenoj građevini, te također nakon svakog uočenog izbijanja munje u LPS. Cjelokupan pregled i ispitivanje mora se obaviti svake dvije do četiri godine. Sustavi u kritičnim uvjetima okoline moraju se kompletno pregledati svake godine, primjerice dijelovi LPS izloženi jakim mehaničkim naprezanjima kao što su savitljive spojne trake na područjima s jakim vjetrom, SPD-ovi na cjevovodima, vanjski spojevi kabela itd. Na većini geografskih područja, posebno na područjima s ekstremnim sezonskim promjenama temperature i kišama, mora se u obzir uzeti variranje otpora uzemljenja tako da se izmjeri otpornost tla po dubini u raznim vremenskim razdobljima. Kad izmjerene vrijednosti otpora uzemljenja pokažu veća odstupanja nego je predviđeno projektom, treba sustav uzemljivača poboljšati, posebno ako se otpor između pregleda stalno povećava. E.7.2 Redoslijed pregleda E.7.2.1 Postupak pregleda Namjena je ovog pregleda uvjeriti se da LPS odgovara ovoj normi u svakom pogledu. Pregled obuhvaća provjeru tehničke dokumentacije, vizualni pregled, ispitivanje i pisanje zapisnika o pregledu. E.7.2.2 Provjera tehničke dokumentacije Provjerava se je li tehnička dokumentacija potpuna, odgovara li ovoj normi i njeno slaganje s izvedenim stanjem. E.7.2.3 Pregled Vizualni pregledi moraju se obaviti da se uvjeri: – da projekt odgovara ovoj normi, – da je LPS u dobrom stanju, – da nema labavih spojeva i prekida vodiča LPS i slomlenih spojeva, – da nijedan dio sustava nije oslabljen zbog hrđe (korozije), posebno pri tlu, – da nijedan spoj s uzemljenjem nije diran (tj. da je u funkciji),

151

– da su svi vidljivi vodiči i sastavnice sustava pričvršćene na odgovarajuće površine a sastavnice koje služe za mehaničku zaštitu nisu dirane (tj. da su u funkciji) i na odgovarajućem mjestu, – da nije bilo nikakvih dodataka ili izmjena na zaštićenoj građevini koja bi zahtijevala dodatno proširenje sustava zaštite, – da nema naznaka štete na LPS, SPD-ima ili bilo kojeg kvara osigurača koji štite SPD-ove, – da je izvedeno pravilno izjednačivanje potencijala za bilo koji novi opskrbni vod ili dodatke načinjene unutar građevine od zadnjeg pregleda, te da su za te dodatke načinjena ispitivanja električne neprekidnosti, – da postoje i da nisu dirani vodiči za izjednačivanje i spojevi unutar građevine (tj. da su u funkciji), – da su održane sigurnosne udaljenosti, – da su vodiči za izjednačivanje potencijala, spojevi, naprave za oklapanje, kabelski kanali i SPD-ovi provjereni i ispitani. E.7.2.4 Ispitivanje Pregled i ispitivanje LPS-a uključuje vizualni pregled i mora se zaključiti sljedećim radovima: – ispitivanjem neprekidnosti, posebno onih dijelova LPS koji nisu bili vidljivi za pregled tijekom početka izvedbe i sukladno tome ih se nije moglo pregledati vizualno. – ispitivanjem otpora uzemljenja sustava uzemljivača. Treba još obaviti sljedeća odvojena i kombinirana mjerenja uzemljenja i provjere rezultati kojih će se zapisati u izvještaj o pregledu LPS-a: NAPOMENA Da bi se ustanovilo postoje li razlike između projektiranog i zahtijevanog sustava uzemljivača, moguće je obaviti viskokofrekventna mjerenja u fazi izvedbe sustava kao i pri održavanju sustava uzemljivača.

a) Mjerenje otpora uzemljenja svakoga pojedinog uzemljivača i gdje je izvedivo, i otpora cijelog sustava uzemljivača. Otpor uzemljenja svakoga pojedinog uzemljivača mora se mjeriti odvojeno s mjernom točkom između odvoda i odvojenog uzemljivača (odvojeno mjerenje). Ako je otpor uzemljenja sustava uzemljivača u cjelini veći od 10 Ω, treba provjeriti je li uzemljivači udovoljavaju duljinama prema dijagramu na slici 2. Ako je otpornost tla znakovito veća, treba istražiti razloge povećanja i poduzeti mjere za poboljšanje situacije. Što se tiče uzemljivača u kamenitom tlu, treba udovoljiti zahtjevima u odjeljku E.5.4.3.5. U tom primjeru zahtjev postizanja otpora od 10 Ω nije izvediv. b) Rezultate vizualnog pregleda svih vodiča, spojeva i spojnica ili rezultate mjerenja njihove neprekidnosti. Ukoliko sustav uzemljivača ne udovoljava tim zahtjevima ili provjera zahtjeva nije moguća zbog manjka podataka, sustav uzemljivača mora se poboljšati polaganjem dodatnih uzemljivača ili novog sustava uzemljivača. E.7.2.5 Dokumentacija o pregledima Radi pojednostavnjenja pregleda LPS-a treba pripremiti upute za pregled. Te upute 152

moraju sadržavati dovoljno obavijesti koje vode pregledatelja pri postupku pregleda tako da sva važna područja budu dokumentirana kao što je metoda izvedbe LPS-a, vrsta i stanje sastavnica LPS-a, ispitne metode i ispravnost snimanja prikazanih podataka. Pregledatelj mora sastaviti izvještaj o pregledu LPS-a, koji treba priložiti projektu LPS-a i prethodnim izvještajima o održavanju i pregledima. Izjveštaj o pregledu LPS mora sadržavati sljedeće podatke: ⎯ opće stanje vodiča i drugih sastavnica hvataljke ⎯ opće stanje korozije i zaštite od korozije ⎯ sigurnost spojeva vodiča i ostalih sastavnica LPS ⎯ rezultate mjerenja otpora sustava uzemljivača ⎯ bilo kakva odstupanja od zahtjeva ove norme ⎯ dokumentaciju o svim promjenama i proširenjima LPS-a i svim promjenama na građevini. Osim toga treba provjeriti nacrte i opise konstrukcije LPS-a ⎯ rezultate obavljenih ispitivanja. E.7.3 Održavanje Održavanje LPS mora se obavljati redovito da bi bili sigurni da instalacija ne propada, nego i dalje ispunjava zahtjeve za koje je izvorno projektirana. U projektu LPS-a mora se odrediti potrebna održavanja i razdoblje pregleda prema tablici E.2. Programom održavanja mora se osigurati stalno obnavljanje LPS-a u skladu s važećom publikacijom ove norme. E.7.3.1 Opće napomene Sastavnice LPS tijekom godina gube svoju učinkovitost zbog hrđanja (korozije), šteta od vremenskih utjecaja, mehaničkih šteta i šteta zbog udara munja. Programe pregleda i održavanja moralo bi objaviti nadležno tijelo, projektant LPS-a ili izvoditelj LPS-a, u dogovoru s vlasnikom građevine ili imenovanim predstavnikom. Programi održavanja i pregleda moraju se uskladiti tako da se mogu obavljati radovi na održavanju i pregledi LPS-a. Održavanje LPS je važno čak i ako je projektant, dodatno zahtjevima ove norme, poduzeo posebne mjere za zaštitu od hrđanja (korozije) i dimenzionirao sastavnice LPS-a u skladu s njihovom izloženošću oštećenjima zbog munje i vremenskim utjecajima. Mehaničke i električne značajke LPS-a moraju se u potpunosti održavati tijekom cijelog vijeka trajanja LPS-a da bi se udovoljilo zahtjevima ove norme. Ako se na građevini ili njenoj opremi načine neke izmjene ili se promijeni namjena građevine, može biti potrebno načiniti i određene izmjene na LPS-u. Ako se pregledom ustanovi da su potrebni određni popravci, ti se popravci moraju obaviti odmah, a ne odgađati ih do sljedećeg redovitog održavanja.

153

E.7.3.2 Postupak održavanja Programi redovitih održavanja moraju se načiniti za sve vrste LPS. Učestalost i postupci održavanja ovise o sljedećem: stupnju oštećenja zbog vremenskih utjecaja i utjecaja okoline izloženosti stvarnim oštećenjima od munja – razini zaštite za danu građevinu. Postupci održavanja moraju se ustanoviti za svaki pojedini LPS i moraju biti dijelom ukupnog programa održavanja građevine. Program održavanja mora sadržavati popis ustaljenih radova što služi kao ispitni list, tako da se određeni potupci održavanja mogu točno slijediti kako bi ih se moglo usporediti s rezultatima proteklih održavanja. Program održavanja mora sadržavati sljedeće postupke: ⎯ provjeru svih vodiča LPS-a i sastavnica sustava ⎯ provjeru električne neprekinutosti instalacije LPS ⎯ mjerenja otpora prema zemlji i sustava uzemljivača ⎯ provjeru SPD-ova ⎯ pričvršćenja sastavnica i vodiča ⎯ provjeru učinkovitosti LPS nakon proširenja ili izmjena na građevini ili njezinim instalacijama. E.7.3.3 Dokumentacija održavanja Moraju se prikupiti podaci svih postupaka održavanja što uključuje i obavljene ili zahtijevane popravke. Podaci iz postupka održavanja trebaju služiti kao pomoć pri dimenzioniranju sastavnica i instalacije LPS-a. Podaci iz postupka održavanja trebaju služiti kao osnova za ažuriranje programa održavanja. Podaci o održavanju moraju se čuvati zajedno s projektom LPS-a i izvještajima o pregledu LPS-a.

154

Izvori IEC 60050(426):1990, Međunarodni elektotehnički rječnik (IEV) Električni uređaji za eksplozijske atmosfere

– Poglavlje

426:

IEC 61000-5-2, Elektromagnetska spojivost (EMC) – 5. dio: Instalacija i upute za ublažavanje – 2. odjeljak: Uzemljivanje i kabliranje IEC 61643-1:2005, Niskonaponski uređaji za zaštitu od udarnih valova – 1. dio: Uređaji za zaštitu od udarnih valova spojeni na niskonaponsku elektroenergetsku razdjelnu mrežu – Zahtjevi i ispitivanja HRN EN 50164 (svi dijelovi), Sastavnice sustava zaštite od munje (LPC) HRN EN 50164-1:1999, Sastavnice sustava zaštite od munje (LPC) – 1. dio: Zahtjevi za spojne sastavnice

155