HRVATSKA NORMA
HRN EN 62305-2 Prvo izdanje 2008-xx
Zaštita od munje 2. dio: Upravljanje rizikom
Sadržaj PREDGOVOR .................................................................................................................6 UVOD ..............................................................................................................................8 1. 2. 3.
Djelokrug promatranja ................................................................................................ 10 Upućivanje na norme.................................................................................................. 10 Nazivlje, definicije, oznake i kratice ............................................................................ 10 3.1 Nazivlje i definicije ............................................................................................... 11 3.2 Popis oznaka i kratica ......................................................................................... 15 4. OBJAŠNJENJE NAZIVA ............................................................................................ 18 4.1 Štete i gubici ........................................................................................................ 18 4.2 Rizik i sastavnice rizika ....................................................................................... 21 4.3 Kompozicija sastavnica rizika koje se odnose na građevinu ............................... 24 4.4 Kompozicija sastavnica rizika koje se odnose na opskrbne vodove.................... 25 4.5 Čimbenici koji utječu na sastavnice rizika ........................................................... 27 5. UPRAVLJANJE RIZIKOM .......................................................................................... 28 5.1 Osnovni postupak................................................................................................ 28 5.2 Građevine koje treba uzeti u obzir za procjenu rizika .......................................... 29 5.3 Opskrbni vodovi koje treba uzeti uz obzir pri procjeni rizika ................................ 29 5.4 Prihvatljivi rizik RT ................................................................................................ 29 5.5 Postupak proračuna nužnosti zaštite................................................................... 30 5.6 Postupak pri proračunu gospodarske opravdanosti zaštite ................................. 31 5.7 Zaštitne mjere ..................................................................................................... 33 5.8 Izbor zaštitnih mjera ............................................................................................ 33 6. PROCJENA SASTAVNICA RIZIKA ZA GRAĐEVINU ................................................ 35 6.1 Osnovna jednadžba ............................................................................................ 35 6.2 Procjena sastavnica rizika zbog udara munja u građevinu.................................. 36 6.3 Procjena sastavnice rizika zbog udara munja pokraj građevine .......................... 36 6.4 Procjena sastavnica rizika zbog udara munja u opskrbni vod spojen na građevinu (S3) 36 6.5 Procjena sastavnica rizika zbog udara munja pokraj opskrbnog voda spojenog na građevinu (S4) ............................................................................................................... 37 6.6 Zbirno o sastavnicama rizika za građevine ......................................................... 39 6.7 Podjela građevine na zone ZS ............................................................................. 40 6.8 Procjena sastavnica rizika u građevini sa ZS zona .............................................. 40 7. PROCJENA SASTAVNICA RIZIKA ZA OPSKRBNE VODOVE ................................. 42 7.1 Osnovne jednadžbe ............................................................................................ 42 7.2 Procjena sastavnica rizika zbog udara munja u opskrbni vod ............................. 42 7.3 Procjena sastavnica rizika zbog udara munja pokraj opskrbnog voda ................ 42 7.4 Procjena sastavnice rizika zbog udara munje u građevinu na koju je opskrbni vod spojen 43 7.5 Zbirno o sastavnicama rizika za opskrbni vod ..................................................... 44 7.6 Podjela opskrbnog voda na odsječke SS ............................................................. 44 U
Dodatak A (obavijesni) Procjena godišnjeg broja opasnih događaja N Dodatak B (obavijesni) Procjena vjerojatnosti Px štete na građevini Dodatak C (obavijesni) Procjena iznosa gubitaka Lx na građevini Dodatak D (obavijesni) Procjena vjerojatnosti P’x štete na opskrbnom vodu Dodatak E (obavijesni) Procjena iznosa gubitaka L’x na javnoj opskrbi (uslugama)
45 54 61 67 71 2
Dodatak F (obavijesni) Dodatak G (obavijesni) Dodatak H (obavijesni) Dodatak I (obavijesni) Dodatak J (obavijesni)
Sklopni prenaponi Proračun troškova gubitaka Analiza primjera građevina Analiza primjera opskrbnih vodova – telekomunikacijski vod Pojednostavljeni program za procjenu rizika za građevine
Izvori ......................... ...........................................................................................
73 54 55 81 87 117
Slika 1 – Postupak odlučivanja o nužnosti zaštite ................................................. 32 Slika 2. Postupak proračuna troškovne opravdanosti zaštitnih mjera ................ 33 Slika 3 – Postupak izbora zaštitnih mjera za građevine ......................................... 35 Slika 4. - Postupak izbora zaštitnih mjera za opskrbni vod .......................................... 36 Slika 5. - Građevine na krajevima voda: građevina na kraju „b“ koju treba zaštititi (građevina b) i susjedna građevina na kraju „a“ voda (građevina a) ....................... 39 Slika A.1 – Sabirna površina Ad za usamljenu građevinu......................................... 48 Slika A.2 – Građevina složena oblika ......................................... .......................... 49 Slika A.3 – Razne metode za određ. sabirne površine za građevinu na slici A.2 .. 50 Slika A.4 – Građevina koju će se uzeti u obzir pri proračunu sabirne površine Ad .. 51 Slika A.5 - Sabirne površine (Ad, Am, Ai, Al) .................................. .......................... 55 Slika I.1 – Telekomunikacijski vod koji treba zaštititi.................. .......................... 106 Slika J.1 - Primjer proračuna za seosku kuću (bez zaštitnih mjera) .................... 117 Slika J.2 - Primjer proračuna za seosku kuću (sa zaštitnim mjerama) ................ 118 Tablica 1 – Izvori šteta, vrste šteta i vrste gubitaka ovisno o mjestu udara munja ....... 21 Tablica 2. – Rizik u građevini za pojedinu vrstu štete i gubitka ............... ..................... 22 Tablica 3. - Sastavnice rizika koje treba uzeti u račun za pojedinu vrstu gubitaka u građevini.................................. .......................... ............... ............ .......... .................... 25 Tablica 4. - Sastavnice rizika s kojima treba računati prema vrsti gubitaka................... 27 Tablica 5. - Čimbenici koji utječu na pojedine sastavnice rizika u građevini................. 28 Tablica 6. – Čimbenici koji utječu na sastavnice rizika za opskrbni vod......... .................. 29 Tablica 7. – Tipične vrijednosti prihvatljivog rizika RT... ............ ... ......... ................... 31 Tablica 8 – Parametri za procjenu sastavnica rizika za građevinu....... ........................ 39 Tablica 9 – Sastavnice rizika za građevinu za razne vrste štete od različitih izvora .. 40 Tablica 10 – Parametri za procjenu sastavnica rizika za opskrbni vod....... ......................... 44 Tablica 11 – Sastavnice rizika za opskrbni vod za različite vrste štete čiji su uzroci u raznim izvorima................................. .......................... ............... ............ .......... ............. 45 Tablica A.1 – Vrijednosti sabirne površine ovisno o načinu proračuna...... ..................... 49 Tablica A.2 - Koeficijent položaja građevine Cd ............ ............ .......... ......................... 51 Tablica A.3 - Sabirne površine Al i Ai ovisno o značajkama opskrbnih vodova ............. 53 Tablica A.4 - Koeficijent transformatora Ct... ............... ............ .......... ......................... 54 Tablica A.5 - Koeficijent okoline Ce... ............... ............ .......... ................................. 54 Tablica B.1 - Vrijednosti vjerojatnosti PA da će udar munje prouzročiti električni udar za živa bića zbog opasnih napona koraka i dodirnih napona.......... .................... 56 Tablica B.2 - Vrijednosti PB ovisno o zaštitnim mjerama za smanjenje materijalnih šteta .. 57 Tablica B.3 - Iznosi vjerojatnosti PSPD ovisno o razini zaštite (LPL) za koju je odvodnik projektiran............. .......................... ............... ............ .......... .................... 57 Tablica B.4 - Iznosi vjerojatnosti PMS ovisno o koeficijentu KMS..... ...................... 58 Tablica B.5 - Iznos koeficijenta KS3 ovisno o oklapanju unutarnjih električnih 3
instalacija............. .......................... ............... ............ .......... .................. .............. 59 Tablica B.6 - Iznos vjerojatnosti PLD ovisno o otporu RS zaslona kabela i o otpornosti na udarni napon Uw priključene opreme....... ............ .......... .................. ................... 60 Tablica B.7 - Iznos vjerojatnosti PLI ovisno o otporu RS zaštitnog vodiča kabela i otpornosti na udarni napon Uw opreme....... ............ .......... .................. .................... 62 Tablica C.1 - Tipične srednje vrijednosti Lt, Lf i Lo...... .......... .................. ................. 64 Tablica C.2 - Iznosi koeficijenata smanjenja ra i ru ovisno o vrsti površine tla ili poda ........................................................................................ 64 Tablica C.3 - Iznosi koeficijenta smanjenja rp ovisno o poduzetim mjerama za smanjenje posljedica požara....... ............ .......... .................. .............. .... .............. 65 Tablica C.4 - Iznosi koeficijenta smanjenja rf ovisno o riziku izbijanja požara na građevini....... ............ .......... .................. .............. .... .............. ........... .... .............. 65 Tablica C.5 - Iznosi koeficijenta hz koji povećava relativne iznose gubitaka ako postoji posebna opasnost.... .................. .............. .... .............. ........... .... .............. 66 66 Tablica C.6 - Tipične srednje vrijednosti Lf i Lo.... .... .............. ........... .... ............... Tablica C.7 – Tipične srednje vrijednosti Lt, Lf i Lo.. .............. ........... .... ................ 68 Tablica D.1 - Iznos koeficijenta Kd ovisno o značajkama voda sa zaštitnim vodičem ................................................................................................. 69 Tablica D.2 - Iznosi koeficijenta Kp ovisno o upotrijebljenim zaštitnim mjerama ................................ ..................................................................... 70 Tablica D.3 - Čvrstoća na udarni napon Uw ovisno o vrsti kabela...... .... ................. 70 Tablica D.4 - Otpornost na udarni napon Uw ovisno o vrsti uređaja.. .... ................. 70 71 Tablica D.5 - Veličine vjerojatnosti P'B, P'C, P'V, P'W ovisno o struji kvara Ia............. Tablica E.1 - Tipične prosječne vrijednosti L'f i L'o.... .............. ........... .... ............... 73 Tablica H.1. - Seoska kuća - podaci i značajke.... .............. ........... .... ............... ...... 77 Tablica H.2. - Podaci i značajke opskrbnih vodova i unutarnje opreme.... ............... 78 Tablica H.3 – Značajke zone Z2 (unutar kuće) ... .............. ........... .... ............... ...... 79 Tablica H.4. - Sabirne površine za građevinu i vodove.... ........... .... ............... ...... 79 Tablica H.5 – Očekivani godišnji broj opasnih događaja.... ........... .... ............... ...... 80 -5 Tablica H.6 – Sastavnice rizika R1 i njihovo izračunavanje (sve ×10 ) ............... ...... 81 82 Tablica H.7 – Iznosi sastavnica rizika od R1 ... .............. ........... .... ............... ..... Tablica H.8 – Značajke promatrane uredske zgrade............ ........... .... ............... ...... 83 Tablica H.9 – Značajke unutarnje elektroenergetske instalacije i odgovarajućeg opskrbnog voda............ ........... .... ............... ...... ............ ........... .... ............... ..... ..... 83 Tablica H.10 – Unutrašnja telefonska instalacija i značajke odgovarajućeg telefonskog opskrbnog voda ........... .... ............... ...... ............ ........... .... ............... ...... .............. 84 Tablica H.11 – Značajke zone Z1 (ulazni prostor u uredsku zgradu) ...... ...................... 85 Tablica H.12 – Značajke zone Z2 (vrt) . ............ ........... .... ............... ...... ............... .... 85 Tablica H.13 – Značajke zone Z3 (arhiva) ......... ........... .... ............... ...... ............... .... 85 Tablica H.14 – Značajke zone Z4 (uredi) ......... ........... .... ............... ...... ............... ..... 86 Tablica H.15 – Značajke zone Z5 (računalni centar) ... .... ............... ...... ............... ..... 86 Tablica H.16 – Sabirne površine za zgradu i vodove... .... ............... ...... ............... ..... 87 Tablica H.17 – Očekivani godišnji broj opasnih događaja. ............... ...... ............... ..... 87 Tablica H.18 – Rizik R1 - iznosi sastavnica rizika po zonama (vrijedn. × 10-5) .. .... 87 Tablica H.19 - Kompozicija sastavnica rizika R1 prema zonama (vrijedn. × 10-5) ...... ... 88 Tablica H.20 – Vrijednosti rizika R1 za izabrana rješenja (iznosi × 10-5) ........... ..... 89 Tablica H.21 – Značajke zgrade bolnice......... ........... .... ............... ...... ............... ....... 90 Tablica H.22 – Značajke unutarnje el. instalacije i elektroenerg. opskrbnog voda......... 90 Tablica H.23 – Značajke unutarnje telefonske instalacije i odgovarajućeg opskrbnog voda 91 Tablica H.24 – Značajke zone Z1 (izvan zgrade) ........ .... ............... ...... ............... ..... 92 4
Tablica H.25 – Značajke zone Z2 (sobe - bolesnički odjel) .............. ...... ............... ...... 92 Tablica H.26 – Značajke zone Z3 (operativni trakt) ..... .... ............... ...... ............... ...... 94 Tablica H.27 – Značajke zone Z4 (jedinica intenzivne skrbi) ............ ...... ............... ..... 94 Tablica H.28 - Očekivani godišnji broj opasnih događaja . ............... ...... ............... ..... 95 Tablica H.29 - Rizik R1 - sastavnice rizika koje treba uzeti u obzir po zonama.. ........... 96 Tablica H.30 - Rizik R1 – iznosi vjerojatnosti P za nezaštićenu zgradu.. ........... .... 96 Tablica H.31 - Rizik R1 – iznosi sastavnica rizika za nezaštićenu zgradu po zonama (iznosi × 10-5) . ............... ...... ............... ........ . ............... ...... ............... ........ ...... 97 -5 Tablica H.32 - Kompozicija sastavnica rizika R1 prema zonama (vrijedn. × 10 ) .. ....... 97 Tablica H.33 - Rizik R1 – iznosi vjerojatn. P za zaštić. zgradu prema rješenju a) ............... ...... ............... ........ . ............... ...... ............... ........ ........ ......... ........ ...... 99 Tablica H.34 - Rizik R1 – iznosi vjerojatn. P za zaštić. zgradu prema rješenju b) ............... ...... ............... ........ . ............... ...... ............... ........ ........ ......... ........ .... 100 Tablica H.35 - Rizik R1 – iznosi vjerojatnosti P za zaštićenu zgradu prema rješenju c) ............. ........ . ............... ...... ............... ........ ........ ......... ........ ... 100 Tablica H.36 - Rizik R1 - iznosi rizika ovisno o izabranom rješenju 101 (iznosi × 10-5) ............ ........ . ............... ...... ............... ........ ........ ......... ........ ... Tablica H.40 – Iznos gubitaka CL i CRL (u USD) ............... ........ ........ ......... ........ .... 101 Tablica H.41 – Troškovi CP i CPM zaštitnih mjera (iznosi u USD) ......... ........ ...... 102 Tablica H.42 - Godišnja ušteda (USD) ..... ...... ............... ........ ........ ......... ........ ...... 102 Tablica H.43 – Značajke promatrane stambene zgrade. ........ ........ ......... ........ ....... 103 Tablica H.44 – Parametri zone Z2............ ...... ............... ........ ........ ......... ........ ........ 103 Tablica H.45 – Parametri unutarnje električne instalacije i opskrbnog voda... ........ .... 104 Tablica H.46 – Parametri unutarnje telefonske instalacije i odgovarajućeg opskrbnog telefonskog opskrbnog voda............ ...... ............... ........ ........ ......... ........ ........ ....... 104 Tablica H.47 - Zaštitne mjere koje treba poduzeti ovisno o visini zgrade i riziku od požara............ ...... ............... ........ ........ ......... ........ ........ ... ..................... 105 Tablica I.1 – Značajke voda na odsječku S1 ....... ........ ........ ......... ........ ........ ... ....... 107 Tablica I.2 – Značajke voda na odsječku S2 ....... ........ ........ ......... ........ ........ ... ........107 Tablica I.3 – Značajke građevina na krajevima voda. ........ ......... ........ ........ ... ......... 108 Tablica I.4 - Očekivani broj godišnjih opasnih događaja........ ......... ........ ........ ... ...... 108 Tablica I.5 - Rizik R'2 - sastavnice rizika prema odsječcima voda ... ........ ........ ... ......108 Tablica I.6 – Rizik R'2 - jakosti struje kvara i vjerojatnosti P' potrebne za proračun sastavnica rizika ............ ...... ............... ........ ........ ......... ........ ........ ... ........... ... ..... 109 Tablica I.7 – Rizik R'2 - iznosi sastavnica rizika po odsječcima S nezaštićenog voda (iznosi × 10-3) ........... ...... ............... ........ ........ ......... ........ ........ ... ........... ... .... 110 111 Tablica I.8 - Rizik R'2 - iznosi vjerojatnosti P’ za zaštićeni vod ..... ... ........... ... .... Tablica I.9 – Rizik R'2 - iznosi sastavnica rizika zaštićenog voda s SPD-ima ugrađenim 111 na mjestima prijelaza T1/2 i Ta sa PSPD = 0,03 (iznosi × 10-3) ... .... .... Tablica J.1 – Parametri koje korisnik (SIRAC-a) može slobodno birati.. ........... ... ....... 113 Tablica J.2 - Parametri koje korisnik (SIRAC-a) može birati u ograničenom opsegu..... 114 Tablica J.3 - Nepromjenjivi parametri (koje korisnik ne može mijenjati) ........... ... ....... 115
5
MEĐUNARODNO ELEKTROTEHNIČKO POVJERENSTVO ZAŠTITA OD DJELOVANJA MUNJE 1. dio: Upravljanje rizikom 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. IEC publikacije imaju oblik preporuke za međunarodnuj uporabu i IEC nacionalni odbori ih prihvaćaju u tom smislu. Iako se ulažu znatni napori da tehnički sadržaj IEC publikacija bude precizan, IEC ne može biti odgovoran za način na koji će ih se koristiti ili za njihovu krivu interpretaciju od strane kojeg od krajnjih korisnika. 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 korisnici moraju se 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. Međunarodnu normu IEC 62305-2 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 62305-2 sastavljen je na temelju norme koju i nadomješta: - IEC 61662, prvo izdanje (1995) i njezinih dodataka (1996). Tekst ove norme osniva se na sljedećim dokumentima:
FDIS 81/263/FDIS
Izvještaj o glasovanju 81/268/RVD
6
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. HRN EN 62305 se sastoji od sljedećih dijelova pod općim naslovom Zaštita od munje: 1. dio: 2. dio: 3. dio: 4. dio: 5. dio:
Opća načela Upravljanje rizikom Materijalne štete na građevinama i opasnost za život Električni i elektronički sustavi unutar građevina Opskrbni vodovi 1
Međunarodno je povjerenstvo 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
1
Objavljivanje je u tijeku
7
UVOD Udari munja u tlo su opasni za građevine i opskrbne instalacije. Opasnost za građevinu može imati za posljedicu: − štete na zgradama i njihovu sadržaju, − kvarovima na priključenoj električnoj i elektroničkoj opremi − povrede živih bića koja se nalaze u zgradi ili pokraj nje. Posljedično se učinci šteta i kvarova mogu proširiti na okolne zgrade ili njihovu okolinu. Opasnost za javne opskbne instalacije može imati za posljedicu: − štete na samoj toj instalaciji − kvarove na priključenoj električnoj i elektroničkoj opremi. Za smanjenje gubitaka potrebno je poduzeti zaštitne mjere. Procjenom rizika određuje se jesu li mjere potrebne i koliko ih treba. Rizik koji je određen u ovoj normi kao vjerojatni prosječni godišnji gubitak na građevini i opskrbi zbog udara munja ovisi o: − godišnjem broju udara munja koje utječu na zgradu i njenu opskrbu − vjerojatnosti nastanka štete zbog udara munje u zoni utjecaja − srednjoj vrijednost posljedičnih gubitaka. Udari munja koji utječu na građevinu mogu se podijeliti na: − udari munja u građevinu − udari munja pokraj građevine, izravno u opskrbne vodove spojene na građevinu (elektroenergetski, telekomunikacijski i drugi) ili pokraj opskrbnih vodova. Udari munja koji utječu na opskrbne vodove mogu se podijeliti na: − udare munja u opskrbni vod − udare munja pokraj opskrbnog voda ili izravno u zgradu na koju je opskrbni vod spojen. Udari munja u zgradu ili opskrbne vodove koji ju napajaju mogu prouzročiti štete i opasnost za život. Udari munja pokraj zgrade ili opskrbnog voda kao i udari munja u zgradu ili opskrbni vod mogu prouzročiti kvarove električnih i elektroničkih sustava zbog prenapona koji nastaju zbog otporne ili induktivne veze tih sustava sa strujom munje. Nadalje, kvarovi zbog prenapona od munje mogu u korisničkim instalacijama i u opskrbnim vodovima također generirati sklopne prenapone. NAPOMENA 1 –Norme iz serije HRN EN 62305 ne obrađuju kvarove električnih i elektroničkih sustava. Treba se obratiti na publikaciju IEC 61000-4-5 [1] 2 . NAPOMENA 2 – Obavijesti o procjeni rizika zbog sklopnih prenapona dane su u dodatku F.
2
Brojevi u uglatim zagradama odnose se na literaturu
8
Broj udara munje koji utječu na građevinu i opskrbne vodove ovisi o dimenzijama i značajkama zgrade i opskrbnih vodova, značajkama okoline građevine i opskrbnih vodova kao i o gustoći udara munja u predjelu građevine i opskrbnih vodova. Vjerojatnost štete zbog udara munje ovisi o zgradi, opskrbnim vodovima i značajkama struje munje kao i o vrsti i učinkovistosti poduzetih mjera zaštite. Srednja godišnja vrijednost posljedičnih gubitaka ovisi o veličini štete i posljedičnim učincima koji mogu nastati kao rezultat udara munja. Učinak mjera zaštite proizlazi iz osobina svake zaštitne mjere kojom se može smanjiti vjerojatnost šteta ili veličina posljedičnih gubitaka. Procjena rizika zbog svih mogućih učinaka udara munja u građevine i opskrbne vodove predstavljena je u ovom dokumentu kao revidirana inačica norme IEC 61662: 1995 i njezinom dodatku 1: 1996. Odluka o postavljanju zaštite od munje može se donijeti bez obzira na rezultat procjene rizika, želi li se izbjeći bilo kakav rizik.
9
ZAŠTITA OD MUNJE 2. dio: Upravljanje rizikom
1. Djelokrug promatranja Ovaj dio norme HRN EN 62305 može se upotrebljavati za procjenu rizika za građevinu ili opskrbne vodove zbog udara munja u tlo. Namjena ove norme je opis postupka za proračun takvih rizika. Kad se odabere gornja dopuštena granica nekog rizika, opisanim je postupkom moguće odabrati odgovarajuće zaštitne mjere kako bi se taj rizik smanjio na ili ispod prihvatljive granice.
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 61241-10:2004, Električni uređaji za upotrebu u prisutnosti zapaljive prašine – 10. dio: Razredba prostorija sa prisutnošću zapaljivom prašine HRN EN 62305-1: Zaštita od munje. 1. dio: Opća načela HRN EN 62305-3: Zaštita od munje. 3. dio: Materijalne štete i opasnost za život u građevinama. HRN EN 62305-4: Zaštita od munje. 4. dio: Električni i elektronički sustavi unutar građevina. IEC 62305-5: Zaštita od munje. 5. dio: Opskrbni vodovi 3 ITU-T Preporuke K.46:2000, Zaštita telekomunikacijskih vodova s metalnim vodičima od induciranih udarnih valova munje ITU-T Preporuke K.47:2000, Zaštita telekomunikacijskih vodova s metalnim vodičima od izravnih izboja munje
3. Nazivlje, definicije, oznake i kratice Za ovaj dio norme HRN EN 62305 vrijedi sljedeće nazivlje, definicije, oznake i kratice od kojih su neke već rabljene u 1. dijelu, ali se ovdje ponavljaju zbog lakšeg razumijevanja teksta, kao i nazivlje, oznake i ostalo u drugim dijelovima norme HRN EN 62305 3
Objavit će se naknadno
10
3.1 Nazivlje i definicije 3.1.1 Objekt koji treba zaštititi građevina ili opskrbni (opskrbni) vod koji treba zaštititi od učinaka munje. 3.1.2 Građevina koju treba zaštititi građevina koju treba zaštititi od učinaka munje u skladu s ovom normom. NAPOMENA - građevina koju treba zaštititi može biti i dio veće građevine.
3.1.3 Građevine s rizikom eksplozije građevine koje sadrže čvrste eksplozivne materijale ili opasne zone prema normama IEC 60079-10 i IEC 61241-10 NAPOMENA - Za potrebe ove norme (HRN EN 62305-2) uzimaju se u obzir samo građevine s opasnim zonama vrste 0 ili zone koje sadrže čvrste eksplozivne tvari.
3.1.4 Građevine opasne za okoliš građevine koje mogu prouzročiti biološka, kemijska i radioaktivna ispuštanja kao posljedicu udara munje, (kao što su kemijska, petrokemijska industrija, nuklearne elektrane itd.). 3.1.5 Gradska okolina Područja velike gustoće gradnje s gusto nastanjenim kvartovima i visokim zgradama. NAPOMENA - centar grada kao primjer gradske okoline.
3.1.6 Prigradska okolina područje srednje gustoće gradnje. NAPOMENA – gradska predgrađa kao primjer prigradske okoline.
3.1.7 Seoska okolina područje male gustoće gradnje. NAPOMENA – selo kao primjer seoske okoline.
3.1.8 Nazivni podnosivi udarni napon Uw udarni podnosivi napon koji proizvođač deklarira na opremi ili njenom dijelu, a koji označuje opisanu otpornost izolacije na prenapone. NAPOMENA – u ovoj normi uzima se u obzir samo podnosivi napon između vodiča pod naponom i zemlje.
3.1.9 Električni sustav sustav za napajanje sa sastavnicama niskog napona. 3.1.10 Elektronički sustav sustav koji sadrži osjetljive elektroničke sastavnice kao što je komunikacijska oprema, računala, sustave nadzora i instrumentacije, radio sustave, instalacije učinske elektronike. 11
3.1.11 Unutarnji sustavi električni i elektronički sustavi unutar građevine. 3.1.12 Opskrbni vod koji treba zaštititi opskrbni vod koji ulazi u građevinu koju treba zaštiti od učinaka munje u skladu s ovom normom. 3.1.13 Telekomunikacijski vodovi prijenosna sredstva namijenjena komunikaciji između uređaja koji mogu biti smješteni u odvojenim građevinama, kao što su telefonski vodovi i vodovi za prijenos podataka. 3.1.14 Elektroenergetski vodovi prijenosni vodovi za napajanje građevine električnom energijom i u njoj smještene električne i elektroničke opreme, kao što je npr. mreža niskog napona (NN) ili visokog napona (VN) 3.1.15 Cjevovodi cijevi namijenjene prijenosu fluida do odnosno iz građevine, kao što je plinovod, vodovod ili cjevovod za naftu. 3.1.16 Opasan događaj udar munje u objekt koji treba zaštititi ili pokraj objekta koji treba zaštititi. 3.1.17 Udar munje u objekt udar munje u objekt koji treba zaštititi. 3.1.18 Udar munje pokraj objekta udar munje u neposrednoj blizini objekta koji treba zaštititi što može prouzročiti opasne prenapone 3.1.19 Broj opasnih događaja zbog udara munja u građevinu ND očekivani prosječni broj opasnih događaja uslijed udara munja u građevinu. 3.1.20 Broj opasnih događaja uslijed udara munja u opskrbni vod NL očekivani prosječni godišnji broj opasnih događaja uslijed udara munja u opskrbni vod. 3.1.21 Broj opasnih događaja uslijed udara munja pokraj građevine NM očekivani prosječni broj opasnih događaja uslijed udara munja pokraj građevine 3.1.22 Broj opasnih događaja uslijed udara munja pokraj opskrbnog voda NI očekivani prosječni broj opasnih događaja uslijed udara munja pokraj opskrbnog voda. 3.1.23 Elektromagnetski udarni val (impuls) munje LEMP elektromagnetska djelovanja struje munje. NAPOMENA - to uključuje udarne napone i struje putem vodljive veze kao i indukcijske učinke impulsa elektromagnetskog polja.
12
3.1.24 Udarni val prolazni val u obliku prenapona i/ili udarne struje kao posljedica LEMP. NAPOMENA - Udarni valovi prouzročeni LEMP-om mogu nastati uslijed (djelomične) struje munje, počevši od indukcijskih učinaka na instalacijskim petljama kao i preostalih valova iza SPD.
3.1.25 Čvorište točka na opskrbnom vodu u kojoj se može zanemariti širenje vala NAPOMENA - primjeri čvorišta su točke na izvodu razdjelnog opskrbnog voda iz transformatorske stanice SN/NN, zatim mulitplekseri na telekomunikacijskom vodu ili SPD instaliran duž voda u skladu s IEC 62305-5.
3.1.26 Materijalne štete štete na građevini (ili njenom sadržaju) ili na opskrbnom vodu uslijed mehaničkih, toplinskih, kemijskih i eksplozivnih učinaka munje. 3.1.27 Povrede živih bića povrede, uključujući gubitak života ljudi ili životinja uslijed dodirnih napona i napona koraka prouzročenih strujom munje. 3.1.28 Kvar električnog i elektroničkog sustava trajna šteta na električnom i elektroničkom sustavu uslijed LEMP-a. 3.1.29 Struja kvara Ia minimalna vršna vrijednost struje munje koja može izazvati kvar na vodu. 3.1.30 Vjerojatnost nastanka štete Px vjerojatnost da će opasan događaj prouzročiti štetu na objektu koji treba zaštititi. 3.1.31 Gubitak Lx srednji iznos gubitaka (ljudi i dobara) ovisno o vrsti štete uslijed opasnog događaja, u odnosu na vrijednost (ljudi i dobara) objekta koji treba zaštititi. 3.1.32 Rizik R iznos vjerojatnih godišnjih gubitaka (ljudi i dobara) uslijed udara munje, u odnosu na vrijednost (ljudi i dobara) objekta koji treba zaštititi. 3.1.33 Sastavnica rizika Rx djelomičan rizik ovisan o izvoru i vrsti štete. 3.1.34 Prihvatljivi rizik RT najveća vrijednost rizika koji se može prihvatiti za objekt koji treba zaštititi. 3.1.35 Zona građevine ZS 13
dio građevine homogenih značajki za koje vrijedi samo isti sklop parametara pri procjeni sastavnica rizika. 3.1.36 Odsječak opskrbnog voda SS dio opskrbnog voda homogenih značajki za koje vrijedi samo jedan sklop parametara pri procjeni sastavnica rizika. 3.1.37 Zona zaštite od munje LPZ zona u kojoj vlada određena elektromagnetska okolina. NAPOMENA Granice zone određene LPZ ne moraju biti fizičke granice (npr. zidovi, podovi ili stropovi)
3.1.38 Razina zaštite od munje LPL broj koji označuje sklop vrijednosti parametara struje munje koji se odnose na vjerojatnost da pridružene najveće i najmanje projektirane vrijednosti struje munje ne će biti prekoračene pri normalnoj pojavi udara munja. NAPOMENA – Razina zaštite od munje se upotrebljava za projektiranje zaštitnih mjera u skladu s odgovarajućim sklopom parametara struje munje.
3.1.39 Zaštitne mjere mjere koje treba poduzeti na objektu koji treba zaštititi da bi se smanjio rizik zbog udara munja. 3.1.40 Sustav zaštite od munje LPS cjeloviti sustav koji se upotrebljava za smanjenje materijalnih šteta uslijed udara munja u građevinu. NAPOMENA - LPS se sastoji od vanjskog i unutarnjeg sustava zaštite.
3.1.41 Sustav mjera zaštite od LEMP LPMS cjeloviti sustav zaštitnih mjera unutarnjih sustava protiv LEMP. 3.1.42 Zaštitni vodič metalni vodič koji se upotrebljava za smanjenje materijalnih šteta uslijed udara munja u opskrbni vod. 3.1.43 Magnetski oklop zatvoreni metalni zaslon u obliku mreže ili neprekidnog zaslona koji obuhvaća štićeni predmet ili njegov dio koji se koristi da bi se smanjili kvarovi na električnim ili elektroničkim sustavima. 3.1.44 Zaštitni kabel za struju munje poseban kabel s pojačanom izolacijom čiji je metalni oklop u neprekidnom dodiru sa zemljom bilo izravno, bilo putem vodljivog plastičnog plašta. 3.1.45 Zaštitni kabelski kanal za struju munje 14
kabelski kanal malog otpora u dodiru sa zemljom (primjerice armirani beton s međusobno spojenim armaturnim čelikom ili metalni kanal). 3.1.46 Uređaj za zaštitu od udarnog vala SPD (engl. Surge Protective Device) uređaj koji je namijenjen ograničenju prolaznih udarnih napona (prenapona) i skretanju udarnih struja. Sadrži najmanje jednu nelinearnu sastavnicu. 3.1.47 Usklađena SPD zaštita sklop SPD uređaja odgovarajuće odabranih, usklađenih i ugrađenih s ciljem smanjenja kvarova električnih i elektroničkih sustava.
3.2 Popis oznaka i kratica a Ad Ad′ Ai Al Am
stopa amortizacije ................................................................................. dodatak G sabirna površina za udare munja u usamljenu građevinu ................................ A.2 sabirna površina za udare munja u građevine s istacima na krovu ............... A.2.1 sabirna površina za udare munja pokraj opskrbnog voda .............. A.4; tablica A.3 sabirna površina za udare munja u opskrbni vod .......................... A.4; tablica A.3 površina utjecaja za udare munja pokraj građevine ......................................... A.3
B
zgrada .............................................................................................................. A.2
c CA CB CC Cd Ce CL CRL CP CPM CS Ct ct
srednja vrijednost mogućih gubitaka na građevini, u novcu ...................... C.4; C.5 godišnji troškovi životinja ....................................................................... dodatak G godišnji troškovi zgrade ....................................................................... dodatak G godišnji troškovi sadržaja ..................................................................... dodatak G koeficijent lokacije .......................................................................... A.2; tablica A.2 koeficijent okoline ........................................................................... A.5; tablica A.5 godišnji troškovi ukupnih gubitaka kad ne postoje zašt. mjere ....... 5.6; dodatak G godišnji troškovi preostalih gubitaka ................................................5.6; dodatak G cijena zaštitnih mjera........................................................................... dodatak G godišnji troškovi izabranih zaštitnih mjera ....................................... 5.6; dodatak G godišnji troškovi sustava unutar građevine ............................................ dodatak G korekcijski koeficijent za SN/NN transformator na opskrb. vodu . A.4;tablica A.4 ukupna vrijednost građevine, u novcu ............................................... C.4; C.5; E.3
Di D1 D2 D3
razmak u stranu od opskrbnog voda znakovit za udar munje pokraj voda........ A.5 povrede živih bića ........................................................................................... 4.1.2 materijalna šteta ............................................................................................ 4.1.2 kvar električnih i elektroničkih sustava ........................................................... 4.1.2
hz H Ha Hb Hc
koeficijent koji povećava gubitke kad postoji posebna opasnost .... C.2;tablica C.5 visina građevine ............................................................................................... A.4 visina građevine na koju je spojen kraj “a” opskrbnog voda ............................. A.4 visina građevine na koju je spojen kraj “b” opskrbnog voda ............................. A.4 visina vodiča nadzemnog voda iznad tla.......................................................... A.4
i
kamatna stopa ....................................................................................... dodatak G 15
Ia
struja kvara .......................................................................................... D.1.1;D.1.2
Kd KMS Kp KS1 KS2 KS3 KS4
koeficijent ovisan o značajkama opskrbnog voda ......................................... D.1.1 koeficijent ovisan o svojstvima mjera zaštite od LEMP ................................. B.4 koeficijent ovisan o mjerama zaštite na opskrbnom vodu ............................. D.1.1 koeficijent ovisan o učinkovitosti zaslona građevine ........................................ B.4 koeficijent ovisan o učinkovitosti oklopa kao zaslona unutar građevine ........... B.4 koeficijent ovisan o značajkama unutarnjeg vođenja instalacija ....................... B.4 koeficijent ovisan o otpornosti na udarni napon sustava.................................. B.4
L duljina građevine .............................................................................................. A.2 La duljina građevine na kraju “a” opskrbnog voda ................................................. A.4 LA gubici koji se odnose na povrede živih bića ....................................... 6.2; tablica 8 LB gubici u građevini uslijed materijalnih šteta (izrav. udari u građevinu) .................................................................................................................. 6.2; tablica 8 L'B gubici na poj. vodu uslijed na materijalnih šteta (udar u poj. vod) .... 7.4; tablica 10 Lc duljina odsječka opskrbnog voda A.4 LC gubici uslijed kvarova unutarnjih sustava (udari u građevinu) ........... 6.2; tablica 8 L'C gubici uslijed kvarova opreme opskrbnog voda (udari u građevinu) 7.4; tablica 10 gubici u građevini uslijed materijalnih šteta ...................................................... C.1 Lf L′f gubici na opskrbnom vodu uslijed materijalnih šteta ........................................ E.1 LM gubici uslijed kvarova unutarnjih sustava (udari pokraj građevine) .... 6.3; tablica 8 Lo gubici u građevini uslijed kvarova unutarnjih sustava ....................................... C.1 L′o gubici na opskrbi uslijed kvarova unutarnjih sustava ........................................ E.1 Lt gubici uslijed povreda od dodirnog napona i napona koraka ........................... C.1 LU gubici uslijed povreda živih bića (udari u opskrbni vod) ................... 6.4; tablica 8 LV gubici u građevini uslijed materijalnih šteta (udari u opskrbni vod) .... 6.4; tablica 8 L′V gubici na opskrbnom vodu uslijed materijalnih šteta (udari u opsk. vod) .................................................................................................................. 7.2; tablica 10 LW gubici uslijed kvarova unutarnjih sustava (udari u opskrbni vod) ...... 6.4; tablica 8 L′W gubici uslijed kvarova opreme opskrbnog voda (udari u opsk. vod) 7.2; tablica 10 LX posljedični gubici na građevini ........................................................................... 6.1 L′X posljedični gubici na opskrbi ............................................................................. 7.1 LZ gubici uslijed kvarova unut. sustava (udari pokraj opskrbnog voda).. 6.5; tablica 8 L′Z gubici uslijed kvarova opreme poj. voda (udari pokraj p. voda) ....... 7.3; tablica 10 L1 gubici ljduskih života u građevini .................................................................... 4.1.3 L2 gubitak javne opskrbe u građevini ................................................................. 4.1.3 L′2 gubitak javne opskrbe (za opskrbni vod) ....................................................... 4.1.3 L3 gubitak kulturne baštine u građevini ........................................................... 4.1.3 L4 gubitak gospodarskih vrijednosti u građevini ................................................. 4.1.3 L′4 gubitak gospodarskih vrijednosti u opskrbi .................................................... 4.1.3 m
stopa održavanja ................................................................................... dodatak G
n broj opskrbnih vodova spojenih na građevinu ............................................... D.1.1 NX godišnji broj opasnih događaja .......................................................................... 6.1 ND broj opasnih događaja uslijed udara munje u građevinu ............................... A.2.3 NDa broj opasnih događaja uslijed udara munja u građevinu na kraju “a” opskrbnog voda ........................................................................................................ A.2.4; tablica 8 Ng gustoća udara munja u zemlju .......................................................................... A.1 NI broj opasnih događaja uslijed udara munja pokraj opskrbnog voda................... A.5 16
NL NM np ns Ns nt
broj opasnih događaja uslijed udara munja u opskrbni vod ............................... A.4 broj opasnih događaja uslijed udara munja pokraj građevine............................ A.3 broj moguće ugroženih osoba (žrtve ili neopskrbljeni korisnici) ......... C.2; C.3; E.2 procijenjeni ili izmjereni godišnji broj sklopnih prenapona ..................... dodatak F procijenjeni ili izmjereni godišnji broj sklopnih prenapona iznad 2,5 kV dodatak F očekivani ukupni broj osoba (ili korisnika opskrbe) u građevini ......... C.2; C.3; E.2
P vjerojatnost štete .......................................................................................... 3.1.29 PA vjerojatnost povrede živih bića (udari u građevinu) .......................... 6.2; tablica 8 PB vjerojatnost materijalne štete na građevini (udari u građevinu) .......... 6.2; tablica 8 P′B vjerojatnost materijalne štete na opskrbnom vodu (udari u građevinu) 7.4; tablica 10 PC vjerojatnost kvarova unutarnjih sustava (udari u građevinu ) ............ 6.2; tablica 8 P′C vjerojatnost kvarova opreme opskrbnog voda (udari u građevinu ). 7.4; tablica 10 PLD vjerojatnost kvarova unutarnjih sustava (udari u opskrbni vod ) ......... B.5; B.6; B.7 PLI vjerojatnost kvarova unutarnjih sustava (udari pokraj opskrbnog voda ) ......... B.8 PM vjerojatnost kvarova unutarnjih sustava (udari pokraj građevine) ...... 6.3; tablica 8 PMS vjerojatnost kvarova unutarnjih sustava (bez zaštitnih mjera) .......................... B.4 PSPD vjerojatnost kvarova unut. sustava ili opskrb. vodova uz ugrađene SPD... B.3;B.4 PU vjerojatnost povrede živih bića (udari u opskrbni vod ) ...................... 6.4; tablica 8 PV vjerojatnost materijalne štete na građevini (udari u opskrbni vod )......6.4; tablica 8 P′V vjerojatnost materijalne štete na opskrbnom vodu (udari u poj. vod) 7.2; tablica 10 PW vjerojatnost kvarova unutarnjih sustava (udari u opskrbni vod ).......... 6.4; tablica 6 P′W vjerojatnost kvarova opreme opskrbnog voda (udari u poj. vod) ..... 7.2; tablica 10 PX vjerojatnost štete na građevini ......................................................................... 6.1 P′X vjerojatnost štete na opskrbnom vodu .............................................................. 7.1 PZ vjerojatnost kvarova unutarnjih sustava (udari pokraj poj. voda)........ 6.5; tablica 8 P′Z vjerojatnost kvarova opreme napajanja (udari pored poj. voda)....... 7.3; tablica 10 ra ru rp R RA RB R′B RC R′C RD rf RF R′F RI RM R′M RO R′O Rs RS RT RU RV
koeficijent smanjenja ovisan o vrsti površine tla ............................................... C.2 koeficijent smanjenja ovisan o vrsti površine poda ......................................... C.2 koeficijent smanjenja gubitaka zbog poduzetih mjera protiv požara ............... C.2 rizik ............................................................................................................... 3.1.32 sastavnica rizika (povreda živih bića - za udare u građevinu) ........................ 4.2.2 sastavnica rizika (materijalne štete na građevini - za udare u građevinu) ..... 4.2.2 sastavnica rizika (materijalne štete na opskrb. vodu – za udare u građevinu) 4.2.8 sastavnica rizika (kvarovi unutarnjih sustava – za udare u građevinu) .......... 4.2.2 sastavnica rizika (kvarovi opreme opskrb. voda – za udare u građevinu) ...... 4.2.8 rizik za građevinu uslijed udara u građevinu .................................................. 4.3.1 koeficijent smanjenja gubitaka ovisno o riziku nastanka požara ...................... C.2 rizik s obzirom na materijalne štete na građevini ........................................... 4.3.2 rizik s obzirom na materijalne štete na opskrbnom vodu ............................... 4.4.2 rizik za građevinu uslijed neizravnih udara munja ......................................... 4.3.1 sastavnica rizika (kvarovi unut. sustava – za udare pokraj građevine)........... 4.2.3 rizik RM uz poduzete mjere zaštite ....................................................... dodatak G rizik kvarova unutarnjih sustava ..................................................................... 4.3.2 rizik kvarova opreme opskrbnog voda ........................................................... 4.4.2 jedinični uzdužni otpor oklopa kabela.................................................. B.5;B.8; D.1 rizik povrede živih bića .................................................................................. 4.3.2 prihvatljivi rizik .............................................................................................. 3.1.34 sastavnica rizika (povrede živih bića – za udare u opskrbni vod) .................. 4.2.4 sastavnica rizika (materijalne štete na građevini – za udare u opskrbni vod) 4.2.4 17
R′V sastavnica rizika (materijalne štete na opskrb. vodu – za udare u opskrbni vod) . . ................................................................................................................................ 4.2.6 RW sastavnica rizika (kvarovi unut. sustava – za ud. u priključni opskrb. vod) .... 4.2.4 R′W sastavnica rizika (kvarovi opreme opskrb. voda – za ud. u poj. vod) .......... 4.2.6 RX sastavnica rizika za građevinu ..................................................................... 3.1.33 R′X sastavnica rizika za opskrbni vod ..................................................................... 7.1 RZ sastavnica rizika (kvarovi unut. sustava – za udare pokraj opskrb. voda) ..... 4.2.5 R′Z sastavnica rizika (kvarovi opreme poj. voda – za udare pokraj poj. voda) ..... 4.2.7 R1 rizik gubitka ljudskih života u građevini ................................................... 4.2.1; 4.3 R2 rizik gubitka javne opskrbe u građevini ................................................... 4.2.1; 4.3 R´2 rizik gubitka javne opskrbe na opskrbnom vodu ..................................... 4.2.1; 4.4 R3 rizik gubitka kulturne baštine u građevini ............................................ 4.2.1; 4.3 R4 rizik gubitka gospodarskih vrijednosti u građevini ................................... 4.2.1; 4.3 R´4 rizik gubitka gospodarskih vrijednosti na opskrbnom vodu ..................... 4.2.1; 4.4 S S SS S1 S2 S3 S4
građevina ......................................................................................................... A.2 godišnja ušteda ...................................................................................... dodatak G odsječak opskrbnog voda ............................................................................. 3.1.36 udari munje u građevinu ................................................................................ 4.1.1 udari munje pokraj građevine ......................................................................... 4.1.1 udari munje u opskrbni vod ............................................................................ 4.1.1 udari munje pokraj opskrbnog voda ............................................................... 4.1.1
t tp Td Tx
godišnji prekidi opskrbe, u satima ............................................................. C.3; E.2 godišnje vrijeme u satima da se osobe nalaze na opasnom mjestu ................ C.2 godišnji broj grmljavinskih dana ........................................................................ A.1 točke prijelaza ......................................................................................... dodatak I
4. OBJAŠNJENJE NAZIVA 4.1 Štete i gubici 4.1.1 Izvor šteta Prvi izvor šteta je struja munje. Sljedeći izvori se razlikuju ovisno o mjestu udara munje (pogledajte tablicu 1): S1: udari munje u građevinu, S2: udari munje pokraj građevine, S3: udari munje u opskrbni vod, S4: udari munje pokraj opskrbnog voda. 4.1.2 Vrste šteta Udar munje može prouzročiti štete ovisno o značajkama objekta koji treba štititi; među najznačajnijim su: vrsta konstrukcije, sadržaj i namjena, vrsta opskrbnog voda i upotrijebljene zaštitne mjere. Za praktične svrhe procjene rizika korisno je razlikovati tri osnovne vrste šteta koje se mogu pojaviti kao posljedica udara munje. Te vrste jesu (pogledajte tablice 1 i 2): 18
D1 : povrede živih bića; D2 : materijalne štete; D3 : kvarovi električnih i elektroničkih sustava. Štete na građevini uslijed udara munje mogu se ograničiti na dio građevine ili proširiti na cijelu građevinu. One mogu zahvatiti okolne građevine i onečistiti okoliš (npr. kemijska ili radioaktivna ispuštanja). Udar munje u opskrbni vod može prouzročiti štetu i na samom tom vodu ili cjevovodu koji se koristi za napajanje kao i na električnim i elektroničkim sustavima u vezi s njim. Šteta se može proširiti na unutarnje sustave spojene na opskrbni vod. 4.1.3 Vrste gubitaka Svaka vrsta štete, sama ili u kombinaciji s drugim, može posljedično proizvesti različite vrste gubitaka u objektu koji treba zaštititi. Vrsta gubitaka koja se može pojaviti ovisi o značajkama samog objekta kao i njegova sadržaja. U obzir će se uzeti sljedeće vrste gubitaka (pogledajte tablicu 1): − L1: gubitak ljudskih života − L2: gubitak javne opskrbe (napajanja) − L3: gubitak kulturne baštine − L4: gubitak gospodarskih vrijednosti (građevina i njen sadržaj, opskrba i gubitak aktivnosti). Gubici koji se mogu dogoditi u građevini jesu: − L1: gubitak ljudskih života − L2: gubitak javne opskrbe (napajanja) − L3: gubitak kulturne baštine − L4: gubitak gospodarskih vrijednosti (građevina i njen sadržaj). Gubici koje se mogu dogoditi na opskrbi: − L'2: gubitak javne opskrbe; − L'4: gubitak gospodarskih vrijednosti (opskrba i gubitak aktivnosti). NAPOMENA Gubitak ljudskih života u vezi s opskrbom ne obrađuje se u ovoj normi
19
Tablica 1 – Izvori šteta, vrste šteta i vrste gubitaka ovisno o mjestu udara munja GRAĐEVINA Točka udara
Izvor štete
Vrsta štete
Vrsta gubitaka
S1
D1 D2 D3
L1, L42) L1,L2, L3,L4 L11), L2, L4
S2
D3
L11),L2 , L4
D1 D2 D3
D3
S3
S4
OPSKRBNI VOD Vrsta štete
Vrsta gubitaka
D2 D3
L'2, L'4 L'2, L'4
L1, L42) L1, L2, L3, L4 L11), L2, L4
D2 D3
L'2, L'4 L'2, L'4
L11), L2, L4
D3
L'2, L'4
1)
kod građevina s rizikom nastanka eksplozije i bolnica ili drugih građevina u kojima kvarovi unutrnjih sustava mogu neposredno ugroziti ljudske živote 2) kod imovine gdje može doći do gubitka životinja.
20
Tablica 2 – Rizik u građevini za pojedinu vrstu štete i gubitka Gubitak
L1 Gubitak ljudskih života
L2 Gubitak javne opskrbe
L3 Gubitak kulturne baštine
L4 Gubitak gospodarskih vrijednosti
D1 Povrede živih bića
RS
_
_
RS(1)
D2 Materijalna šteta
RF
RF
RF
RF
D3 Kvar električnih ili elektroničkih sustava
RO(2)
RO
_
RO
Šteta
1)
– samo za imovinu gdje je moguć gubitak životinja – samo za građevine s rizikom eksplozije i za bolnice i druge građevine gdje kvarovi na unutarnjim sustavima neposredno ugrožavaju ljudske živote. 2)
4.2 Rizik i sastavnice rizika 4.2.1 Rizik Rizik R je iznos vjerojatnih prosječnih godišnjih gubitaka. Odgovarajući rizik treba izračunati za svaku vrstu gubitaka koja se može dogoditi na građevini ili na opskrbnom vodu. Rizici koje treba proračunati za građevinu su: R1: rizik gubitka ljudskih života R2: rizik gubitka javne opskrbe R3: rizik gubitka kulturne baštine R4: rizik gubitka gospodarskih vrijednosti. Rizici koje treba izračunati za opskrbni vod: R’2: rizik gubitka javne opskrbe R’4: Rizik gubitka gospodarskih vrijednosti Za proračun rizika R treba odrediti i izračunati pripadajuće sastavnice (pojedini dijelovi rizika ovise o izvoru i vrsti štete). Svaki rizik R je zbroj njegovih sastavnica rizika. Pri izračunu rizika mogu se sastavnice skupiti u skupine ovisno o izvoru i vrsti štete.
21
4.2.2 Sastavnice rizika za građevinu zbog udara munja u građevinu RA: sastavnica rizika koja se odnosi na povrede živih bića zbog dodirnog napona i napona koraka u zonama do 3 m izvan građevine. Gubitak vrste L1 i, ako se radi o građevini sa životinjama, također i L4 s mogućim gubitkom životinja. NAPOMENA 1 Sastavnice rizika prouzročene dodirnim naponima i naponima koraka u građevini uslijed udara munja u građevinu ne razmatraju se u ovoj normi. NAPOMENA 2 U posebnim građevinama ljudi mogu biti ugroženi uslijed izravnih udara munje (npr. na vrhu parkirališne zgrade ili stadiona). Takvi se slučajevi također moraju uzeti u obzir uz upotrebu načela u ovoj normi.
RB:
sastavnica rizika koja se odnosi na materijalne štete prouzročene opasnim izbijanjem unutar građevine koja bi pokrenula eksploziju, što može također ugroziti i okoliš. Mogu nastati sve vrste gubitaka (L1, L2, L3, L4).
RC:
sastavnica rizika koja se odnosi na kvarove unutarnjih sustava zbog prodora LEMP. Mogu nastati vrste gubitaka L2 i L4 u svim slučejevima, zajedno s vrstom L1 u slučaju građevina s rizikom od eksplozije ili bolnica i drugih građevina gdje kvar unutarnjih sustava neposredno ugrožava ljudski život.
4.2.3 Sastavnica rizika za građevinu zbog udara munja pokraj građevine RM: sastavnica koja se odnosi na kvarove unutarnjih sustava zbog prodora LEMP. Mogu nastati gubici L2 i L4 u svim slučajevima zajedno s vrstom L1 u slučaju građevina s rizikom od eksplozije ili bolnica i drugih građevina gdje kvar unutarnjih sustava neposredno ugrožava ljudske živote. 4.2.4 Sastavnice rizika za građevinu zbog udara munja u opskrbni vod spojen s građevinom sastavnica koja se odnosi na povrede živih bića zbog dodirnog napona unutar RU: građevine zbog struje munje ubrizgane u vod koji ulazi u građevinu. Može nastati vrsta gubitaka L1 i, a u slučaju poljoprivredne imovine također i vrsta L4 s mogućim gubitkom životinja RV:
sastavnica rizika koja se odnosi na materijalne štete (požar ili eksplozija pokrenuti opasnim iskrenjem između vanjskog voda i metalnih dijelova uglavnom na ulaznim točkama vodova u građevinu) zbog struje munje koju bi prošla kroz ili duž ulaznog opskrbnog voda. Mogu nastati sve vrste gubitaka (L1, L2, L3, L4).
RW:
sastavnica koje se odnosi na kvarove unutarnjih sustava zbog prenapona induciranih na ulaznim vodovima i prenesenih u građevinu. Mogu nastati vrste gubitaka L2 i L4 u svim slučajevima, kao i vrsta L1 u slučaju građevine s rizikom od eksplozije ili bolnice ili druge građevine gdje kvar unutarnjih sustava neposredno ugrožava ljudske živote. NAPOMENA – Ovdje su uzeti u obzir samo opskrbni vodovi koji ulaze u građevinu. Udari munja u cjevovode ili pokraj njih ne smatraju se izvorom štete ako je cijev spojena na sabirnicu za izjednačivanje potencijala. Ako ta sabirnica nije ugrađena, onda se ta opasnost mora uzeti u obzir.
22
4.2.5 Sastavnica rizika za građevinu zbog udara munja pokraj opskrbnog voda spojenog s građevinom RZ: sastavnica koja se odnosi na kvarove unutarnjih sustava prouzročenih prenaponima induciranim na ulaznim vodovima i prenesenim u građevinu. Mogu nastati gubici vrste L2 i L4 u svim slučajevima, kao i vrsta L1 u slučaju građevina s rizikom eksplozije i bolnica ili drugih građevina gdje kvarovi unutarnjih sustava neposredno ugrožavaju ljudske živote. NAPOMENA – Ovdje su uzeti u obzir samo opskrbni vodovi koji ulaze u građevinu. Udari munja u cjevovode ili pokraj njih ne smatraju se izvorom štete ako je cijev spojena na sabirnicu za izjednačivanje potencijala. Ako ta sabirnica nije ugrađena, onda se ta opasnost mora uzeti u obzir.
4.2.6 Sastavnica rizika za opskrbni vod zbog udara munja u taj vod R'V: sastavnica se odnosi na materijalne štete zbog mehaničkih i toplinskih učinaka struje munje. Mogu nastati gubici vrste L'2 i L'4. R’W:
sastavnica koja se odnosi na kvarove priključene opreme zbog prenapona putem otpornog spoja. Mogu nastati gubici vrste L'2 i L'4.
4.2.7 Sastavnica rizika za opskrbni vod zbog udara munje pokraj tog voda R’Z: sastavnica se odnosi na kvarove vodova i priključene opreme zbog prenapona induciranih na tim vodovima. Mogu nastati gubici vrste L'2 i L'4.
4.2.8 Sastavnice rizika za opskrbni vod zbog udara munja u građevinu na koju je opskrbni vod spojen R’B: sastavnica se odnosi na materijalne štete zbog mehaničkih i toplinskih učinaka struje munje koja teče duž voda. Mogu nastati gubici vrste L'2 i L'4 R’C:
sastavnica koja se odnosi na kvarove priključene opreme zbog prenapona putem galvanske veze. Mogu nastati gubici vrste L'2 i L'4.
23
4.3 Kompozicija sastavnica rizika koje se odnose na građevinu Sastavnice rizika koje se uzimaju u obzir za pojedinu vrstu gubitaka u građevini jesu: R1: Rizik gubitka ljudskih života R1 = RA + RB + RC1) + RM1) + RU + RV + RW1) + RZ1)
(1)
1)
samo ako se radi o građevinama s rizikom eksplozije i bolnicama s opremom za održavanje na životu ili drugim građevinama gdje kvar unutarnjih sustava neposredno ugrožava ljudske živote.
R2: Rizik gubitka javne opskrbe R2 = RB + RC + RM + RV + RW + RZ
(2)
R3: Rizik gubitka kulturne baštine R3 = RB + RV
(3)
R4: Rizik gubitka gospodarskih vrijednosti R4 = RA2) + RB + RC + RM + RU2) + RV + RW + RZ 2)
(4)
vrijedi samo za imovinu s mogućim gubitkom životinja.
Sastavnice rizika koje odgovaraju nekoj vrsti gubitaka skupljene su također i u tablici 3. Tablica 3. - Sastavnice rizika koje treba uzeti u račun za pojedinu vrstu gubitaka u građevini Udar munje Udar munje u pokraj Udar munje u Udar munje opskrbni vod opskrbnog građevinu pokraj koji ulazi u Izvor štete voda koji ulazi građevine građevinu u građevinu S4 S1 S2 S3 Sastavnica rizika Rizik prema vrsti gubitaka R1 R2 R3 R4
RA
RB
RC
RM
RU
RV
RW
RZ
*
*
*1)
*1)
*
*
*1)
*1)
*
*
*
*
*
*2)
* * *1)
*
* 2)
* * *
*
1)
Samo za građevine s rizikom eksplozije i bolnice ili druge građevine gdje kvar unutarnjih sustava neposredno ugrožava ljudske živote. 2) Samo za imovinu s mogućim gubitkom životinja.
24
4.3.1 Kompozicija sastavnica rizika koje se odnose na izvor štete
gdje je :
R = RD + RI
(5)
RD – rizik zbog udara (izravnih, direktnih) munja u građevnu (izvor S1) koji se sastoji od zbroja rizika: RD = RA + RB + RC
(6)
RI – rizik zbog udara munja koje utječu na građevinu, ali ju ne pogađaju (neizravni, indirektni) (izvori: S2, S3 i S4). Definira se kao zbroj sljedećih rizika: RI = RM + RU + RV + RW + RZ
(7)
Za sastavnice rizika i njihove kompozicije pogledajte također tablicu 9. 4.3.2 Skup sastavnica rizika koje se odnose na vrstu štete
gdje je: -
R = RS + RF + RO
(8)
RS rizik povreda živih bića (D1) koji je određen zbrojem RS = RA + RU
-
RF rizik materijalnih šteta (D2) koji je određen zbrojem RF = RB + RV
-
(9)
(10)
RO rizik kvara unutarnjih sustava (D3) koji je određen zbrojem RO = RM + RC + RW + RZ
(11)
Navedene sastavnice rizika i njihove kompozicije može se također vidjeti u tablici 9.
4.4
Kompozicija sastavnica rizika koje se odnose na opskrbne vodove
Sastavnice rizika s kojima se računa neka vrsta gubitka na opskrbnom vodu jesu: R’2: rizik gubitka javne opskrbe: R’2 = R’V + R’W + R’Z + R’B + R’C
(12)
R’4 : rizik gubitka gospodarskih vrijednosti R’4 = R’V + R’W + R’Z + R’B + R’C
(13) 25
Sastavnice rizika s kojima treba računati neku vrstu gubitaka na opskrbnom vodu dane su i u tablici 4. Tablica 4 - Sastavnice rizika s kojima treba računati prema vrsti gubitaka
Izvor štete
Udar munje u opskrbni vod S3
Sastavnica rizika
Udar munje pokraj opskrbnog voda S4
Udar munje u građevinu S1
R`V
R`W
R`Z
R`B
R`C
R`2
*
*
*
*
*
R`4
*
*
*
*
*
Rizik prema vrsti gubitaka
4.4.1 Kompozicija sastavnica rizika s obzirom na izvor štete R’ = R’D + R’I (14) gdje je: - R’D rizik zbog (izravnih, direktnih) udara munja u opskrbni vod (izvor S3) koji je određen zbrojem R’D = R’V + R’W
(15)
- R’I rizik zbog (neizravnih, indirektnih) udara munja koje ne pogađaju opskrbni vod (izvori S1 i S4) ali utječu na njega i koji je određen zbrojem R’I = R’B + R’C +R’Z
(16)
U vezi navedene kompozicije sastavnica rizika za opskrbni vod pogledajte također i tablicu 11. 4.4.2 Kompozicija sastavnica rizika s obzirom na vrstu štete R’ = R’F + R’O gdje je: - R’F rizik zbog materijalnih šteta (D2) koji je određen zbrojem R’F = R’V + R’B
(17)
(18)
- R’O rizik zbog kvarova električnih i elektroničkih sustava (D3) koji je određen zbrojem 26
R’O = R’W + R’Z + R’C
(19)
U vezi navedene kompozicije sastavnica rizika za opskrbni vod pogledajte također i tablicu 11.
4.5 Čimbenici koji utječu na sastavnice rizika 4.5.1 Čimbenici koji utječu na sastavnice rizika u građevini Značajke građevine i moguće zaštitne mjere koje utječu na sastavnice rizika za građevinu dane su u tablici 5. Tablica 5. Čimbenici koji utječu na pojedine sastavnice rizika u građevini Značajke građevine ili unutarnjih sustava RA RB RC RM RU RV RW
RZ
Zaštitne mjere Sabirna površina
X
Otpornost površine tla
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Otpornost poda
X
Fizička ograničenja, izolacija, oznake upozorenja, izjednačivanje potencijala tla
X X1)
X2)
X2)
Usklađena SPD zaštita
X
X
Prostorni oklop
X
X
LPS
X
Oklopljenost vanjskih vodova Oklopljenost vodova
X3)
X
unutarnjih
X
X
Oznake putova za napuštanje građevine
X
X
Mreža za potencijala
X
izjednačivanje
X3)
X
Protupožarne mjere
X
X
Osjetljivost na požar
X
X
Posebna opasnost
X
X
Čvstoća na udarni napon
X
X
X
X
1)
U slučaju „prirodnog“ ili LPS u skladu s normama i odvodnim vodičima razmaknutim najviše 10 m ili gdje postoje fizičke prepreke može se zanemariti rizik koji se odnosi na povrede živih bića zbog dodirnog napona i napona koraka. 2) Samo za vanjski dio LPS u obliku mreže. 3) Zbog izjednačivanja potencijala.
27
4.5.2 Čimbenici koji utječu na sastavice rizika za opskrbni vod Značajke opskrbnog voda, građevine na koju je spojen i mogućih zaštitnih mjera koje utječu na sastavnice rizika dane su u tablici 6. Tablica 6 – Čimbenici koji utječu na sastavnice rizika za opskrbni vod Značajka opskrbnog voda Zaštitna mjera
R`V
R`W
R`Z
R`B
R`C
Sabirna površina
X
X
X
X
X
Zaslon kabela
X
X
X
X
X
Zaštitni kabel struje munje
X
X
X
X
X
Zaštitni kabelski kanal struje munje
X
X
X
X
X
Dodatni zaslonski vodiči kabela
X
X
X
X
X
Otpornost na udarni napon
X
X
X
X
X
SPD
X
X
X
X
X
5. UPRAVLJANJE RIZIKOM 5.1 Osnovni postupak Odluku o tome treba li zaštititi građevinu ili opskrbni vod od djelovanja munje kao i izbor zaštitnih mjera donosi se u skladu s HRN EN 62305-1. Postupak ide sljedećim redom: - uočavanje objekta koji treba zaštititi i njegovih značajka - uočavanje svih vrsta gubitaka u objektu i odgovarajućih rizika R (R1 do R4) - proračun rizika R za svaku vrstu gubitaka (R1 do R4) - proračun nužnosti zaštite te usporedba rizika R1, R2 i R3 za građevinu (R’2 za opskrbni vod) s prihvatljivim rizikom RT - proračun troškovne opravdanosti zaštite usporedbom troškova gubitaka sa i bez zaštitnih mjera. U tom slučaju treba procijeniti sastavnice rizika R4 za građevinu (R’4 za opskrbni vod) da bi se taj rizik mogao proračunati (pogledajte dodatak G).
28
5.2 Građevine koje treba uzeti u obzir za procjenu rizika Građevina koju treba zaštititi uključuje: - građevinu kao takvu - instalacije unutar građevine - sadržaj građevine - osobe u građevini ili koje stoje u zoni do 3 metra od vanjske strane građevine - okolinu na koju bi utjecale štete na građevini Zaštita ne uključuje opskrbne vodove izvan građevine. NAPOMENA Promatrana građevina može biti podijeljena na nekoliko zona (pogledajte odjeljak 6).
5.3 Opskrbni vodovi koje treba uzeti uz obzir pri procjeni rizika Opskrbni vod koji treba zaštititi je fizički spoj između: − telekomunikacijske centrale i građevine korisnika ili između dviju telekomunikacijskih centrala ili dviju korisničkih zgrada, kad se radi o telekomunikacijskim (TLC) vodovima − telekomunikacijske centrale ili zgrade korisnika i distribucijskog čvorišta ili između dvaju distribucijskih čvorišta, kad se radi o telekomunikacijskim (TLC) vodovima − VN transformatorske stanice i zgrade korisnika, kad se radi o elektroenergetskom vodu − mrežne distribucijske stanice i građevine korisnika kad se radi o cjevovodima. Opskrbni vod koji treba uzeti u obzir uključuje opremu voda i opremu na završetcima kao što su: − multiplekseri, pojačala, optički sklopovi, brojila, kabelske završnice itd. − prekidači, nadstrujna zaštita, brojila itd. − sustavi nadzora, sigurnosni sustavi, brojila itd. Zaštita ne uključuje opremu korisnika ili bilo koju građevinu spojenu na kraju opskrbnog voda.
5.4 Prihvatljivi rizik RT Odgovornost za određivanje veličine prihvatljivog rizika u nadležnosti je odgovarajućeg ovlaštenog tijela. Reprezentativne vrijednosti prihvatljivog rizika RT, na mjestima gdje djelovanje munje uključuje gubitak ljudskih života ili kulturnih vrijednosti navedene su u tablici 7.
29
Tablica 7 – Tipični iznosi prihvatljivog rizika RT Vrsta gubitaka
RT
gubitak ljudskih života
10-5
gubitak javne opskrbe
10-3
gubitak kulturne baštine
10-3
5.5 Postupak proračuna nužnosti zaštite Prema HRN EN 62305-1, treba pri proračunu nužnosti zaštite uzeti u obzir sljedeće rizike: − rizike R1, R2 i R3 za građevinu − rizik R’1 i R’2 za opskrbni vod. Za svaki rizik koji je uzet u obzir treba postupiti redom na sljedeći način: - uočiti sastavnice rizika Rx od kojih je sastavljen - proračunati pojedine sastavnice rizika Rx - proračunati ukupan rizik R (pogledajte 4.3) - odrediti prihvatljivi rizik RT - usporediti rizik R s prihvatljivim rizikom RT Ako je R ≤ RT, zaštita od munje nije potrebna. Ako je R > RT, zaštitne su mjere potrebne da bi se rizik smanjio na R ≤ RT za sve rizike kojima je objekt podložan. Postupak proračuna nužnosti postavljanja zaštite prikazan je na slici 1.
30
Slika 1 – Postupak odlučivanja o nužnosti zaštite
5.6 Postupak pri proračunu gospodarske opravdanosti zaštite Osim nužnosti zaštite na građevini ili opskrbnom vodu, korisno je ustanoviti gospodarsku korist postavljanja zaštitnih mjera za smanjenje gospodarskih gubitaka L4. Procjena sastavnica rizika R4 za građevinu (R’4 za opskrbni vod) omogućuje korisniku da izračuna troškove gubitaka sa ili bez postavljenih zaštitnih mjera (pogledajte dodatak G). 31
Postupak ustanovljavanja troškovne učinkovitosti zaštite zahtijeva: − određivanje sastavnica RX koje čine rizik R4 za građevinu (R’4 za opskrbni vod) − proračun određenih sastavnica rizika RX bez novih/dodatnih zaštitnih mjera − proračun godišnjih troškova gubitaka za svaku sastavnicu rizika RX − proračun godišnjih troškova CL ukupnih gubitaka bez zaštitnih mjera − prihvaćanje određenih zaštitnih mjera − proračun sastavnica rizika RX ako se poduzmu odabrane zaštitne mjere − proračun godišnjih troškova preostalih gubitaka za svaku sastavnicu rizika RX u štićenoj građevini ili opskrbnom vodu − proračun ukupnih troškova CRL preostalih gubitaka ako postoje zaštitne mjere − proračun godišnjih gubitaka CPM odabranih zaštitnih mjera − usporedba troškova. Ako je CL < CRL + CPM , smatra se da zaštita od munje nije isplativa. Ako je CL ≥ CRL + CPM postavljanje zaštitnih mjera najvjerojatnije je rentabilno u predvidivom vremenu trajanja građevine. Postupak proračuna gospodarske opravdanosti zaštite prikazana je na slici 2.
Slika 2 - Postupak proračuna troškovne opravdanosti zaštitnih mjera
32
5.7 Zaštitne mjere Zaštitne su mjere namijenjene smanjenju rizika ovisno o vrsti štete. Smatra se da su zaštitne mjere učinkovite samo ako su u skladu sa zahtjevima odgovarajućih norma: − HRN EN 62305-3 za zaštitu od povrede živih bića i materijalnih šteta u građevini − HRN EN 62305-4 za zaštitne mjere kojima se smanjuju kvarovi unutarnjih sustava − HRN EN 62305-5 za zaštitu opskrbnih vodova.
5.8 Izbor zaštitnih mjera Najpogodnije zaštitne mjere odabire projektant prema udjelu svake sastavnice rizika u ukupnom riziku R i prema tehničkim i gospodarskim značajkama različitih zaštitnih mjera. Moraju se odrediti kritični parametri da bi se upotrijebilo najučinkovitije mjere za smanjenje rizika R. Za svaku vrstu gubitaka postoji više zaštitnih mjera koje same za sebe ili u kombinaciji s drugim zadovoljavaju uvjet R ≤ RT. Treba prihvatiti rješenje koje ima tehničke i gospodarske prednosti. Pojednostavnjeni potupak za izbor zaštitnih mjera prikazan je u dijagramu toka za građevine na slici 3. a za opskrbne vodove na slici 4. U svakom slučaju izvođač radova ili projektant moraju pronaći najkritičnije sastavnice rizika i smanjiti ih, uzevši u obzir i gospodarsku stranu.
33
Slika 3 – Postupak izbora zaštitnih mjera za građevine
34
Slika 4 - Postupak izbora zaštitnih mjera za opskrbni vod
6. PROCJENA SASTAVNICA RIZIKA ZA GRAĐEVINU 6.1 Osnovna jednadžba Svaka sastavnica rizika RA, RB, RC, RM, RU, RV, RW i RZ, kao što je objašnjeno u odjeljku 4, može se izraziti sljedećom jednadžbom: RX = NX × PX × LX
(20)
gdje je : NX – godišnji broj opasnih događaja (pogledajte i dodatak A), PX – vjerojatnost nastanka štete na građevini (pogledajte i dodatak B), LX – posljedični gubitak (pogledajte i dodatak C). NAPOMENA 1 – Broj NX opasnih događaja ovisan je o gustoći udara munja u zemlju (Ng) i o značajkama objekta koji treba zaštititi, njegove okoline i tla. NAPOMENA 2 – Vjerojatnost nastanka štete PX ovisna je o značajkama objekta koji treba zaštititi i o predviđenim zaštitnim mjerama.
35
NAPOMENA 3 – Posljedični gubitak LX ovisan je o upotrebi objekta prema njegovoj namjeni, nazočnosti ljudi, vrsti javne opskrbe, vrijednosti oštećenih dobara kao i o zaštitnim mjerama postavljenim za ograničenje veličine gubitaka.
6.2 Procjena sastavnica rizika zbog udara munja u građevinu Za proračun sastavnica rizika koje se odnose na udare munja u građevinu upotrebljavaju se sljedeći izrazi: - sastavnice koje se odnose na povrede živih bića (D1) RA = ND × PA × LA
(21)
- sastavnice koje se odnose na materijalne štete (D2) RB = ND × PB × LB
(22)
- sastavnice koje se odnose na kvarove unutarnjih sustava (D3) RC = ND × PC × LC
(23)
Parametri za procjenu tih sastavnica rizika dani su u tablici 8.
6.3 Procjena sastavnice rizika zbog udara munja pokraj građevine (S2) Za proračun sastavnice rizika koje se odnose na udare munja pokraj građevine upotrebljava se sljedeći izraz: - sastavnica koja se odnosi na kvarove unutarnjih sustava (D3) RM = NM × PM × LM
(24)
Parametri za procjenu te sastavnice rizika dani su u tablici 8.
6.4 Procjena sastavnica rizika zbog udara munja u opskrbni vod spojen na građevinu (S3) Za proračun sastavnica rizika koje se odnose na udare munja u opskrbni vod upotrebljavaju se sljedeći izrazi: - sastavnice koje se odnose na povrede živih bića (D1) RU = (NL + NDa) × PU × LU
(25)
- sastavnice koje se odnose na materijalne štete (D2) 36
RV = (NL + NDa) × PV × LV
(26)
- sastavnice koje se odnose na kvarove unutarnjih sustava (D3) RW = (NL + NDa) × PW × LW
(27)
Parametri za procjenu tih sastavnica rizika dani su u tablici 8. Ako se opskrbni vod sastoji od više odsječaka (pogledajte 7.6), vrijednosti RU, RV i RW treba uzeti kao zbroj vrijednosti RU, RV i RW pojedinih odsječaka. Uzimaju se u obzir samo odsječci između građevine i prvog distribucijskog čvorišta. U slučaju da je na građevinu spojeno više od jednog voda na odvojenim trasama, proračun treba provesti za svaki vod posebno.
6.5 Procjena sastavnica rizika zbog udara munja pokraj opskrbnog voda spojenog na građevinu (S4) Za proračun sastavnica rizika zbog udara munja pokraj opskrbnog voda spojenog na građevinu upotrebljava se sljedeći izraz: - sastavnica koja se odnosi na kvarove unutarnjih sustava RZ = (NI - NL) × PZ × LZ
(28)
Parametri za procjenu tih sastavnica rizika dani su u tablici 8. Ako opskrbni vod ima više od jednog odsječka (pogledajte 7.6), iznos RZ treba računati kao zbroj iznosa RZ sastavnica rizika pojedinih odsječaka voda. Uzimaju se oni odsječci koji se nalaze između građevine i prvog distribucijskog čvorišta. NAPOMENA Podrobnije obavijesti o TLC vodovima dane su u Preporukama ITU K.46
U slučaju da je na građevinu spojeno više od jednog voda na odvojenim trasama, proračun treba provesti za svaki vod posebno. Za ovu procjenu vrijedi da ako je (NI - NL) < 0, onda se uzima da je (NI - NL) = 0.
37
Tablica 8 – Parametri za procjenu sastavnica rizika za građevinu Oznaka
Opis
Vrijednost dana u
Prosječan godišnji broj udara munja ND
- udar u građevinu
Odjeljak A.2
NM
- udar pokraj građevine
Odjeljak A.3
NL
- udar u vod koji ulazi u građevinu
Odjeljak A.4
NI
- udar pokraj voda koji ulazi u građevinu
Odjeljak A.5
NDa
udar u građevinu na “a” kraju voda (slika 5)
Odjeljak A.2
Vjerojatnost da će udar u građevinu prouzročiti: - povrede živih bića Odjeljak B.1
PA PB
- materijalne štete
Odjeljak B.2
PC
- kvarove unutarnjih sustava
Odjeljak B.3
Vjerojatnost da će udar pokraj građevine prouzročiti: PM
- kvarove unutarnjih sustava
Odjeljak B.4
Vjerojatnost da će udar u vod prouzročiti: PU
- povrede živih bića
Odjeljak B.5
PV
- materijalne štete
Odjeljak B.6
PW
- kvarove unutarnjih sustava
Odjeljak B.7
Vjerojatnost da će udar pokraj voda prouzročiti: PZ
- kvarove unutarnjih sustava
Odjeljak B.8
L A = LU = r a × L t
Gubici nastali zbog: - povrede živih bića
Odjeljak C.2
L B = LV = r × r f × h × L f
- materijalnih šteta
Odjeljci C.2, C.3, C.4, C.5
LC, = LM, = LW, = LZ = Lo
- kvarova unutarnjih sustava
Odjeljci C.2, C.3, C.5
NAPOMENA – Iznosi gubitaka Lt, Lf, Lo i koeficijenti rp, ra, ru , rf koji smanjuju gubitke te koeficijent hZ koji povećava gubitke, dani su u dodatku C i tablicama C.2, C.3, C.4 and C.5.
građevina b (koju treba zaštititi)
građevina a (susjedna)
Slika 5. Građevine na krajevima voda: građevina na kraju „b“ koju treba zaštititi (građevina b) i susjedna građevina na kraju „a“ voda (građevina a)
38
6.6 Zbirno o sastavnicama rizika za građevine Sastavnice rizika zbrojene su u tablici 9 prema raznim vrstama i izvorima štete. Tablica 9 – Sastavnice rizika za građevinu za razne vrste štete od različitih izvora Izvor štete Šteta
S1 Udar munje u građevinu
S2 Udar munje pokraj građevine
S4 Udar munje pokraj opskrbnog voda
S3 Udar munje u opskrbni vod
Rezultirajući rizik prema vrsti štete
D1 povrede živih bića
RA = ND×PA×ra×Lt
RU =(NL + NDa) ×PU×ru×Lt
RS= RA + RU
D2 materijalna šteta
RB =ND×PB×rp ×hz×rf×Lf
RV =(NL + NDa) ×PV×rp×hz×rf×Lf
RF = RB + RV
D3 kvar električnih i elektroničkih sustava
RC = ND×PC×Lo
Rezultirajući rizik prema izvoru štete
RD =RA+ RB + RC
RM = NM×PM×Lo
RW = (NL + NDa)×PW×Lo
RZ =(NI – NL) ×PZ×Lo
RO=RC+RM+RW+RZ
RI = RM + RU + RV + RW +RZ
Ako je građevina podijeljena na zone ZS (pogledajte 6.7), svaku sastavnicu rizika treba izračunati posebno za svaku zonu ZS. Ukupni rizik R za građevinu je zbroj sastavnica rizika svih pojedinih zona ZS koje na koje je građevina podijeljena.
39
6.7 Podjela građevine na zone ZS Zbog procjene pojedine sastavnice rizika, može se građevinu podijeliti na zone ZS od kojih svaka ima ujednačene značajke. Međutim građevina može biti ili se može promatrati kao jedna zona. Zone ZS se uglavnom određuju na temelju sljedećih značajka: − vrste tla ili poda (sastavnice rizika RA i RU) − postoje li požarno otporni odjeljci (sastavnice rizika RB i RV) − postoje li prostorni zasloni ili oklopi (sastavnice rizika RC, RM, RW i RZ). Nadalje se zone mogu odrediti prema: − rasporedu unutarnjih sustava (sastavnice rizika RC i RM) − postojećim i predviđenim zaštitnim mjerama (sve sastavnice rizika) − gubicima vrijednosti Lx (sve sastavnice rizika). Pri podjeli građevine u zone ZS treba uzeti u obzir izvedivost postavljanja najpogodnijih zaštitnih mjera.
6.8 Procjena sastavnica rizika u građevini sa ZS zona Pravila za proračun sastavnica ovog rizika ovisi o vrsti rizika. 6.8.1 Rizici R1, R2 i R3 6.8.1.1 Građevina obuhvaćena jednom zonom zaštite U ovom slučaju određena je jedna zona ZS koja obuhvaća cijelu građevinu. Prema odjeljku 6.7, rizik R je zbroj sastavica rizika Rx u građevini. Za proračun sastavnica rizika i odabir odgovarajućih utjecajnih parametara, postupa se prema sljedećim pravilima: -
parametri koji se tiču broja N opasnih događaja moraju se izračunati prema dodatku A, parametri koji se tiču vjerojatnosti P štete moraju se izračunati prema dodatku B,
Nadalje: - za sastavnice RA, RB, RU, RV,RW i RZ treba odrediti samo jednu vrijednost za svaki promatrani parametar. Na mjestima gdje se može odrediti više od jedne vrijednosti parametara treba izabrati najveću od njih. -
za sastavnice RC i RM, ako postoji više od jednog unutarnjeg sustava u pojedinoj zoni, vrijednosti PC i PM izračunavaju se iz sljedećih jednadžbi: PC = 1 – (1 - PC1) × (1 - PC2) × (1 - PC3)
(29)
40
PM = 1 – (1 - PM1) × (1 - PM2) × (1 - PM3)
(30)
gdje se parametri PCi i PMi odnose na pojedini unutarnji sustav i. -
parametri koji se odnose na iznos gubitaka L izračunavaju se prema dodatku C. Za tu zonu mogu se rabiti tipične srednje vrijednosti navedene u dodatku C, ovisno o namjeni građevine.
Ako za pojedini parametar, s iznimkom PC i PM, u zoni ima više od jedne vrijednosti mora se pretpostaviti vrijednost parametra koja vodi do najveće vrijednosti rizika, Određivanjem jedinstvene zone za građevinu može dovesti do velikih troškova zaštite jer se svaka zaštitna mjera mora provesti na svim dijelovima građevine. 6.8.1.2 Građevine s više zona zaštite U ovom slučaju građevina je podijeljena na više zona ZS. Rizik za građevinu je zbroj rizika svih zona u građevini; u pojedinoj zoni rizik se računa kao zbroj svih rizika koji se odnose na tu zonu. Za proračun sastavnica rizika i odabir odgovarajućih parametara upotrebljavaju se pravila navedena u odjeljku 6.8.1.1. Podjelom građevine na zone omogućuje se projektantu da u proračunu sastavnica rizika uzme u obzir specifične značajke svakog dijela građevine i odabere najpogodnije mjere zaštite po zonama te na taj način smanji ukupne troškove zaštite od munje. 6.8.2 Rizik R4 Bez obzira treba li ili ne treba odrediti zaštitu za smanjenje rizika R1,R2 i R3 , korisno je izračunati gospodarsku opravdanost postavljanja zaštitnih mjera, da bi se smanjio rizik gospodarskih gubitaka R3. Predmeti za koje treba procijeniti rizik R4 odabiru se između sljedećih: - cijela građevina - dio građevine - unutarnja instalacija - dio unutarnje instalacije - dio opreme - sadržaj građevine Troškovi gubitaka u pojedinim zonama izračunavaju se prema dodatku G. Ukupni troškovi gubitaka za građevinu sastavljeni su od zbroja troškova gubitaka svih zona.
41
7. PROCJENA SASTAVNICA RIZIKA ZA OPSKRBNE VODOVE 7.1 Osnovne jednadžbe Svaka sastavnica rizika R’V, R’W, R’Z, R’B i R’C, kao što je objašnjeno u odjeljku 4, može se izraziti sljedećom općom jednadžbom: R’X = NX × P’X × L’X
(31)
u kojoj oznake znače: NX – broj opasnih događaja (pogledajte i dodatak A), P’X – vjerojatnosti štete na opskrbnom vodu (pogledajte dodatak D), L’X – posljedični gubitak (pogledajte i dodatak E)
7.2 Procjena sastavnica rizika zbog udara munja u opskrbni vod Za proračun sastavnica rizika koje se odnose na udare munja u opskrbni vod, upotrebljava se sljedeći izraz: - sastavnice rizika za materijalne štete (D2) R'V = NL × P’V × L’V -
(32)
sastavnice koje se odnose na kvarove priključene opreme (D3) R'W = NL × P’W × L’W
(33)
Parametri za procjenu tih sastavnica rizika dani su u tablici 10.
7.3 Procjena sastavnica rizika zbog udara munja pokraj opskrbnog voda Za proračun sastavnica rizika koje se odnose na udare munja pokraj opskrbnog voda, upotrebljava se sljedeći izraz: - sastavnice koje se odnose na kvarove priključene opreme (D3) R'Z = (NI – NL ) × P’Z × L’Z
(34)
Parametri za procjenu te sastavnice rizika dani su u tablici 10. Za ovu procjenu vrijedi da ako je (NI – NL ) < 0, onda uzeti da je (NI – NL ) = 0.
42
7.4 Procjena sastavnice rizika zbog udara munje u građevinu na koju je opskrbni vod spojen Za proračun sastavnica rizika koje se odnose na udare munja u svaku građevinu na koju je opskrbni vod spojen, upotrebljavaju se za odsječak voda koji je spojen na građevinu sljedeće jednadžbe: - sastavnice koje se odnose na materijalne štete (D2) R’B = ND × P’B × L’B -
(35)
sastavnice koje se odnose na kvarove opreme (D3) R’C = ND × P’C × L’C
(34)
Parametri za proračun tih sastavnica rizika prikazani su u tablici 10. Tablica 10 – Parametri za procjenu sastavnica rizika za opskrbni vod Oznaka
Opis
Vrijednost dana u
Prosječan godišnji broj udara munja ND
- udar u građevinu na koju je vod spojen
Odjeljak A.2
NL
- u opskrbni vod
Odjeljak A.4
NI
- pokraj opskrbnog voda
Odjeljak A.5
Vjerojatnost da će udar munje u susjednu građevinu prouzročiti P'B
- materijalne štete
Odjeljak D.1.1
P'C
- kvarove priključene opreme
Odjeljak D.1.1
Vjerojatnost da će udar munje u opskrbni vod prouzročiti P'V
- materijalne štete
Odjeljak D.1.2
P'W
- kvarove priključene opreme
Odjeljak D.1.2
Vjerojatnost da će udar munje pokraj opskrbnog voda prouzročiti P'Z
- kvarove priključene opreme
Odjeljak D.1.3
Gubici nastali zbog L'B = L'V = L'f
- materijalnih šteta
L'C = L'W = L'Z = L'o
- kvarove priključene opreme
tablica (E.2) tablica (E.3)
E.1
jedn.
E.1
jedn.
43
7.5 Zbirno o sastavnicama rizika za opskrbni vod Sastavnice rizika za opskrbni vod zbirno su prikazani u tablici 11, ovisno o raznim vrstama i izvorima štete. Tablica 11 – Sastavnice rizika za opskrbni vod za različite vrste štete čiji su uzroci u raznim izvorima Izvor štete Vrsta štete D2 Materijalne štete D3 Kvarovi električnih i elektroničkih sustava Ukupni rizik prema izvoru štete
S3 Udar munje u opskrbni vod
S4 Udar munje pokraj opskrbnog voda
R'V = NL × P'V × L'V R'W = NL × P'W × L'W
R'Z = (NI – NL) × P'Z × L'Z
R`D = R `V + R`W
S1 Udar munje u građevinu
Ukupni rizik prema vrsti štete
R'B = NDi × P'B × L'B
RF = R`V + R`B
R'C = ND × P'C × L'C
RO = R`Z + R`W + R`C
R`I = R`Z + R`B + R`C
Ako je opskrbni vod podijeljen na odsječke SS (pogledajte 7.6), sastavnice rizika R'V, R'W i R'Z opskrbnog voda treba izračunati kao zbroj svih odgovarajućih sastavnica svakog odsječka opskrbnog voda. Sastavnicu rizika R'Z treba izračunati za svaku prijelaznu točku (pogledajte IEC 623055) opskrbnog voda, a za R'Z treba konačno uzeti najveću vrijednost. NAPOMENA Podrobnije obavijesti o TLC vodovima dane su u Preporukama ITU K.46
Sastavnice rizika R'B i R'C opskrbnog voda treba izračunati kao zbroj odgovarajućih sastavnica rizika za svaku građevinu spojenu na opskrbni vod. Ukupni rizik R za opskrbni vod je zbroj sastavnica rizika R'B, R'C, R'V, R'W, i R'Z.
7.6 Podjela opskrbnog voda na odsječke SS Za procjenu svake sastavnice rizika, opskrbni se vod može podijeliti na odsječke SS. Međutim, vod može biti ili se može uzeti kao jedan odsječak. Za sve sastavnice rizika (R'B, R'C, R'V, R'W, R'Z), odsječci SS su uglavnom određeni: − vrstom opskrbnog voda (nadzemni ili podzemni) − čimbenicima koji utječu veličinu sabirne površine (Cd, Ce, Ct) − značajkama opskrbnog voda (vrsta izolacije kabela, otpor zaštitnog vodiča) Nadalje odsječci se mogu odrediti prema:
44
− vrsti priključenih uređaja − postojećim ili predviđenim zaštitnim mjerama. Pri podjeli opskrbnog voda na odsječke treba uzeti u obzir izvedivost najpogodnijih zaštitnih mjera. Ako na nekom odsječku ima više od jedne vrijednosti nekog parametra, treba uzeti iznos koji vodi do najveće vrijednosti rizika. Operator mreže ili vlasnik opskrbnog voda treba izračunati relativnu vrijednost očekivanih gubitaka na opskrbi za pojedinačnu štetu. Ako se taj izračun ne može dobiti, predlaže se uzeti reprezentativne vrijednosti iz dodatka E.
45
DODATAK A (obavijesni) Procjena godišnjeg broja opasnih udara munje N
A.1. Općenito Godišnji broj opasnih događaja N zbog udara munja koji imaju utjecaja na objekt koju se kani zaštititi ovisi o području grmljavinske aktivnosti na kojem se građevina nalazi kao i o njenim fizičkim značajkama. Općenito je prihvaćen način proračuna N tako da se pomnoži gustoća udara munja u tlo Ng s ekvivalentnom sabirnom površi-nom objekta uz uzimanje u obzir korekcijskih koeficijenata ovisnih o značajkama objekta. Gustoća udara munje Ng, je broj udara munje na km2 godišnje. Taj se podatak u većini zemalja u svijetu dobiva iz automatskog sustava za određivanje mjesta udara munja. NAPOMENA Ako ne postoji karta gustoće udara munja Ng , ta se veličina može procijeniti iz izraza: Ng ≈ 0,1 Td gdje je Td, broj grmljavinskih dana godišnje koji se može se očitati iz izokerauničkih karata.
Događaji koji se smatraju opasnim za građevinu koju treba zaštititi su: − udari munja u građevinu − udari munja pokraj građevine − udari munja u opskbni vod koji ulazi u građevinu − udari munja pokraj opskrbnog voda koji ulazi u građevinu − udari munja u građevinu na koju je spojen oskrbni vod. Udari munja koji se smatraju opasnim za opskrbni vod koji treba zaštititi su: − udari munja u opskrbni vod − udari munja pokraj opskrbnog voda − udari munja u građevinu na koju je opskrbni vod spojen. A.2. Procjena srednjeg broja opasnih događaja pri udarima munja u građevinu ND , te u građevinu spojenu na kraju "a" opskrbnog voda (NDa) 7.6.1 Određivanje sabirne površine Ad Za odvojene građevine na ravnom terenu, sabirna površina Ad je površina određena presjekom između ravnine površine tla i pravca s nagibom 1/3 koji prolazi gornjim dijelovima građevine (gdje ju dotiče) i rotira oko tih točaka. Određivanje vrijednosti Ad može se obaviti grafički ili matematički. Pravokutna građevina Za građevinu pravokutnog oblika duljine L, širine W, i visine H na ravnom zemljištu, sabirna je površina jednaka: Ad = L × W + 6 × H × (L + W) + 9 × π × H 2
(A.2)
46
gdje su dimenzije promatrane građevine L, W i H izražene u metrima (slika A.1). NAPOMENA - Točniji izračun dobiva se uzevši u obzir relativnu visinu građevine s obzirom na okolne građevine ili tlo unutar udaljenosti od 3H od građevine.
Slika A.1 – Sabirna površina Ad za usamljenu građevinu A.2.1.1 Građevina složenog oblika Ako se radi o građevini složenog oblika kao što su dijelovi istaknuti iznad krova (pogledajte sliku A.2), treba upotrijebiti grafičku metodu određivanja Ad (pogledajte sliku A.3), jer razlike mogu biti prevelike ako se upotrijebe bilo najveće (Admax) bilo najmanje (Admin) dimenzije (pogledajte tablicu A.1). Prihvatljiva približna vrijednost sabirne površine je najveća vrijednost između Admin i sabirne površine koja pripada istaknutom dijelu iznad krova A'd. A'd se može izračunati uz pomoć jednadžbe: A'd = 9 × π × Hp2
(A.3)
gdje je Hp visina istaknutog dijela iznad krova. Različiti iznosi sabirnih površina prema navedenim metodama prikazane su u tablici A.1.
47
Tablica A.1 – Iznosi sabirne površine ovisno o načinu proračuna
Dimenzije građevine (L, W, H), m m2
Grafička metoda
Građevina (najveće dimenzije)
Građevina (najmanje dimenzije)
Istak iznad krova Hp
pogledajte sliku A.2
70 × 30 × 40
70 × 30 × 25
40
Ad = 47 700
Admax = 71 316
Admin = 34 770 pogl. sliku A.3
A'd = 45 240 pogl. sliku A.3
Slika A.2 – Tlocrt i nacrt građevine složena oblika
48
Slika A.3 – Razne metode određivanja sabirne površine za građevinu na slici A.2 A.2.1.2 Građevina kao dio zgrade U primjeru kad se promatrana građevina S sastoji samo od dijela zgrade B, može se računati površinu Ad uvrstivši dimenzije građevine S ako su ispunjeni sljedeći uvjeti (vidjeti sliku. A.4): − da građevina S čini odvojeni okomiti dio zgrade B − da za građevinu B nema rizika od eksplozije − da nema mogućnosti prijelaza požara na građevinu S iz dijelova zgrade B zbog upotrebe zidova s otpornošću na požar od 120 minuta (REI 120) ili zbog upotrebe drugih odgovarajućih mjera zaštite − da je onemogućen prodor prenapona duž zajedničkih opskrbnih vodova (ako postoje) postavljanjem odgovarajuće prenaponske zaštite na ulaznim točkama tih vodova u građevinu ili zbog upotrebe drugih odgovarajućih mjera zaštite. NAPOMENA Za definiciju i obavijesti o REI pogledajte Sl. list Europske unije 1994/28/02, n. C 62/63.
Ukoliko ovi uvjeti nisu ispunjeni, mora se računati s dimenzijama cijele zgrade B.
49
Slika A.4 – Građevina koju će se uzeti u obzir pri proračunu sabirne površine Ad A.2.2 Lokacija građevine u odnosu na druge objekte Relativan položaj građevine kojim se nadomješta okolne objekte ili njen izloženi položaj izračunava se uz pomoć koeficijenta položaja građevine Cd (pogledajte tablicu A.2) Tablica A.2 - Koeficijent položaja građevine Cd Relativan položaj građevine koju se štiti građevina okružena višim građevinama ili drvećem građevina okružena građevinama ili drvećem jednake ili manje visine usamljena građevina: u blizini nema drugih objekata usamljena građevina na vrhu brijega ili humka
Cd 0,25 0,5 1 2
50
A.2.3 Broj opasnih događaja ND za građevinu (na „b“ kraju opskrbnog voda) ND se može izračunati kao umnožak: ND = Ng × Ad/b × Cd/b × 10-6
(A.4)
gdje je: Ng gustoća broja udara munje u tlo (udara/km2/godišnje) Ad/b sabirna površina za usamljenu građevinu (m2) (pogledajte sliku A.1) Cd/b koeficijent položaja građevine (pogledajte tablicu A.2). A.2.4 Broj opasnih događaja NDa za susjednu građevinu (na „a“ kraju opskrbnog voda) Prosječan godišnji broj opasnih događaja uslijed udara munja u građevinu na kraju „a“ opskrbnog (pogledajte 6.5 i sliku 5) može se izračunati kao umnožak: NDa = Ng × Ad/a × Cd/a × Ct × 10-6
(A.5)
gdje je: Ng gustoća udara munja u tlo (udara/km2/godišnje) Ad/a sabirna površina za usamljenu građevinu (m2) (pogledajte sliku A.1) Cd/a koeficijent položaja susjedne građevine (pogledajte tablicu A.2) Ct korekcijski koeficijent ukoliko postoji transf. stanica SN/NN na opskrbnom vodu na koji je građevina spojena, smještena između mjesta udara munje i građevine (pogledajte tablicu A.4). Taj se koeficijent upotrebljava za odsječke voda na strani udaljenijoj od transformatorske stanice u odnosu na građevinu. A.3. Proračun srednjega godišnjeg broja opasnih događaja uslijed udara munja pokraj građevine NM NM se može izračunati kao umnožak: NM = Ng × (Am – Ad/b × Cd/b) × 10-6
(A.6)
gdje je: Ng gustoća udara munja u tlo, udara/km2/godišnje sabirna površina za udare munja pokraj građevine, m2 Am Sabirna površina Am za građevinu proteže do udaljenosti od 250 m od vanjskih rubova građevine (pogledajte sliku A.5) Ako je NM < 0, mora se pri procjeni uzeti da je NM = 0 A.4 Proračun srednjeg godišnjeg broja opasnih događaja pri udarima munja u opskrbni vod NL Za vod koji se sastoji od jednog osječka NL se može izračunati iz izraza:
51
NL = Ng × Al × Cd × Ct × 10-6
(A.7)
gdje je Ng gustoća udara munja u tlo, udara/km2/god. Al sabirna površina za udare munja u opskrbni vod (m2) (vidjeti tablicu A.3 i sliku A.5) Cd koeficijent položaja za vod (vidjeti tablicu A.2) Ct korekcijski koeficijent ako postoji SN/NN transformatorska stanica između mjesta udara munje i građevine (vidjeti tablicu A.4). Odnosi se na odsječke voda dalje od transformatorske stanice u odnosu na građevinu. Tablica A. 3 - Sabirne površine Al i Ai ovisno o značajkama opskrbnih vodova Nadzemni Podzemni (kabel) Al (Lc – 3(Ha+ Hb)) × 6 × Hc (Lc - 3(Ha+ Hb)) × ρ Ai 1 000 × Lc 25 × Lc × ρ gdje pojedine oznake znače: Al sabirna površina za udare munja u opskrbni vod, m2 Ai sabirna površina za udare munja u tlo pokraj opskrbnog voda, m2 Hc visina vodiča opskrbnog nadzemnog voda iznad zemlje, m Lc duljina odsječka opskrbnog voda od građevine do prvog distribucijskog čvorišta (m). Kao najveću duljinu treba pretpostaviti Lc = 1 000 m. Ha visina građevine na kraju "a" opskrbnog voda, m Hb visina građevine na kraju "b" opskrbnog voda, m ρ otpornost tla u kojem je opskrbni vod ukopan (Ωm). Kao najveću otpornost treba pretpostaviti ρ = 500 Ωm. Za potrebe pri ovom proračunu vrijedi: − ako je veličina Lc nepoznata, treba pretpostaviti da je Lc = 1000 m − ako je otpornost tla nepoznata treba pretpostaviti ρ = 500 Ωm − ako podzemni kabeli prolaze u punoj duljini kroz gustu mrežu sustava uzemljenja, pretpostaviti da je ekvivalentna sabirna površina Ai = Al = 0 − pretpostavlja se da se građevina koju treba zaštititi nalazi na kraju "b" opskrbnog voda. NAPOMENA Više obavijesti o sabirnim površinama Al i Ai mogu se naći u Preporukama ITU K.46 i K.47
Tablica A.4 - Koeficijent transformatora Ct (na opskrbnom e.e. vodu) Transformator Ct vod s dvonamotnim transformatorom 0,2 sam vod (bez transformatora) 1
A.5 Proračun srednjega godišnjeg broja opasnih događaja uslijed udara munja pokraj voda NI Za jedan odsječak voda (nadzemnog voda, kabela, sa zaslonom, bez zaslona, itd.), iznos NI se može izračunati iz: 52
Nl = Ng × Ai × Ce × Ct × 10-6
(A.9)
gdje je: Ng gustoća udara munja u zemlju, udara/km2/god. Ai sabirna površina za udare munja u tlo pokraj voda, m2 (v. tablicu A.3 i sliku A.5) Ce koeficijent okoline (vidjeti tablicu A.5). Ct korekcijski koeficijent ako postoji SN/NN transformator između točke udara i građevine (vidjeti tablicu A.4). Taj se koeficijent odnosi na odsječke voda prije transformatora u odnosu na građevinu Tablica A.5 - Koeficijent okoline Ce Okolina grad s visokim zgradama1) grad2) predgrađe3) selo
Ce 0 0,1 0,5 1
1) visina zgrada viša od 20 m 2) visina zgrada između 10 m i 20 m 3) visina zgrada manja od 10 m NAPOMENA - sabirna površina voda Ai određena je njegovom duljinom Lc te razmakom u širinu od voda Di (vidjeti sliku A.5) pri kojoj udar munje blizu voda može prouzročiti inducirane prenapone ne manje od 1,5 kV.
Slika A.5 - Sabirne površine (Ad, Am, Ai, Al)
53
DODATAK B (obavijesni) Procjena vjerojatnosti Px štete na građevini Vjerojatnosti prikazane u ovom dodatku vrijede ako su mjere zaštite u suglasnosti sa: − HRN EN 62305-3 za mjere zaštite kojima se smanjuju povrede živih bića kao i za mjere zaštite za smanjenje materijalnih šteta − HRN EN 62305-4 za mjere zaštite kojima se smanjuju kvarovi na unutarnjim uređajima i sustavima Ukoliko je opravdano mogu se upotrijebiti i druge vrijednosti. Iznosi vjerojatnosti Px manje od 1 mogu se uzeti samo ako se mjera zaštite ili značajka odnosi na cijelu građevinu ili zonu građevine (ZS) koju treba zaštititi kao i na svu odgovarajuću opremu. B.1 Vjerojatnost PA da će udar munje prouzročiti povrede živih bića Iznosi vjerojatnosti PA električnog udara koje bi doživjeli ljudi zbog napona koraka i dodirnog napona pri udaru munje u građevinu navedeni su u tablici B.1 ovisno o vrsti zaštitnih mjera: Tablica B.1 - Vjerojatnosti PA da će udar munje prouzročiti električni udar za živa bića zbog opasnih napona koraka i dodirnih napona Zaštitna mjera PA nema zaštitnih mjera 1 električna izolacija na izloženim vodičima (npr. najmanje 3 mm 0,01 umreženog polietilena) učinkovito izjednačivanje potencijala i uzemljenje 0,01 oznake upozorenja 0,1 Ako je provedeno više od jedne zaštitne mjere, konačan se iznos PA izračunava kao umnožak odgovarajućih iznosa PA. NAPOMENA 1 - Za više obavijesti pogledajte 8.1 i 8.2 u HRN EN 62305-3. NAPOMENA 2 - Ako su kao odvodi na građevini korišteni dijelovi konstruktivne armature ili metalni profili ili gdje postoje fizička ograničenja, vjerojatnost PA je zanemariva.
B.2 Vjerojatnost PB da će udar munje u građevinu izazvati materijalne štete Iznosi vjerojatnosti PB materijalnih šteta zbog udara munje u građevinu navedene su u tablici B.2, kao funkcija razine zaštite od munje (LPL).
54
Tablica B.2 - Iznosi PB ovisno o zaštitnim mjerama za smanjenje materijalnih šteta Značajka građevine LPL PB građevina nema sustav zaštite od munje (LPS) 1 IV 0,2 III 0,1 građevina ima sustav zaštite od munje (LPS) II 0,05 I 0,02 građevina koja ima sustav hvataljki koji odgovara LPS I i neprekinutu metalnu konstrukciju ili armaturu u betonu koji djeluju kao prirodni 0,01 sustav odvoda građevina s metalnim krovom ili sustavom hvataljki, koja može sadržavati i prirodne sastavnice, s potpunom zaštitom svih instalacija na krovu od izravnog udara munje i neprekinutom metalnom 0,001 konstrukcijom ili armaturom u betonu koji djeluju kao prirodni sustav odvoda NAPOMENA Mogući su i iznosi PB različiti od onih u tablici B.2 ako se zasnivaju na podrobnim istraživanjima koja su obuhvatila zahtjeve dimenzioniranja i kriterije za hvataljke iz HRN EN 62305-1.
B.3 Vjerojatnost PC da će udar munje u građevinu prouzročiti kvar na unutarnjim sustavima Vjerojatnost PC da će udar munje u građevinu prouzročiti kvar na unutarnjim sustavima ovisi o uporabi odvodnika prenapona (misli se uvijek na komplet odvodnika): PC = PSPD
(B.1)
Iznos vjerojatnosti PSPD ovisi o razini zaštite od munje (LPL) za koju je odvodnik prenapona projektiran, kao što je navedeno u tablici B.3 Tablica B.3 - Iznosi vjerojatnosti PSPD ovisno o razini zaštite (LPL) za koju je odvodnik projektiran LPL PSPD nije postavljena 1 usklađena SPD zaštita III-IV 0,03 II 0,02 I 0,01 NAPOMENA 3 0,005 – 0,001 NAPOMENA 1 Za smanjenje PC pogodna je samo usklađena zaštita. Usklađena SPD zaštita je učinkovita za smanjenje PC samo za građevine zaštićene sa LPS ili građevine s neprekinutom metalnom konstrukcijom ili armaturom u betonu koji djeluju kao prirodni LPS i gdje su udovoljeni zahtjevi prema HRN EN 62305-3. NAPOMENA 2 Oklopljeni unutarnji sustavi spojeni na vanjske vodove optičkim vlaknima ili ako se radi o sustavu sa zaštićenim vodovima struje munje, s vodovima uvučenim u metalne kanale ili metalne cijevi, ne trebaju imati usklađenu SPD zaštitu. NAPOMENA 3 Mogući su i manji iznosi PSPD u slučaju SPD-ova koji imaju bolje značajke zaštite (propusnost veće struje, niža zaštitna razina, itd.) u usporedbi sa zahtjevima određenim za LPL I na odgovarajućem mjestu ugradnje.
55
B.4 Vjerojatnost PM da će udar munje pokraj građevine prouzročiti kvar na unutarnjim sustavima Vjerojatnost PM da će udar munje pokraj građevine prouzročiti kvar na unutarnjim sustavima ovisi o upotrijebljenim zaštitnim mjerama (LPM), ovisno o koeficijentu KMS. U primjeru kad usklađena SPD zaštita ne udovoljava zahtjevima HRN EN 62305-4, iznos PM jednak je iznosu PMS. Iznosi PMS kao funkcije KMS, navedena je u tablici B.4, gdje je KMS koeficijent koji uzima u obzir značajke upotrijebljenih zaštitnih mjera. Tablica B.4 - Iznosi vjerojatnosti PMS ovisno o koeficijentu KMS KMS ≥ 0,4 0,15 0,07 0,035 0,021 0,016 0,015 0,014 ≤ 0,013
PMS 1 0,9 0,5 0,1 0,01 0,005 0,003 0,001 0,000 1
Ako unutarnji sustavi imaju opremu koja nema izolacijsku čvrstoću prema odgovarajućim normama za proizvodnju, treba uzeti da je PMS = 1. Iznosi koeficijenta KMS izračunavaju se iz umnoška: KMS = KS1 × KS2 × KS3 × KS4
(B.2)
gdje je: KS1 koeficijent koji uzima u obzir učinkovitost zaslanjanja građevine, LPS-a ili drugih zaslona na granici LPZ 0/1 KS2 koeficijent koji uzima u obzir učinkovitost zaslona unutar građevine na granici zona zaštite od munje LPZ X/Y (X > 0, Y > 1) KS3 koeficijent koji uzima u obzir značajke unutarnjeg vođenja instalacije (vidjeti tablicu B.5). KS4 koeficijent koji uzima u obzir izolacijsku čvrstoću na udarni napon sustava koji treba zaštititi. Unutar jedne zone zaštite LPZ, na sigurnosnoj udaljenosti od graničnog zaslona, koja iznosi najmanje koliko i širina oka mreže w, koeficijenti KS1 i KS2 za LPS ili za zaslone u obliku prostorne mreže mogu se izračunati kao: KS1 = KS2 = 0,12 × w
(B.3)
gdje je w (m) širina oka mreže zaslona u obliku prostorne mreže ili oka mreže odvoda 56
LPS ili razmak između metalnih stupova građevine ili između armiranih betonskih okvira koji djeluju kao prirodni LPS. Za neprekinute metalne oklope, ako je debljina oklopa u granicama od 0,1 mm do 0,5 mm, KS1 = KS2 =10-4 do 10-5. NAPOMENA Na mjestima gdje je postavljena mreža za izjednačivanje potencijala prema HRN EN 62395-4, iznosi KS1 i KS2 mogu se smanjiti na polovicu.
Na mjestima gdje je induktivna petlja u blizini vodiča graničnog zaslona zaštitne zone (LPZ) na udaljenosti manjoj od sigurnosne udaljenosti, uzimaju se veće vrijednosti koeficijenata KS1 i KS2. Primjerice, za udaljenosti od zaslona koje se kreću od 0,1 w do 0,2 w, moraju se uzeti dva puta veće vrijednosti KS1 i KS2. Postoji li kaskada od više LPZ, rezultirajući KS2 izračunava se kao umnožak odgovarajućih koeficijenata KS2 za svaku zonu LPZ. NAPOMENA - Vrijednost KS1 ograničena je najviše na 1.
Tablica B.5 - Iznos koeficijenta KS3 ovisno o oklapanju unutarnjih električnih instalacija Vrsta unutarnjeg oklapanja električnih instalacija neoklopljeni kabel - nije se vodilo računa o izbjegavanju petlji 1) neoklopljeni kabel - vodilo se računa o izbjegavanju velikih petlji 2) neoklopljeni kabel - vodilo se računa o izbjegavanju petlji 3) oklopljeni kabel s otporom oklopa 4) 5 < RS ≤ 20 Ω/km oklopljeni kabel s otporom oklopa 4) 1 < RS ≤ 5 Ω/km oklopljeni kabel s otporom oklopa 4) R ≤ 1 Ω/km
KS3 1 0,2 0,02 0,001 0,000 2 0,000 1
1)
Petlje vodiča vođene raznim trasama u velikim građevinama (površina petlje reda veličine 50 m2) 2) Petlje vodiča vođene u istom kanalu ili vodiči vođeni raznim trasama u malim građevinama (površina petlje reda veličine 10 m2) 3) Petlje vodiča u istom kabelu (površina petlje reda veličine 0,5 m2) 4) Kabel sa zaslonom otpornosti RS (Ω/km) spojenim na sabirnicu za izjednačivanje potencijala na oba kraja, te opremom priključenom na istu sabirnicu.
Za vodove položene u neprekinutim metalnim kanalima i spojene na sabirnicu za izjednačivanje potencijala na oba kraja, vrijednosti KS3 treba pomnožiti s 0,1. Koeficijent KS4 izračunava se kao: KS4 = 1,5 / Uw
(B.4)
gdje je Uw nazivna čvrstoća izolacije na udarni napon sustava koji treba zaštititi, kV. Ima li u kojem unutarnjem sustavu uređaja s različitom izolacijskom čvrstoćom na udarni napon, treba uzeti koeficijent KS4 za najnižu izolacijsku čvrstoću.
57
B.5 Vjerojatnost PU da će udar munje u opskrbni vod prouzročiti povrede živih bića Iznos vjerojatnosti PU povrede živih bića zbog pojave dodirnog napona pri udaru munje u opskrbni vod koji ulazi u građevinu, ovisi o značajkama zaštitnog vodiča opskrbnog voda, o otpornosti na udarni napon unutarnjih sustava spojenih na taj vod, o tipičnim mjerama zaštite (fizičkim zaprekama, oznakama opasnosti itd. – pogledajte tablicu B.1) kao i o tome jesu li postavljeni odvodnici prenapona (SPD) na ulazu opskrbnog voda u građevinu. Kad odvodnici prenapona (SPD) nisu ugrađeni u svrhu izjednačivanja potencijala prema HRN EN 62305-3, iznos PU jednak je vrijednosti PLD, pri čemu je PLD vjerojatnost kvarova unutarnjih sustava uslijed udara munje u opskrbni vod. Iznosi PLD dani su u tablici B.6. Kad odvodnici prenapona (SPD) jesu ugrađeni u svrhu izjednačivanja potencijala prema HRN EN 62305-3, za iznos PU uzima se niža vrijednost između PSPD i PLD. NAPOMENA – U ovom slučaju za smanjenje PU nije potrebno ugraditi usklađenu SPD zaštitu prema HRN EN 62305-4, dovoljno je ugraditi ih prema normi HRN EN 62305-3.
Tablica B.6 - Iznos vjerojatnosti PLD ovisno o otporu RS zaslona kabela i o otpornosti na udarni napon Uw priključene opreme Uw kV 1,5 2,5 4 6
5 < RS ≤ 20 Ω/km 1 0,95 0,9 0,8
1 > RS ≤ 5 Ω/km 0,8 0,6 0,3 0,1
RS ≤ 1 Ω/km 0,4 0,2 0,04 0,02
RS (Ω / km): otpornost zaštitnog vodiča kabela
Za vodove bez zaštitnog vodiča treba uzeti da je PLD = 1. Kad su provedene zaštitne mjere, kao što su fizičke zapreke, oznake upozorenja, itd., vjerojatnost PU može se smanjiti množenjem s vjerojatnošću PA navedenoj u tablici B.1. B.6 Vjerojatnost PV da će udar munje u opskrbni vod prouzročiti materijalnu štetu Iznos vjerojatnosti PV materijalnih šteta zbog udara munje u opskrbni vod koji ulazi u građevinu ovisi o značajkama zaštitnog vodiča opskrbnog voda, o otpornosti na udarni napon unutarnjih sustava spojenih na opskrbni vod, kao i o tome jesu li ugrađeni odvodnici SPD. Kad odvodnici SPD nisu ugrađeni u svrhu izjednačivanja potencijala prema HRN EN 62305-3, iznos PV jednak je vrijednosti PLD, gdje je PLD vjerojatnost kvarova unutarnjih sustava uslijed udara munja u opskrbni vod. Iznosi za PLD navedeni su u tablici B.6.
58
Kad su odvodnici SPD ugrađeni u svrhu izjednačivanja potencijala prema HRN EN 62305-3, iznos PV jednak je manjoj vrijednosti između PSPD (pogledajte tablicu B.3) i PLD. NAPOMENA - Za smanjenje PV ovdje nije potrebno ugraditi usklađenu SPD zaštitu prema HRN EN 62305-4, dovoljno je ugraditi SPD-ove prema normi HRN EN 62305-3.
B.7 Vjerojatnost PW da će udar munje u opskrbni vod prouzročiti kvar na unutarnjim sustavima Iznos vjerojatnosti PW da će udar munje u opskrbni vod koji ulazi u građevinu prouzročiti kvar na unutarnjim sustavima ovisi o značajkama zaštitnog vodiča opskrbnog kabela, o otpornosti na udarni napon unutarnjih sustava spojenih na opskrbni vod, kao i o tome jesu li ugrađeni odvodnici SPD. Kad usklađena SPD zaštita nije ugrađena prema HRN EN 62305-4, iznos PW jednaka je iznosu PLD, gdje je PLD vjerojatnost kvarova unutarnjih sustava uslijed udara munja u opskrbni vod. Iznosi za PLD navedeni su u tablici B.6. Kad je usklađena SPD zaštita ugrađena prema HRN EN 62305-4, iznos PW je manja između vrijednosti PSPD (pogledajte tablicu B.3) i PLD. B.8 Vjerojatnost PZ da će udar munje pokraj opskrbnog voda prouzročiti kvar na unutarnjim sustavima Iznos vjerojatnosti PZ da će udar munje pokraj opskrbnog voda koji ulazi u građevinu prouzročiti kvar na unutarnjim sustavima ovisi o značajkama zaslonskog vodiča kabela, otpornosti na udarni napon sustava koji je na njega priključen kao i provedenih zaštitnih mjera. Kad usklađena SPD zaštita nije ugrađena prema HRN EN 62305-4, iznos PZ jednaka je vrijednosti PLI, gdje je PLI vjerojatnost kvarova unutarnjih sustava uslijed udara munja u opskrbni vod. Iznosi za PLI navedeni su u tablici B.7. Kad je usklađena SPD zaštita ugrađena prema HRN EN 62305-4, iznos PZ je manja između vrijednosti PSPD (pogledajte tablicu B.3) i PLI.
59
Tablica B.7 - Iznos vjerojatnosti PLI ovisno o otporu RS zaslonskog vodiča kabela i otpornosti na udarni napon Uw opreme
Uw kV
Bez zaslon skog vodiča
1,5 2,5 4 6
1 0,4 0,2 0,1
Zaslon nije spojen na sab. za izjednačiv. potencijala na koju je spojena oprema 0,5 0,2 0,1 0,05
Zaslon spojen na sabirnicu za izjednačivanje potencijala na koju je spojena i oprema 5 < RS ≤ 20 Ω/km 0,15 0,06 0,03 0,02
1 > RS ≤ 5 Ω/km
RS ≤ 1 Ω/km
0,04 0,02 0,008 0,004
0,02 0,008 0,004 0,002
RS: otpornost zaštitnog vodiča kabela (Ω / km). NAPOMENA Točniji proračun KS za odsječke sa zaštitnim vodičima i bez njih može se naći u Preporukama ITU K.46
60
DODATAK C (obavijesni) Procjena iznosa gubitaka Lx na građevini Iznos gubitaka Lx mora izračunati i odrediti projektant sustava zaštite od munje (ili vlasnik građevine). Tipične srednje vrijednosti dane u ovom dodatku su obične vrijednosti koje je predložio IEC. Nacionalna povjerenstva mogu izabrati druge vrijednosti. NAPOMENA Preporučljivo je da se jednadžbe dane u ovom dodatku upotrebljavaju kao primarni izvor za određivanje veličine gubitaka Lx.
C.1. Prosječan godišnji relativni gubitak Gubitak Lx se odnosi na srednji relativni iznos određenih vrsta šteta, koje mogu nastati kao rezultat udara munje uzevši u obzir njihove posljedice i učinke. Njihova veličina ovisi o: − broju osoba i vremena njihova zadržavanja na opasnom mjestu − vrsti i važnosti pogođene javne opskrbe − vrijednosti dobara pogođenih štetom. Gubitak Lx varira ovisno o vrsti gubitka (L1, L2, L3 i L4) koji se promatra i, za svaku vrstu gubitka, ovisno o vrsti štete (D1, D2 i D3) koja ga je prouzročila. Upotrijebljene su sljedeće oznake: gubitak zbog povreda uslijed dodirnog napona i napona koraka Lt Lf gubitak zbog materijalnih šteta Lo gubitak zbog kvarova unutarnjih sustava. C.2. Gubitak ljudskih života Vrijednost Lt, Lf i Lo može se odrediti kao relativni broj žrtava iz sljedeće približne formule: n t Lx = p ⋅ p (C.1) nt 8760 gdje je: np mogući broj ugroženih ljudi (žrtava) nt očekivani ukupni broj ljudi (u građevini) tp godišnji broj sati koliko su ljudi nazočni na opasnom mjestu, izvan građevine (samo Lt) ili unutar građevine (Lt, Lf i Lo). Tipične srednje vrijednosti Lt, Lf i Lo, koje se mogu pretpostaviti kad je određivanje np, nt i tp nesigurno ili otežano, navedene su u tablici C.1.
61
Tablica C.1 - Tipične srednje vrijednosti Lt, Lf i Lo Vrsta građevine sve vrste – (ljudi unutar građevine) sve vrste - (ljudi izvan građevine)
Lt 0,0001 0,01
Vrsta građevine bolnice, hoteli, javna zdanja industrija, trgovine, škole zabavišta, crkve, muzeji ostale građevine
Lf 0,1 0,05 0,02 0,01
Vrsta građevine opasnost od eksplozije bolnice
Lo 0,1 0,001
Gubitak ljudskih života određen je značajkama građevine koje se uzimaju u obzir koeficijentima povećanja (hz) i smanjenja gubitaka (rf, rp, ra, ru) kao što su: LA= ra × Lt
(C.2)
LU = ru × Lt
(C.3)
LB = LV = rp × hz × rf × Lf
(C.4)
LC = LM = LW = LZ = Lo
(C.5)
gdje je ra koeficijent smanjenja gubitaka ljudskih života ovisno o vrsti tla (v. tablicu C.2) ru koeficijent smanjenja gubitaka ljudskih života ovisno o vrsti poda (v. tablicu C.2) rp koeficijent smanjenja gubitaka zbog materijalnih šteta koji ovisi o upotrijebljenim mjerama zaštite kojim se smanjuju posljedice požara (v. tablicu C.3) rf koeficijent smanjenja gubitaka zbog materijalnih šteta koji ovisi o opasnosti pojave požara na građevini (v. tablicu C.4) hz koeficijent povećanja gubitaka zbog materijalnih šteta u situacijama s posebnom opasnošću (v. tablicu C.5) Tablica C.2 - Iznosi koeficijenata smanjenja ra i ru ovisno o vrsti površine tla ili poda Vrsta površine poljoprivredno tlo, beton mramor, keram. pločice šljunak, tapison, tepih asfalt, linoleum, drvo
Kontaktni otpor, kΩ1) ≤1 1 - 10 10 - 100 ≥ 100
ra i ru 0,01 0,001 0,0001 0,00001
1) Vrijednosti mjerene između elektrode s površinom 400 cm2 pritisnute silom od 500 N i točke u beskonačnosti
62
Tablica C.3 - Iznosi koeficijenta smanjenja rp ovisno o poduzetim mjerama za smanjenje posljedica požara Poduzete mjere Nisu poduzete nikakve mjere Poduzeta je jedna od sljedećih mjera: - aparati za gašenje, - instalacije za gašenje s ručnim posluživanjem, - automatsko gašenje, - instalacija ručnog alarma - hidranti - požarno-otporni odjeljci, - zaštićeni putovi za evakuaciju Poduzeta je jedna od sljedećih mjera: - instaliran automatski sustav za gašenje, - instaliran automatski alarm 1)
rp 1
0,5
0,2
1)
samo ako je zaštićen od prenapona ili drugih oštećenja i ako je vrijeme dolaska vatrogasne službe manje od 10 min.
Ako je poduzeto više od jedne mjere, koeficijent rp ima, od svih relevantnih vrijednosti, najnižu vrijednost. Za građevine s rizikom eksplozije, u svakom je slučaju rp = 1. Tablica C.4 - Vrijednosti koeficijenta smanjenja rf ovisno o riziku izbijanja požara na građevini Rizik izbijanja požara rf eksplozija 1 visoki rizik 0,1 normalan rizik 0,01 mali rizik 0,001 nema rizika 0 NAPOMENA 1 - Za slučaj građevine s opasnošću eksplozije i građevine koje sadrže eksplozivne mješavine, potrebna je podrobnija procjena rf. NAPOMENA 2 - Građevine s visokim rizikom izbijanja požara može se promatrati kao građevine od zapaljivog materijala ili kao građevine sa specifičnim požarnim opterećenjem većim od 800 MJ/m2. NAPOMENA 3 - Građevine s normalnim rizikom izbijanja požara mogu se promatrati kao građevine sa specifičnim požarnim opterećenjem između 800 i 400 MJ/m2. NAPOMENA 4 - Građevine s malim rizikom izbijanja požara mogu se promatrati kao građevine sa specifičnim požarnim opterećenjem manjim od 400 MJ/m2, ili građevine koje samo povremeno sadrže zapaljive tvari. NAPOMENA 5 - Specifično požarno opterećenje je omjer toplinske energije ukupne količine zapaljive tvari u građevini i ukupne površine građevine.
63
Tablica C.5 - Iznosi koeficijenta hz koji povećava relativne iznose gubitaka ako postoji posebna opasnost Posebna vrsta opasnosti nema posebne opasnosti niska razina panike (npr. građevine do dva kata i broj ljudi ne veći od 100) prosječna razina panike (npr. građevine za kulturne i športske priredbe s brojem sudionika između 100 i 1000 ljudi) poteškoće pri evakuaciji (građevine s nepokretnim osobama, bolnice) visoka razina panike (npr. građevine za kulturne i športske priredbe s brojem sudionika većim od 1000 ljudi) opasnost za okolinu i okoliš onečišćenje okoline i okoliša
hz 1 2 5 5 10 20 50
C.3. Neprihvatljiv gubitak javne opskrbe Iznosi Lf i Lo mogu se odrediti kao relativini iznosi mogućih gubitaka iz sljedeće približne formule: n t Lx = p ⋅ (C.6) nt 8760 gdje je Tablica C.6 - Tipične srednje vrijednosti Lf i Lo Vrsta opskrbe ili usluge plin, voda TV, telefon, električna energija
Lf 0,1 0,01
Lo 0,01 0,001
Gubitak javne opskrbe ili usluge ovisi o značajkama građevine te o vrijednosti koeficijenata smanjenja (rp), kako slijedi: LB = LV = rp × rf × Lf LC = LM = LW = LZ = Lo
(C.7) (C.8)
Iznosi koeficijenata navedeni su − za rp u tablici C.3 − za rf u tablici C.4 C.4. Gubitak nenadomjestive kulturne baštine Iznos Lf može se odrediti kao relativni iznos mogućih gubitaka iz sljedeće približne formule: Lx = c / ct
(C.9)
64
gdje je: c srednja novčana vrijednost mogućih gubitaka u građevini (npr. vrijednost gubitaka dobara koja se može osigurati) ct ukupna novčana vrijednost građevine (npr. ukupna osigurana vrijednost svih dobara sadržanih u građevini) Tipična srednja vrijednost Lf, koju se može pretpostaviti kad je određivanje c i ct nesigurno ili teško jest: Lf = 0,1 Gubitak nenadomjestive kulturne baštine ovisi o značajkama građevine i opisuje se koeficijentom smanjenja rp kao što slijedi: LB = LV = rp × rf × Lf
(C.10)
a vrijednosti koeficijenata navedene su: − za rp u tablici C.3 − za rf u tablici C.4 C.5. Gospodarski gubici Vrijednosti Lt, Lf i Lo mogu se odrediti kao relativni iznos mogućih gubitaka iz sljedeće približne formule: Lx = c / ct
(C.11)
gdje c srednja novčana vrijednost mogućih gubitaka na građevini (uključujući sadržaj, odgovarajuće aktivnosti te njihove posljedice) ct ukupna novčana vrijednost građevine (uključujući sadržaj i odgovarajuće aktivnosti). Tipične srednje vrijednosti Lt, Lf i Lo za sve vrste građevina koje se mogu pretpostaviti ako je određivanje veličina c, i ct nepouzdano ili teško, dano je u tablici C.7.
65
Tablica C.7 – Tipične srednje vrijednosti Lt, Lf i Lo Vrsta građevine sve vrste – unutar građevine sve vrste – izvan građevine
Lt 0,000 1 0,01
Vrsta građevine bolnice, industrijske građevine, muzeji, poljoprivredne hoteli, škole, uredi, crkve, javna zabavišta, gospodarske zgrade ostale građevine
Lf 0,5
Vrsta građevine građevina s rizikom eksplozije bolnice, industrijske građevine, uredi, hoteli, gospodarske zgrade muzeji, poljoprivredne građevine, škole, crkve, javna zabavišta ostale građevine
Lo 0,1 0,01
0,2 0,1
0,001 0,000 1
Gubitak gospodarskih vrijednosti ovisi o značajkama građevine i određuje se uz pomoć koeficijenata povećanja (hz), odnosno smanjenja (rp, ra, rf, ru) kako slijedi: LA= ra × Lt
(C.12)
LU= ru × Lt
(C.13)
LB = LV = rp × rf × hz × Lf
(C.14)
LC = LM = LW = LZ = Lo
(C.15)
a vrijednosti koeficijenata navedene su redom: − ra i ru u tablici C.2 − rp u tablici C.3 − rf u tablici C.4 − hz u tablici C.5
66
DODATAK D (obavijesni) Procjena vjerojatnosti štete P'x na opskrbnom vodu Vjerojatnosti dane u ovom dodatku u skladu su s IEC normama. Ukoliko su opravdane, mogu se odabrati druge vrijednosti. Vjerojatnosti dane u ovom dodatku vrijede ako su zaštitne mjere u skladu s normom IEC 62305-5. D.1
Vodovi s metalnim vodičima
D.1.1 Vjerojatnosti P 'B i P 'C da će udar munje u građevinu na koju je vod spojen prouzročiti štete (na opskrbnom vodu)
Vjerojatnost P 'B da će udar munje u građevinu, na koju je vod spojen, prouzročiti materijalne štete i vjerojatnost P 'C da će udar munje u građevinu, na koju je vod spojen, prouzročiti kvarove uređaja priključenih na njega, ovise o struji kvara Ia, koja opet ovisi o značajkama voda, o broju opskrbnih vodova koji ulaze u građevinu, kao i o broju i vrsti upotrijebljenih zaštitnih mjera. Za vodove bez zaslonskog vodiča može se pretpostaviti vrijednost Ia = 0. Struja kvara Ia (kA) za vodove sa zaslonom računa se prema izrazu: Ia =
25 ⋅ n ⋅ U W Rs ⋅ K d ⋅ K p
(D.1)
gdje je: Kd koeficijent koji ovisi o značajkama voda (pogledajte tablicu D.1) Kp koeficijent koji uzima u obzir provedene zaštitne mjere (pogledajte tablicu D.2) Uw otpornost izolacije kabela na udarni napon (kV), (pogledajte tablicu D.3 za kabele i tablicu D.4 za uređaje) Rs otpornost zaštitnog vodiča kabela, (Ω/km) n broj opskrbnih vodova koji ulaze u građevinu. NAPOMENA 1 – SPD-ovi postavljeni na ulaznoj točki voda u građevinu povećavaju struju kvara Ia i mogu imati pozitivan zaštitni učinak. NAPOMENA 2 – Podrobnije obavijesti o TLC vodovima dane su u preporukama ITU K.47.
Tablica D.1 - Iznos koeficijenta Kd ovisno o značajkama voda sa zaslonom Vod zaslon u dodiru s tlom zaslon nije u dodiru s tlom
Kd 1 0,4
67
Tablica D.2 - Iznosi koeficijenta Kp ovisno o upotrijebljenim zaštitnim mjerama Zaštitne mjere bez zaštitnih mjera dodatni zaslonski vodič - jedan vodič1) dodatni zaslonski vodič – dva vodiča1) vod položen u kabelski kanal za zaštitu od munje kabel za zaštitu od struje munje dodatni vodiči oklopa - željezna cijev
Kp 1 0,6 0,4 0,1 0,02 0,01
1)
zaslonski vodič položen približno na 30 cm iznad kabela; dva zaslonska vodiča položena približno na 30 cm iznad kabela i simetrično raspoređena u odnosu na os kabela
Tablica D.3 - Čvrstoća na udarni napon Uw ovisno o vrsti kabela Vrsta kabela telekomunikacijski kabel s papirnom izolacijom telekomunikacijski kabel s izolacijom od PVC ili PE elektroenergetski elektroenergetski elektroenergetski elektroenergetski elektroenergetski elektroenergetski
Un, kV -
Uw, kV 1,5
-
5
≤1 3 6 10 15 20
15 45 60 75 95 125
Tablica D.4 - Otpornost na udarni napon Uw ovisno o vrsti uređaja Vrsta uređaja (opreme) elektronički električni korisnički uređaji (Un < 1 kV) električni mrežni uređaji (Un < 1 kV)
Uw, kV 1,5 2,5 6
U tablici D.5. navedene su vjerojatnosti P'B i P'C ovisno o veličini struje kvara Ia. Ako su ugrađeni odvodnici SPD u skladu s IEC 62305-5, iznosi P 'B i P 'C jednaki su vrijednosti PSPD (pogledajte tablicu B.3).
68
Tablica D.5 - Veličine vjerojatnosti P 'B, P 'C, P 'V, P 'W ovisno o struji kvara Ia Ia, kA 0 3 5 10 20 30 40 50 60 80 100 150 200 300 400 600
P 'B, P 'C, P 'V, P 'W 1 0,99 0,95 0,9 0,8 0,6 0,4 0,3 0,2 0,1 0,05 0,02 0,01 0,005 0,002 0,001
D.1.2 Vjerojatnosti P 'V i P 'W da će udar munje u opskrbni vod prouzročiti štete Vjerojatnost P 'V da će udar munje prouzročiti materijalne štete i vjerojatnost P'W da će udar munje u opskrbni vod prouzročiti kvarove na priključenim uređajima, ovisne su o struji kvara Ia koja, opet, ovisi o značajkama voda i upotrijebljenim zaštitnim mjerama. Za nezaštićeni vod treba uzeti vrijednost Ia = 0. Za zaštićene vodove struja kvara Ia može se izračunati prema formuli: Ia =
25 ⋅ U W Rs ⋅ K d ⋅ K p
(D.2)
gdje je: Kd koeficijent ovisan o značajkama voda (pogledajte tablicu D.1) Kp koeficijent koji uzima u obzir upotrijebljene zaštitne mjere (pogledajte tablicu D.2) Uw otpornost na udarni napon, kV (pogledajte tablicu D.3 za kabele i tablicu D.4 za uređaje) Rs otpornost oklopa kabela, Ω/km. Najveće vrijednosti struje kvara Ia koje treba uzeti pri proračunu vjerojatnosti P 'V za telekomunikacijske vodove jesu: − Ia = 40 kA - za kabele s olovnim oklopom − Ia = 20 kA - za kabele s aluminijskim oklopom. NAPOMENA 1- Navedene vrijednosti su grube procjene jakosti ispitnih struja (It) koje bi mogle oštetiti tipične telekomunikacijske kabele u točki udara. Postoji li bilo koji dokaz da te vrijednosti nisu
69
upotrebljive za projektiranje danog kabela, mogu se upotrijebiti druge vrijednosti. U tom slučaju za određivanje jakosti struje kvara treba koristiti ispitivanja opisana u normi IEC 62305-5. Vrijednosti P 'V i P 'W u ovisnosti o struji kvara Ia navedene su u tablici D.5.
D.1.3 Vjerojatnost P 'Z da će udar munje pokraj voda prouzročiti štetu Vjerojatnost P 'Z da će udar munje pokraj voda prouzročiti kvarove na priključenim uređajima ovisi o značajkama voda i upotrijebljenim zaštitnim mjerama. Ako su ugrađeni odvodnici SPD u skladu s normom IEC 62305-5, iznos P 'Z jednak je vrijednosti PLI. Vrijednosti PLI navedene su u tablici B.7. Ako su ugrađeni odvodnici SPD u skladu s normom HRN EN 62305-4, iznos P 'Z je manja vrijednost između PSPD i PLI (pogledajte tablicu B.3). D.2 Vodovi s optičkim vlaknima Još se razmatra. D.3 Cjevovodi Još se razmatra.
70
DODATAK E (obavijesni) Procjena iznosa gubitaka L'x na javnoj opskrbi (uslugama) E.1. Srednji relativni iznos godišnjih gubitaka Gubitak L'x se odnosi na srednji relativni iznos određene vrste šteta, njihove posljedice i posljedične učinke, koji mogu nastati kao posljedica udara munje u opskrbni vod. Njegova vrijednost ovisi o: − vrsti i važnosti javne opskrbe ili usluge; − vrijednosti oštećenih dobara. Gubitak L'x se mijenja ovisno o vrsti promatranih gubitaka (L'1, L'2 ili L'4), za svaku vrstu gubitaka, ovisno o vrsti štete (D2 i D3) koja ih je prouzročila. Upotrebljavaju se sljedeće oznake: L'f gubitak zbog materijalnih šteta L'o gubitak zbog kvarova unutarnjih sustava. E.2. Neprihvatljivi gubitak javne opskrbe ili usluge Vrijednosti L'f i L'o mogu se odrediti kao relativni iznosi mogućih gubitaka iz približne formule:
Lx′ =
n t ⋅ nt 8760
(E.1)
gdje je n prosječan broj korisnika koji su izgubili opskrbu ili uslugu; nt ukupan broj korisnika opskrbe ili usluge; t godišnje trajanje prekida opskrbe ili usluge, h. Ako je određivanje n, nt i t nepouzdano ili teško, u tablici E.1. navedene su tipične prosječne vrijednosti L'f i L'o, koje se mogu pretpostaviti: Tablica E.1 - Tipične prosječne vrijednosti L'f i L'o Vrsta opskrbe ili usluge plin, voda TV, telekomunikacije, električna energija
L'f 0,1 0,01
L'o 0,01 0,001
Gubitak javne opskrbe ili usluge ovisi o značajkama te usluge kao što slijedi: L'B= L'V = L'f
(E.2)
71
L'C = L'W = L'Z = L'o
(E.3)
E.3. Gospodarski gubici Vrijednost L'f i L'o može se odrediti kao relativni iznos mogućih gubitaka iz sljedeće relacije: L'x = c / ct
(E.4)
gdje je c prosječna novčana vrijednost mogućih gubitaka na građevini, njezinom sadržaju i odgovarajućim aktivnostima; ct ukupna novčana vrijednost građevine, njezina sadržaja i odgovarajućih aktivnosti. Ako je određivanje c nepouzdano ili teško, tipične su prosječne vrijednosti L'f i L'o, za sve vrste opskrbe ili usluga sljedeće: L'f = 0,1 L'o = 0,001 Gubitak gospodarskih vrijednosti ovisi o značajkama opskrbe kao što slijedi: L'B = L'V = L'f
(E.5)
L'C = L'W = L'Z = L'o
(E.6)
72
DODATAK F (obavijesni) Sklopni prenaponi Unutarnji prenaponi mogu nastati zbog raznih razloga. Jedan od njih je, primjerice, kratak spoj nastao pri preskoku struje munje, što većinom dovodi do privremenih sklopnih prenapona. Uslijed toga, kao i zbog opće opasnosti, opravdano je razmotriti pitanje zaštite od unutarnjih prenapona. U većini slučajeva sklopni prenaponi čine manje štete nego udari munje, a sredstva zaštite (naime SPD) koja su vrlo učinkovita u zaštiti od struje munje, također su učinkovita i za zaštitu od sklopnih prenapona. Stoga odluka o zaštiti opreme od udarnih napona munje zadovoljava općenito i u pitanju potrebe zaštite od sklopnih prenapona. Pokaže li se potreba proučavanja sklopnih prenapona, postupak procjene rizika vrlo je sličan postupku koji se upotrebljava u primjeru udarnih valova koje inducira udar munje na vodu, s obzirom da su njihovi učinci vrlo slični. Međutim, postoje i razlike glede godišnjeg broja prenapona NS. Sklopni prenaponi mogu se podijeliti na dvije vrste:
− prenaponi koji se ponavljaju (ručno sklapanje prekidača, sklapanje kondenzatorskih baterija, itd.); to se događa dosta često o čemu izravno odlučuju ljudi, a mnogo češće automatika. Učestalost tih pojava kreće se od 1 do 2 puta na dan do mnogo puta na dan, primjerice, kod stroja za lučno zavarivanje. Njihova učestalost pojave i amplituda (ili njihov učinak na električne uređaje) općenito je dobro poznata. Analiza rizika u takvim slučajevima često nije od koristi pri donošenju odluke o zaštiti opreme. − prenaponi koji nastaju slučajno (npr. prorada prekidača ili osigurača zbog prekidanja kvara). U tom slučaju njihova je učestalost po definiciji nepoznata, a njihova amplituda i učinak na električnu opremu također može biti nepoznat. Procjena rizika u takvim primjerima može pomoći pri donošenju odluke je li bi zaštita od tih izvora šteta bila potrebna. Amplituda se sklopnih prenapona u električnim instalacijama može odrediti jedino točnim mjerenjima i statističkom obradom dobivenih podataka. Općenito, učestalost se pojave sklopnih prenapona smanjuje s amplitudom u smislu pravila treće potencije (vjerojatnost udarnog vala je obrnuto razmjerna trećoj potenciji njegove amplitude). U niskonaponskim se mrežama očekuje da su sklopni prenaponi manji od 4 kV, a samo 2 od 1000 imaju amplitudu veću od 2,5 kV. Na temelju ukupno procijenjenih ili izmjerenih sklopnih prenapona koji se mogu dogoditi godišnje (ns), može se odrediti ukupan broj NS prenapona godišnje koji prelaze 2,5 kV (ali manje od 4 kV) uz pomoć sljedeće jednadžbe: NS = 0,002 × ns
(F.1)
Vjerojatnost štete P i posljedični iznos gubitaka L jednaki su kao i za prenapone koje inducira struja munje (pogledajte dodatke B i C).
73
DODATAK G (obavijesni) Proračun cijene gubitaka Cijena ukupnih gubitaka CL može se izračunati uz pomoć sljedećeg izraza: CL = (RB + RU )×CA + (RB + RV) × (CA + CB +CS+CC) + (RC + RM + RW + RZ) × CS
(G.1) gdje je: RA i RU sastavnice rizika koje se odnose na gubitak životinja kad nema zaštitnih mjera RB i RV sastavnice rizika koje se odnose na materijalne štete kad nema zaštitnih mjera RC , RM , RW i RZ sastavnice rizika koje se odnose na kvarove električnih i elektroničkih sustava bez zaštitnih mjera CA cijena životinja, cijena sustava u građevini, CS CB cijena građevine, cijena sadržaja građevine. CC Veličina CRL predstavlja ukupnu cijenu preostalih gubitaka unatoč djelovanja zaštitnih mjera, a njezina se vrijednost računa iz izraza: CRL = (R'B + R'U )×CA + (R'B + R'V) × (CA + CB +CS+CC) + (R'C + R'M + R'W + R'Z) × CS (G.2) gdje je sastavnice rizika koje se odnose na gubitak životinja uz R'A i R'U postavljene zaštitne mjere R'B i R'V sastavnice rizika koje se odnose na materijalne štete uz postavljene zaštitne mjere R'C , R'M , R'W i R'Z sastavnice rizika koje se odnose na kvarove električnih i elektroničkih sustava uz postavljene zaštitne mjere Godišnji troškovi zaštitnih mjera CPM mogu se izračunati uz pomoć formule: CPM = CP × (i + a + m)
(G.3)
gdje je CP cijena zaštitnih mjera i kamatna stopa a stopa amortizacije m stopa održavanja. Godišnja ušteda S iznosi: S = CL – (CPM + CRL)
(G.4)
Zaštita je opravdana ako je godišnja ušteda S > 0.
74
DODATAK H (obavijesni) Procjena rizika na primjerima građevina U ovom dodatku dani su primjeri procjene rizika za seosku kuću, uredsku zgradu, bolnicu i stambenu zgradu s ciljem da se pokaže: − kako izračunati rizik i odrediti je li zaštita potrebna − kako pojedine razne sastavnice rizika utječu na ukupni rizik − kakav je učinak raznih zaštitnih mjera za smanjenje rizika − koje se metode izbora upotrebljavaju kad ima više raznih rješenja zaštite, uzevši u obzir proračun troškovne opravdanosti. NAPOMENA U ovom dodatku prikazani su pretpostavljeni podaci za neku seosku kuću, uredsku zgradu, bolnicu i stambenu zgradu. Ovaj je dodatak namijenjen pružanju obavijesti o proračunu rizika i objašnjenju načela sadržana u ovoj normi. Također ovaj dodatak nije namijenjen uporabi za jedinstvene uvjete kakvi postoje u svim postrojenjima ili sustavima.
H.1 Seoska kuća Za prvi primjer razmotrit će se seoska kuća za koju treba izračunati nužnost zaštite. U tu će se svrhu odrediti rizik R1 za gubitak ljudskih života (sastavnice rizika R1 prema pogl. 4.3. i tablici 3) i usporediti s prihvatljivom vrijednošću RT = 10-5 (prema pogl. 5.5. i tablici 7). Odabrat će se zaštitne mjere za smanjenje rizika. H.1.1 Podaci i značajke Podaci i značajke dani su: 1) za samu seosku kuću i njezinu okolicu - u tablici H.1 2) za unutarnje sustave i ulazne opskrbne vodove na koju su ti sustavi spojeni - u tablici H.2. Tablica H.1 - Seoska kuća - podaci i značajke prikazano u
Parametar
Opis
Oznaka
Vrijednost
dimenzije, m koeficijent lokacije LPS oklop na granici građevine oklop unutar građevine prisutnost ljudi izvan kuće gustoća udara munja
usamljena1) nema
(Lb, Wb, Hb) Cd PB
15, 20, 6 1 1
tablici A.2 tablici B.2
nema
KS1
1
jedn. (B.3)
nema
KS2
1
jedn. (B.3)
Ng
4
-
1)
nema2) 1/km2/god
na ravnom terenu, bez susjednih građevina. 2) rizik električnog udara za ljude RA=0.
75
Tablica H.2 - Podaci i značajke opskrbnih vodova i unutarnje opreme (seoske kuće) Parametar
Opis
Oznaka
Vrijednost
Prikaz u
500 Ωm ρ Niskonaponski vod i pripadajući unutarnji sustav duljina, m LC 1000 visina, m HC transformator nema Ct 1 tablici A.4 koeficijent lokacije odvojena Cd 1 tablici A.2 voda1) trasa koeficijent okoline voda selo Ce 1 tablici A.5 zaslon voda nema PLD 1 tablici B.6 mjere opreza pri vođenju unutarnjih nema KS3 1 tablici B.5 instalacija otpornost na udarni Uw = 2,5 kV KS4 0,6 jedn. (B.4) napon unut. sustava usklađena SPD zaštita nema PSPD 1 tablici B.3 Telekomunikacijski vod i pripadajući unutarnji sustav duljina, m LC 1000 visina, m HC 6 1) koeficij. lokacije voda odvojena Cd 1 tablici A.1 trasa koeficijent okolice voda seoska Ce 1 tablici A.5 zaslon voda nema PLD 1 tablici B.6 mjere opreza pri vođenju unutarnjih nema KS3 1 tablici B.5 instalacija otpornost na udarni Uw = 1,5 kV KS4 1 jedn. (B.4) napon unut. sustava usklađena SPD zaštita nema PSPD 1 tablici B.3 otpornost tla
1)
na ravnom terenu, vodovi u zasebnim trasama (bez susjednih građevina, bez bližih građevina spojenih na dalji kraj voda (kraj “a”) (NDa = 0);
Uzevši u obzir: − da je vrsta tla različita unutar i izvan kuće − da građevina čini jedinstveni protupožarni odjeljak − da ne postoji prostorni štit (zaslon), onda se mogu odrediti sljedeće glavne zone: − Z1 (izvan kuće) − Z2 (unutar kuće) Daljnje zone ne treba određivati jer: − se oba unutarnja sustava (elektrika i telefon) protežu preko čitave zone Z2, − se pretpostavlja da su gubici L u zoni Z2 stalni.
76
Ako se nitko od ljudi ne zadržava se izvan zgrade, rizik R1 za zonu Z1 može se zanemariti, pa se procjena rizika izvodi samo za zonu Z2. Značajke zone Z2 prikazane su u tablici H.3 Tablica H.3 – Značajke zone Z2 (unutar seoske kuće) Parametar Opis Oznaka Vrsta poda Rizik požara Posebna opasnost Zaštita od požara Prostorni zaslon Unutarnji elektroen. sustav
drveni mali nema nema nema
ru rf hz rp KS2 spojen na NN opskrbni vod spojen na vanjski telef. vod
0,000 01 0,001 1 1 1
da
Lt
0,0001
da
Lf
0,1
da Unutarnja telefonska instalacija da Gubitak zbog dodirnog napona i napona koraka Gubici zbog materijalnih šteta
Vrijednost
Prikaz u tablici C.2 tablici C.4 tablici C.5 tablici C.3 jedn. (B.3)
tablici C.1 tablici C.1
H.1.2 Proračun odgovarajućih veličina Proračuni sabirnih površina prikazani su u tablici H.4. Proračuni očekivanog broja opasnih događaja dani su u tablici H.5. Tablica H.4 - Sabirne površine za građevinu i vodove Broj Oznaka Formula za proračun sabirne jednadžbe površine površine ili tablice udar u građevinu: Ad (A.2) Ad = [Lb×Wb + 6 Hb×(Lb + Wb )+ + π × (3Hb )2] udar u opskrbni elektroenerg. tablica vod: AI(P) A.3 AI(P) = ρ × [Lc – 3 Hb] udar pokraj opskrbnog elektrotablica energetskog voda: Ai(P) A.3 Ai(P) = 25 × ρ × Lc udar u opskrbni telefonski vod: tablica AI(T) A.3 AI(T) = 6 Hc × [Lc - 3 Hb] udar pokraj telefonskog voda: tablica Ai(T) A.3 Ai(T) = 1 000 × Lc
Podatak iz tablice
Površina m2
H.1
2,58×103
H.1 H.2
2,2×104
H.2
5,6×105
H.1 H.2
3,5×104
H.2
106
77
Tablica H.5 – Očekivani godišnji broj opasnih događaja Oznaka broja
Broj jednadžbe
Formula za broj udara
Podaci iz tablice
Vrijednost (1/god)
H.1 H.4
1,03×10-2
H.1 H.2 H.4
8,78×10-2
2,24
ND
(A.4)
NL(P)
(A.7)
udar u građevinu: ND = Ng × Ad × Cd ×10-6 udar u opskrbni el. energ. vod: NL(P) = Ng × Al(P) × Cd(P) × Ct(P) ·10-6
(A.8)
udar pokraj el. energ. voda: Ni(P) = Ng × Ai(P) × Ct(P) × Ce(P) ×10-6
H.1 H.2 H.4
(A.7)
udar u telefonski vod: NL(T) = Ng × Al(T) × Cd(T) ×10-6
(A.8)
udar pokraj telefonskog voda: Ni(T) = Ng × Ai(T) × Ce(T) × 10-6
H.1 H.2 H.4 H.1 H.2 H.4
Ni(P)
NL(T)
Ni(T)
1,41×10-1
4
H.1.3 Proračun rizika za odluku o potrebi postavljanja zaštite U promatranom primjeru treba izračunati sastavnicu R1. Prema jednadžbi (1) taj se rizik može izraziti sljedećim zbrojem sastavnica rizika: R1 = RB + RU(el.en.vod) + RV (el.en.vod) + RU(telekom. vod) + RV(telekom. vod) Proračuni navedenih sastavnica rizika i ukupnog rizika dani su na tablici H.6
78
Tablica H.6 – Sastavnice rizika R1 i njihovo izračunavanje Oznaka sastavnice rizika
RB
Broj tablice ili jednadžbe tablica 9
RU(el.en.vod)
tablica 9
RV(el.en.vod)
tablica 9
RU(telef.vod)
tablica 9
RV(telef.vod)
tablica 9
Ukupan rizik R1
tablica 9
Formula za proračun sastavnice rizika pri udaru munje u građevinu s posljedičnim materijalnim štetama: RB = ND × PB × hz × rp × rf × Lf u opskrbni elektroenergetski vod s posljedičnim električnim udarom: RU = (NL + NDa) × PU × ru × Lt u opskrbni elektroenergetski vod s posljedičnm materijalnim štetama: RV = (NL + NDa) × PV × hz × rp × rf × Lf u telefonski vod s posljedičnim električnim udarom: RU = (NL + NDa) × PU × ru × Lt u telefonski vod s posljedičnim materijalnim štetama: RV = (NL + NDa) × PV × hz × rp × rf × Lf R1 = RB + RU(el.en.vod) + RV(el.en.vod) + RU(telef.vod) + RV(telef.vod)
Broj tablice
Vrijednost (x 10-5)
H.1 H.3 H.5
0,103
0,000 009
0,878
H.2 H.3 H.5
0,000 014
1,41 H.6
2,39
H.1.4 Zaključak uz proračun R1 S obzirom da je ukupni rizik R1 = 2,39 × 10-5 veći od prihvatljivog rizika RT = 10-5, potrebno je postaviti zaštitu od djelovanja munje. H.1.5
Izbor zaštitnih mjera
Kompozicija sastavnica rizika (pogledajte 4.3.1 i 4.3.2) daje sljedeće rezultate: RD = RA + RB + RC = RB = 0,103 × 10-5 RI = RM + RU + RV + RW + RZ = RU + RV = 2,287 × 10-5 RS = RA + RU = RU = 0 RF = RB + RV = 2,39 × 10-5 RO = RM + RC + RW = 0 gdje je RD rizik uslijed udara munja u građevinu (izvor S1) RI rizik uslijed udara munja koji ne pogađaju građevinu ali utječu na nju (izvori S2, S3 i S4) 79
RS RF RO
rizik uslijed povreda živih bića rizik uslijed materijalnih šteta rizik uslijed kvarova unutarnjih sustava.
Ova kompozicija pokazuje da se rizik za građevinu uglavnom sastoji od materijalnih šteta prouzročenih udarima munja u vodove spojene s građevinom. Prema tablici H.6 najveći doprinos vrijednosti rizika daju sljedeće sastavnice: − sastavnica RV(telef. vod) (udar munje u telefonski vod), 59 % − sastavnica RV(el. en. vod) (udar munje u elektroenergetski vod), 37 % − sastavnica RB (udar munje u građevinu), 4 %. Da bi se rizik R1 smanjio na prihvatljivu razinu, treba upotrijebiti zaštitne mjere koje utječu na sastavnice RV i RB (pogledajte tablicu H. 6). Pogodne su sljedeće mjere: a) b)
postaviti SPD s razinom zaštite LPL IV na ulaznim točkama u građevinu na oba voda (elektroenergetskom i telekomunikacijskom). Prema tablici B.3 to smanjuje vjerojatnost PU i PV (zbog SPD na opskrbnim vodovima) sa 1 na 0,03, postaviti LPS razine zaštite IV, koja, prema tablicama B.2 i B.3 smanjuje vjerojatnost PB sa 1 na 0,2, a vjerojatnosti PU i PV (zbog SPD na opskrbnim vodovima) sa 1 na 0,03.
Kad se odgovarajuće vrijednosti uvrste u jednadžbe na tablici H.6, dobivaju se nove vrijednosti sastavnica rizika kao što je pokazano na tablici H.7. Tablica H. 7 – Vrijednosti sastavnica rizika od R1 Sastavnice rizika
Vrijednost rizika (sve × 10-5) zašt. mjere a) 0 0,103 ≈0
zašt. mjere b) 0 0,0206 ≈0
RU (telef.vod) RV (telef.vod)
0,026 3 ≈0 0,042 3
0,026 3 ≈0 0,042 3
UKUPNO
0,171 6
0,089 2
RA RB RU (el.en.vod) RV (el.en.vod)
Projektant će između a) i b) izabrati zaštitu koja ima bolje tehničko-gospodarske značajke. H.2 Uredska zgrada Kao drugi primjer razmotrit će se neka uredska zgrada za koju treba analizirati potrebu postavljanja zaštite. U tu će se svrhu izračunati rizik R1 za gubitak ljudskih života (čije se sastavnice određuju prema točki 4.3 i tablici 3) i zatim usporediti s prihvatljivom vrijednošću rizika RT = 10-5 (prema točki 5.5 i tablici 7). Izabrat će se zaštitne mjere koje taj rizik smanjuju. Prema odluci vlasnika ne će se razmatrati troškovna opravdanost predloženih zaštitnih mjera.
80
H.2.1 Podaci i značajke promatrane uredske zgrade Podaci i značajke prikazani su: − za samu građevinu i njezino okruženje - u tablici H.8, − za unutarnje električne sustave i odgovarajuće opskrbne ulazne vodove - u tablici H.9, − za unutarnje elektroničke sustave i odgovarajuće opskrbne signalne vodove - u tablici H.10. Tablica H.8 – Značajke promatrane uredske zgrade Parametar
Opis
dimenzije, m
Oznaka
Vrijednost
Lb × Wb × Hb
-
40 × 20 × 25
koeficijent lokacije
usamljena građevina
Cd
1
LPS zaslon na granici zgrade
nema nema
PB KS1
1 1
zaslon unutar zgrade
nema
KS2
1
2
gustoća udara munja u tlo
1/km /god
Ng
4
nazočnost ljudi u zgradi
u zgradi i izvan nje
nt
200
Tablica H.9 – Značajke unutarnje elektroenergetske instalacije i odgovarajućeg opskrbnog voda uredske zgrade Parametar
Opis
duljina, m
Oznaka
Vrijednost
Lc
200
visina, m
nadzemni
Hc
6
SN/NN tranformator koeficijent lokacije voda koeficijent okolice voda
nema odvoj. trasa selo
oklop (zaslon) voda
ne postoji
Ct Cd Ce PLD
1 1 1 1
PLI
0,4
unutarnje mjere opreza pri vođenju instalacije otpornost na udarni napon Uw usklađena SPD zaštita dimenzije zgrade na kraju “a” voda
ne postoje Uw = 2,5 kV nema
KS3
1
KS4 PSPD
0,6 1
(La × Wa ×Ha)
-
nema zgrade
te
81
Tablica H.10 – Unutrašnja telefonska instalacija i značajke odgovarajućeg telefonskog opskrbnog voda Parametar
Opis
Oznaka
Vrijednost
otpornost tla duljina, m visina, m
Ωm kabel
ρ Lc -
250 1000 -
koeficijent lokacije voda
odvojena trasa
Cd
1
koeficijent okolice voda
selo
Ce
1
oklop (zaslon) voda
ne postoji
PLD PLI
1 1
ne postoje
KS3
1
otpornost na udarni napon Uw
Uw = 1,5 kV
KS4
1
usklađena SPD zaštita dimenzije zgrade na kraju “a” voda
nema
PSPD
1
nema zgrade
(La × Wa ×Ha)
-
unutarnje mjere vođenju instalacije
opreza
pri
H.2.2 Određivanje zona u uredskoj zgradi i njihove značajke Uzevši u obzir da: − je vrsta poda različita na ulazu zgrade, u vrtu te unutar građevine − građevina i arhiva jesu požarno otporni odjeljci − nema prostornog zaslona (oklopa) − se pretpostavlja da su gubici L u računalnom centru manji od gubitaka u uredima, − može se odrediti sljedeće glavne zaštitne zone: − Z1 ulazni prostor u zgradu − Z2 vrt − Z3 arhiva – poseban požarno otporni odjeljak − Z4 uredi − Z5 računalni centar. Značajke pojedinih zona navedene su u tablici H.11 za zonu Z1, u tablici H.12 za zonu Z2, u tablici H.13 za zonu Z3, u tablici H.14 za zonu Z4 , te u tablici H.15 za zonu Z5. Prema proračunima projektanta sustava zaštite od munje, tipične srednje vrijednosti relativnog iznosa godišnjih gubitaka koji pripadaju riziku R1 (pogledajte tablicu C.1), tj.: Lt = 10-2 izvan građevine Lt = 10-4 unutar građevine Lf = 10-2.
82
su smanjene uzevši u obzir broj ljudi koji vjerojatno mogu biti ugroženi u zoni zgrade prema ukupnom broju ljudi nazočnih u zgradi. Tablica H.11 – Značajke zone Z1 (ulazni prostor u uredsku zgradu) Parametar
Opis
Oznaka
Vrijednost
Vrsta površine tla Zaštita od el. udara Gubitak zbog dodirnog napona i napona koraka Vjerojatan broj ugroženih ljudi u zoni
mramor nema
ra PA
10-3 1
da
Lt
2 × 10-4 4
Tablica H.12 – Značajke zone Z2 (vrt uredske zgrade) Parametar Vrsta površine tla Zaštita od el. udara Gubitak zbog dodirnog napona i napona koraka Vjerojatan broj ugroženih ljudi u zoni
Opis
Oznaka
Vrijednost
trava ograda
ra PA
10-2 0
da
Lt
10-4 2
Tablica H.13 – Značajke zone Z3 (arhiva uredske zgrade) Parametar Vrsta poda Rizik požara Posebna opasnost Zaštita od požara Prostorni oklop Unutarnja instalacija
električna
Unutarnja instalacija
telefonska
Gubitak zbog dodirnog napona i napona koraka Gubitak zbog materijalnih Vjerojatan broj ugroženih ljudi u zoni
Opis linoleum visok manja panika nema nema
Oznaka ru rf hz rp KS2
Vrijednost 10-5 10-1 2 1 1
da
spojena na NN opskrbni vod
-
da
spojena na opskrbni telef. vod
-
da
Lt
10-5
da
Lf
10-3 20
83
Tablica H.14 – Značajke zone Z4 (uredi) Parametar Vrsta poda Rizik požara Posebna opasnost Zaštita od požara Prostorni oklop Unutarnja instalacija
električna
Unutarnja instalacija
telefonska
Gubitak zbog dodirnog napona i napona koraka Gubitak zbog materijalnih Vjerojatan broj ugroženih ljudi u zoni
Opis linoleum nizak manja panika nema nema
Oznaka ru rf hz rp KS2
Vrijednost 10-5 10-3 2 1 1
da
spojena na NN opskrbni vod
-
da
spojena na opskrbni telefonski vod
-
da
Lt
8 × 10-5
da
Lf
8 × 10-3 160
Tablica H.15 – Značajke zone Z5 (računalni centar) Parametar Vrsta poda Rizik požara Posebna opasnost Zaštita od požara Prostorni oklop
Opis linoleum malen manja panika nema nema
Oznaka ru rf hz rp KS2
Vrijednost 10-5 10-3 2 1 1
Unutarnja električna instalacija
da
spojena na NN opskrbni vod
-
Unutarnja instalacija
da
spojena na opskrbni telef. vod
-
da
Lt
7 × 10-6
da
Lf
7 × 10-4
telefonska
Gubitak zbog dodirnog napona i napona koraka Gubitak zbog materijalnih Vjerojatan broj ugroženih ljudi u zoni
14
H.2.3 Proračun odgovarajućih potrebnih veličina Proračun sabirnih površina dan je u tablici H.16, proračun očekivanog broja opasnih događaja u tablici H.17, a iznosi sastavnica rizika po zonama u tablici H.18.
84
Tablica H.16 – Sabirne površine za zgradu i vodove Oznaka
Površina, m2
Ad
2,7 × 104
Al (el. en. vod)
4,5 × 103
Ai (el. en. vod)
2 × 105
Al (telef. vod)
1,45 × 104
Ai (telef. vod)
3,9 × 105
Tablica H.17 – Očekivani godišnji broj opasnih događaja Oznaka
Vrijednost, 1/god.
ND
1,1 × 10-1
NL (el. opskrbni vod)
1,81 × 10-2
Ni (el. opskrbni vod)
8 × 10-1
NL (telef. vod)
5,9 × 10-2
Ni (telef. vod)
1,581
H.2.4. Proračun rizika za donošenje odluke o potrebi zaštite Sastavnice rizika koje ulaze u proračun rizika svake zone i ukupnog rizika dane su u tablici H.18 Tablica H.18 – Rizik R1 - vrijednosti sastavnica rizika po zonama (sve vrijedn. × 10-5) Z1 Z5 Z2 Z3 Z4 Zgrada (ulazni (računalni (vrt) (arhiva) (uredi) ukupno prostor) centar) RA 0,002 0 0,002 RB 2,21 0,177 0,016 2,403 RU(el.en. vod) ≈0 ≈0 ≈0 ≈0 RV(el.en. vod) 0,362 0,002 0,002 3,393 RU (telef. vod) ≈0 ≈0 ≈0 ≈0 RV (telef. vod) 1,18 0,094 0,008 1,282 UKUPNO 0,002 0 3,752 0,03 0,026 4,08
85
H.2.5 Zaključno o proračunu R1 Rizik za građevinu R1 = 4,08 × 10-5 veći je od prihvatljive vrijednosti RT = 10-5, pa je zaštitu od munje potrebno postaviti.
H.2.5 Odabir zaštitnih mjera Kompozicija sastavnica rizika (pogledajte odjeljke 4.3.1 i 4.3.2) prikazana je u tablici H.19. Tablica H.19 - Kompozicija sastavnica rizika R1 prema zonama (vrijedn. × 10-5) Z1 (ulazni prostor)
Z2 (vrt)
Z3 (arhiva)
Z4 (uredi)
Z5 (računalni centar)
Zgrada ukupno
RD RI UKUPNO
0,002 0 0,002
0 0 0
2,21 1,542 3,752
0,177 0,123 0,3
0,016 0,01 0,026
2,405 1,673 4,08
RS RF RO
0,002 0 0
0 0 0
≈0 3,752 ≈0
≈0 0,3 0
≈0 0,026 ≈0
0,002 4,312 0
UKUPNO
0,002
0
3,752
0,3
0,026
4,08
gdje je: RD = RA + RB + RC RI = RM + RU + RV + RW + RZ RS = RA + RU RF = RB + RV RO = RM + RC + RW gdje je RD rizik uslijed udara munja u zgradu (izvor S1) RI rizik uslijed udara munja koji ne pogađaju zgradu ali utječu na nju (izvori S2, S3 i S4) RS rizik uslijed povreda živih bića RF rizik uslijed materijalnih šteta RO rizik uslijed kvarova unutarnjih sustava. Ova kompozicija pokazuje da se rizik za građevinu uglavnom sastoji u materijalnim štetama u zoni Z3 prouzročenih udarima munja u zgradu ili vodove spojene s njom; rizik od požara (materijalne štete) u zoni Z3 iznose 92% ukupnog rizika.
86
Prema tablici H.18 najveći doprinos vrijednosti rizika u zoni Z3 daju: − sastavnica RB (udar munje u građevinu), 54 % − sastavnica RV(el. en. vod) (udar munje u opskrbni elektroenerg. vod), ≈ 9 % − sastavnica RV(telef. vod) (udar munje u telefonski vod), ≈ 29 %. Za smanjenje rizika na prihvatljivu razinu mogu se upotrijebiti sljedeće zaštitne mjere: Rješenje a) Zaštititi zgradu postavljanjem LPS-a vrste IV prema HRN EN 62305-3, da bi se smanjila sastavnica rizika RB. Ta vrsta LPS nema značajke prostornog oklopa. Parametre u tablici H.8, H.9 i H.10 treba zbog toga promijeniti na sljedeće vrijednosti: − PB = 0,2 − PU = PV = 0,03 (zbog upotrebe SPD na opskrbnim vodovima). Rješenje b) U prostoru arhive (zona Z3) postaviti sustav za automatsko gašenje (ili rano otkrivanje) požara, da bi se smanjilo sastavnice rizika RB i RV u toj zoni, te postaviti SPD za razinu LPL IV na ulaznim točkama u zgradu gdje ulaze opskrbni elektroenergetski i telefonski vodovi. Parametre u tablici H.9, H.10 i H.13 zbog toga treba promijeniti na sljedeće vrijednosti: − rp = 0,2 samo za zonu Z3 − PU = PV = 0,03 (zbog upotrebe SPD na opskrbnim vodovima) Vrijednosti izračunanog rizika za svaku zonu prema izabranom rješenju prikazani su u tablici H.20. Tablica H.20 – Vrijednosti rizika R1 za izabrana rješenja (vrijednosti × 10-5)
Rješenje a) Rješenje b)
Z1 (ulazni prostor)
Z2 (vrt)
Z3 (arhiva)
Z4 (uredi)
Z5 (računalni centar)
Zgrada ukupno
0,002 0,002
0 0
0,488 0,451
0,039 0,18
0,003 0,015 8
0,532 0,649
Oba rješenja smanjuju rizik ispod prihvatljive vrijednosti. Projektant će od tih rješenja prihvatiti bolje rješenje uzevši još u obzir dva kriterija tehnički kriterij i kriterij veće troškovne rentabilnosti.
H. 3 Bolnica Sljedeća građevina za primjer proračuna rizika je bolnica koja ima operativni blok i jedinicu za intenzivnu skrb. U ovakvoj vrsti građevine može se dogoditi gubitak ljudskih života (L1) kao i gubitak gospodarskih vrijednosti (L4). S obzirom da treba procijeniti potrebu postavljanja zaštitnih mjera kao i troškovnu opravdanost, proračunat će se izici R1 i R4.
87
H.3.1 Podaci i značajke zgrade bolnice Podaci i značajke: 1) same zgrade i njezine okolice dani su u tablici H.21 2) unutarnjih električnih sustava i odgovarajućeg opskrbnog VN električnog voda dani su u tablici H.22 3) unutarnjih elektroničkih sustava i odgovarajućeg opskrbnog telefonskog voda dani su u tablici H.23; Tablica H.21 – Značajke zgrade bolnice Parametar Opis Dimenzije, m Koeficijent lokacije LPS Zaslon na granici zgrade Zaslon unutar zgrade Gustoća udara munja Ljudi nazočni u zgradi
Oznaka (Lb × Wb × Hb)
Vrijednost 50 × 150 × 10
Cd PB KS1 KS2 Ng
1 1 1
usamljena nema nema nema 1/km2/god.
4 1000
Tablica H.22 – Značajke unutarnje električne instalacije i elektroenergetskog opskrbnog voda Parametar Opis Oznaka Vrijednost Otpornost tla 200 Ωm ρ Duljina, m Lc 500 Visina, m u zemlji SN/NN transformator
Ct
0,2
Cd
0,5
Ce
0,5
PLD
0,2
PLI
0,008
Mjere opreza pri unutarnjem vođenju instalacije
nezaštićeni kabel – poduzete mjere opreza pri vođenju za izbjeg. većih petlji
KS3
0,2
Otpornost uređaja na udarni napon Uw
Uw = 2,5 kV
KS4
0,6
nema
PSPD
1
Koeficijent lokacije voda Koeficijent okolice voda Vod oklopljen: oklop spojen na sabirnicu za izjednačivanje potencijala, a oprema spojena na istu sabirnicu
usklađena SPD zaštita Izmjere građevine na “a” kraju voda
na ulazu u zgradu okružena nižim građevinama predgrađe RS ≤ 1 Ω/km
nema
Lb × Wb × Hb
-
88
Tablica H.23 – Značajke unutarnje telefonske instalacije i odgovarajućeg opskrbnog voda Parametar Opis Oznaka Vrijednost Otpornost tla 200 Ωm ρ Duljina, m Lc 500 Visina, m u zemlji okružena nižim Koeficijent lokacije voda Cd 0,5 građevinama Koeficijent okolice voda Vod oklopljen: oklop spojen na sabirnicu za izjednačivanje potencijala, a oprema spojena na istu sabirnicu Mjere opreza pri vođenju instalacije
unutarnjem
Otpornost napon Uw
na
uređaja
udarni
usklađena SPD zaštita Dimenzije građevine na “a” kraju voda Koeficijent lokacije za građevinu “a”
predgrađe
Ce
0,5
PLD
0,8
PLI
0,04
nema
KS3
0,02
Uw = 1,5 kV
KS4
1
nema
PSPD
1
1 < RS ≤ 5 Ω/km
nema usamljena
(Lb × Wb × Hb) Cda
20 × 30 × 5 1
H.3.2 Određivanje zona u zgradi bolnice i njihove značajke Uzevši u obzir: − da je vrsta podloge izvan i unutar građevine različita − da zgrada i operativni blok čine zasebne protupožarne odjeljke − da ne postoji prostorni oklop (zaslon) − da odjel intenzivne skrbi ima mnogo osjetljivih elektroničkih sustava, a prostorni se oklop može preuzeti u zaštitne mjere − da se smatra da su gubici u odjelu intenzivne skrbi L veći nego u ostalim dijelovima zgrade, može se odrediti sljedeće glavne zaštitne zone: Z1 (izvan zgrade) Z2 (blok bolesničkih soba) Z3 (operativni blok) Z4 (jedinica intenzivne skrbi). Značajke pojedinih zona dane su u tablici H.24 za zonu Z1, u tablici H.25 za zonu Z2, u tablici H.26 za zonu Z3, i u tablici H.27 za zonu Z4. Prema proračunima projektanta sustava zaštite od munje, tipične srednje vrijednosti relativnog iznosa godišnjih gubitaka koji pripadaju riziku R1 (pogledajte tablicu C.1) tj.:
89
Lt = 10-2 izvan građevine, Lt = 10-4 unutar građevine, Lf = 10-1, Lo = 10-3, su smanjene za zone Z1, Z2 i Z3. Za zonu Z4 pretpostavljena je standardna vrijednost zbog posebnih značajki te zone: Lo = 10-3. Za rizik R4 tipične srednje vrijednosti relativnih iznosa gubitaka (pogledajte tablicu C.1) pretpostavljene su: - Lf = 5 × 10-1, - Lo = 10-2, Tablica H.24 – Značajke zone Z1 (izvan zgrade) Parametar Opis Oznaka Vrsta tla beton ra Zaštita od elektr. udara nema PA Gubici zbog dodirnog da Lt napona i napona koraka Broj ljudi vjerojatno u ugroženih u zoni
Vrijednost 1 × 10-2 1 1 × 10-4 10
Tablica H.25 – Značajke zone Z2 (sobe - bolesnički odjel) Parametar Opis Oznaka Vrsta tla linoleum ru Rizik požara uobičajen rf Posebne opasnosti (koje poteškoće pri hz se tiču R1) evakuaciji Posebne opasnosti (koje nema hz se tiču R4) Zaštita od požara nema rp Prostorni oklop nema KS2 Unutarnje električne spojene na instalacije elektroenerg. vod Unutarnje telefonske spojene na opskrbni instalacije telef. vod Gubitak zbog dodirnog napona i napona koraka (koji se tiču R1) Gubici zbog materijalnih šteta (koje se tiču R1) Gubitak zbog kvarova unutarnjih sustava (koji se tiču R1) Broj ljudi vjerojatno ugroženih u zoni
Vrijednost 1 × 10-5 1 × 10-2 5 1 1 1 -
da
Lt
9,5 × 10-5
da
Lf
9,5 × 10-2
nema
Lo
950
90
Gubitak zbog materijalnih šteta (kojise tiču R4) Gubitak zbog kvarova unutarnjih sustava (koji se tiču R4)
da
Lf
5 × 10-1
da
Lo
1 × 10-2
Oznaka ru rf
Vrijednost 1 × 10-5 1 × 10-3
hz
5
hz
1
rp KS2
1 1
-
-
-
-
da
Lt
3,5 × 10-6
da
Lf
3,5 × 10-3
nema
Lo
1 × 10-3
Tablica H.26 – Značajke zone Z3 (operacijski odjel) Parametar Opis Vrsta tla linoleum Rizik požara uobičajen Posebne opasnosti (koje poteškoće pri se tiču R1) evakuaciji Posebne opasnosti (koje nema se tiču R4) Zaštita od požara nema Prostorni oklop nema Unutarnje električne spojene na instalacije elektroenerg. vod Unutarnje telefonske spojene na opskrbni instalacije telef. vod Gubitak zbog dodirnog napona i napona koraka (koji se tiču R1) Gubici zbog materijalnih šteta (koje se tiču R1) Gubitak zbog kvarova unutarnjih sustava (koji se tiču R1) Broj ljudi vjerojatno, ugroženih u zoni Gubitak zbog materijalnih šteta (kojise tiču R4) Gubitak zbog kvarova unutarnjih sustava (koji se tiču R4)
35 da
Lf
5 × 10-1
da
Lo
1 × 10-2
91
Tablica H.27 – Značajke zone Z4 (odjel intenzivne skrbi) Parametar Opis Oznaka Vrsta tla linoleum ru Rizik požara malen rf Posebne opasnosti (koje poteškoće pri hz se tiču R1) evakuaciji Posebne opasnosti (koje nema hz se tiču R4) Zaštita od požara nema rp Prostorni oklop nema KS2 Unutarnje električne spojene na instalacije elektroenerg. vod Unutarnje telefonske spojene na opskrbni instalacije telef. vod Gubitak zbog dodirnog napona i napona koraka (koji se tiču R1) Gubici zbog materijalnih šteta (koje se tiču R1) Gubitak zbog kvarova unutarnjih sustava (koji se tiču R1) Broj ljudi vjerojatno ugroženih u zoni Gubitak zbog materijalnih šteta (kojise tiču R4) Gubitak zbog kvarova unutarnjih sustava (koji se tiču R4)
Vrijednost 1 × 10-5 1 × 10-3 5 1 1 1 -
da
Lt
5 × 10-7
da
Lf
5 × 10-4
da
Lo
1 × 10-3 5
da
Lf
5 × 10-1
da
Lo
1 × 10-2
H.3.3 Očekivani godišnji broj opasnih događaja Očekivani godišnji broj opasnih događaja računa se prema dodatku A. Rezultati su dani u tablici H.28. Tablica H.28 - Očekivani godišnji broj opasnih događaja Oznaka Vrijednost (1/god.) ND
8,98 × 10-2
NM NL (el. en. opskrbni
1,13 2,67 × 10-3
Ni (el. en. opskrbni
7,1 × 10-2
NL (telef. vod)
7,26 × 10-3
Ni (telef. vod)
2,13 × 10-1
NDa (telef. vod)
1,13 × 10-2
92
H.3.4 Procjena rizika gubitka ljudskih života: R1 Potrebni parametri za proračun sastavnica rizika dani su u tablici H.21 - H.28. Sastavnice rizika koje treba izračunati dane su u tablici H.29. Vrijednosti vjerojatnosti P dane su u tablici H.30. Tablica H.29 - Rizik R1 - sastavnice rizika koje treba uzeti u obzir po zonama Z1 Z2 Z3 Z4 RA x RB x x x RC x x RM x x RU (el. en. vod) x x x RV (el. en. vod)
x
x
RW (el. en. vod)
x
x
RZ (el. en. vod)
x
x
RU (telef. vod)
x
x
x
RV (telef. vod)
x
x
x
RW (telef. vod)
x
x
RZ (telef. vod)
x
x
93
Tablica H.30 - Rizik R1 – vrijednosti vjerojatnosti P za nezaštićenu zgradu Z1 Z2 Z3 Z4 PA 1 PB 1 PC (el. en. vod) 1 PC (telef. vod) 1 PC 1 PM (el. en. vod) 0,75 PM (telef. vod) 0,009 PM 0,752 PU (el. en. vod) 0,2 PV (el. en. vod)
-
0,2
PW (el. en. vod)
-
0,2
PZ (el. en. vod)
-
0,008
PU (telef. vod)
-
0,8
PV (telef. vod)
-
0,8
PW (telef. vod)
-
0,8
PZ (telef. vod)
-
0,04
Vrijednosti sastavnica rizika za nezaštićenu građevinu navedene su u tablici H.31. Tablica H.31 - Rizik R1 – vrijednosti sastavnica rizika za nezaštićenu zgradu po zonama (vrijednosti × 10-5) Zgrada Z1 Z2 Z3 Z4 ukupno RA
0,009
RB
0,009 42,7
0,157
0,022
42,879
≈0 0,25
8,98 85,2 ≈0 ≈0
8,98 85,2 ≈0 ≈0
17,96 170,4 ≈0 0,26
RW (el. en. vod)
0,053
0,053
0,106
RZ (el. en. vod) RU (telef. vod) RV (telef. vod) RW (telef. vod) RZ (telef. vod)
0,055 ≈0 0,026 1,48 0,825
0,055 ≈0 0,004 1,48 0,825
0,11 ≈0 7,08 2,96 1,65
96,8
96,62
243,4
RC RM RU (el. en. vod) RV (el. en. vod)
UKUPNO
≈0 7,05
0,009
50
94
H.3.5 Zaključno o proračunu R1 S obzirom da je R1 = 243,4 × 10-5 veće od prihvatljivog rizika RT = 10-5, potrebno je postaviti zaštitu od munje. H.3.6 Izbor zaštitnih mjera Kompozicija sastavnica rizika (pogledajte 4.3.1 i 4.3.2) dana je u tablici H.32. Tablica H.32 - Kompozicija sastavnica rizika R1 prema zonama (vrijedn. × 10-5) Zgrada Z1 Z2 Z3 Z4 ukupno RD
0,009
42,7
9,14
9,02
60,87
RI
0
7,3
87,66
87,66
182,62
0,009 0,009 0
50 0 50
96,8 ≈0 0,2
96,62 ≈0 0,026
243,4 0,009 50,22
0 0,009
0 50
96,6 96,8
96,6 96,62
193,2 243,4
UKUPNO RS RF RO UKUPNO
gdje je RD = RA + RB + RC RI = RM + RU + RV + RW + RZ RS = RA + RU RF = RB + RV RO = RM + RC + RW gdje je RD rizik uslijed udara munja u zgradu (izvor S1) RI rizik uslijed udara munja koji ne pogađaju zgradu ali utječu na nju (izvori S2, S3 i S4) RS rizik uslijed povrede živih bića RF rizik uslijed materijalnih šteta RO rizik uslijed kvarova unutarnjih sustava. Ta kompozicija rizika za zgradu pokazuje da je rizik R1 najveći u sklopu unutarnjih sustava u zonama Z3 i Z4 zbog udara munja pokraj zgrade. Na konkretni rizik R1 utječu: − kvarovi unutarnjih sustava u zonama Z3 i Z4 (sastavnice RM ≈ 57 % ukupnog rizika i RC ≈ 6 % ukupnog rizika) − materijalne štete u zoni Z2 (sastavnice RB ≈ 27 % ukupnog rizika i RV ≈ 4 % ukupnog rizika). Sastavnica RB može se smanjiti: − postavljanjem LPS prema HRN EN 62305-3 na čitavoj zgradi ili − poduzimanjem zaštitnih mjera u zoni Z2 da bi se smanjile posljedice požara (npr. postavljanjem aparata za gašenje, automatskog sustava za rano otkrivanje požara itd.).
95
Sastavnice rizika RC i RV mogu se smanjiti na unutarnjim električnim i telefonskim instalacijama postavljanjem usklađene SPD zaštite prema HRN EN 62305-4. Sastavnica RM u zonama Z3 i Z4 mogu se smanjiti: − postavljanjem usklađene SPD zaštite na unutarnjim električnim, telefonskim instalacijama prema HRN EN 62305-4 − postavljenjem odgovarajuće prostorne mreže kao zaslona u zonama Z3 i Z4 prema HRN EN 62305-4. Kao zaštitne mjere mogu se upotrijebiti sljedeća rješenja: a) Prvo rješenje − postaviti zaštitu od munje LPS vrste I na cijeloj zgradi. − postaviti pojačanu usklađenu SPD zaštitu (1,5 x) na unutarnjim električnim i telefonskim instalacijama sa PSPD = 0,005. − postaviti sustav za automatsko rano otkrivanje požara u zoni Z2. − postaviti oko zona Z3 i Z4 prostorni mrežni zaslon s okom mreže od 0,5 m. Primjenom tih rješenja, parametri u tablici H.25 će se promijeniti, što dovodi do vjerojatnosti navednih u tablici H.33. Koeficijent koji smanjuje gubitke uslijed poduzimanja mjera protiv požara smanjit će se za zonu Z2 na rp = 0,2. Tablica H.33 - Rizik R1 – vrijednosti vjerojatnosti P za zaštićenu zgradu prema rješenju a) Z1 Z2 Z3 Z4 1 0,02 -
PA PB PC (el. en. vod) PC (telef. vod) PC PM (el. en. vod) PM (telef. vod) PM PU (el. en. vod)
-
0,005
PV (el. en. vod)
-
0,005
-
0,005 0,005 0,001 99 0,000 1 0,000 1 0,000 2
PW (el. en. vod)
-
0,005
PZ (el. en. vod)
-
0,005
PU (telef. vod)
-
0,005
PV (telef. vod)
-
0,005
PW (telef. vod)
-
0,005
PZ (telef. vod)
-
0,005
96
b) Drugo rješenje − postaviti zaštitu od munje LPS vrste I na cijeloj zgradi − postaviti pojačanu usklađenu SPD zaštitu sa PSPD = 0,001 na unutarnjim električnim i telefonskim instalacijama. − u zoni Z2 postaviti uređaje za rano otkrivanje požara. Upotrebom tog rješenja, parametri u tablici H.25 će se promijeniti, što dovodi do vjerojatnosti navednih u tablici H.34. Koeficijent koji smanjuje gubitke uslijed poduzimanja mjera protiv požara smanjit će se za zonu Z2 na rp = 0,5. Tablica H.34 - Rizik R1 – vrijednosti vjerojatnosti P za zaštićenu zgradu prema rješenju b) Z1 Z2 Z3 Z4 PA 1 PB 0,02 PC (el. en. vod) 0,001 PC (telef. vod) 0,001 PC 0,002 PM (el. en. vod) 0,001 PM (telef. vod) 0,001 PM 0,002 PU (el. en. vod) 0,001 PV (el. en. vod)
-
0,001
PW (el. en. vod)
-
0,001
PZ (el. en. vod)
-
0,001
PU (telef. vod)
-
0,001
PV (telef. vod)
-
0,001
PW (telef. vod)
-
0,001
PZ (telef. vod)
-
0,001
c) Treće rješenje − postaviti zaštitu od munje LPS vrste I na cijeloj zgradi. − postaviti pojačanu (2x) usklađenu SPD zaštitu sa PSPD = 0,002 na unutarnjim električnim i telefonskim instalacijama − u zoni Z2 postaviti uređaje za automatsko rano otkrivanje požara − ograditi zonu Z4 mrežastim zaslonom s okom mreže w = 0,1 m. Upotrebom tog rješenja, parametri u tablici H.25 će se promijeniti, što dovodi do vjerojatnosti navednih u tablici H.35. Koeficijent koji smanjuje gubitke uslijed poduzimanja mjera protiv požara smanjit će se za zonu Z2 na rp = 0,2.
97
Tablica H.35 - Rizik R1 – vrijednosti vjerojatnosti P za zaštićenu zgradu prema rješenju c) Z1 Z2 Z3 Z4 1 0,02 -
PA PB PC (el. en. vod) PC (telef. vod) PC PM (el. en. vod) PM (telef. vod) PM PU (el. en. vod)
-
0,002
PV (el. en. vod)
-
0,002
-
0,002 0,002 0,004 0,000 1 0,000 1 0,000 2
PW (el. en. vod)
-
0,002
PZ (el. en. vod)
-
0,002
PU (telef. vod)
-
0,002
PV (telef. vod)
-
0,002
PW (telef. vod)
-
0,002
PZ (telef. vod)
-
0,002
Vrijednosti rizika za svaku zonu ovisno o izabranom rješenju dani su u tablici H.36. Tablica H.36 - Rizik R1 - vrijednosti rizika ovisno o izabranom rješenju (vrijednosti × 10-5) Rješenje a) Rješenje b) Rješenje c)
Z1
Z2
Z3
Z4
UKUPNO
0,009 0,009 0,009
0,181 0,173 0,175
0,263 0,277 0,121
0,261 0,274 0,118
0,714 0,733 0,423
Svim rješenjima smanjuje se rizik na manje od prihvatljive vrijednosti. Prihvatit će se rješenje koje je najbolje prema oba kriterija - tehničkom kriteriju i kriteriju veće troškovne učinkovitosti. H.3.7 Podaci za analizu troškova i koristi (cost – benefit) Ukupni troškovi gubitaka CL mogu se izračunati uz pomoć jednadžbe (G.1) u dodatku G. Gospodarske vrijednosti, uključujući gubitak aktivnosti, prikazane su u tablici H.37 po pojedinim zonama.
98
Tablica H.37 – Troškovi gubitaka po zonama (sve u USD ×106) Oznaka Z1 Z2 Z3 Z4 Ukupno
Zgrada B – 70 2 1 73
Sadržaj I – 6 0,9 0,1 7
Elektroen. instalacija – 3 5 0,015 8
Telefonska instalacija 0,5 0,5 1 2
Ukupno – 79,5 8,4 2,1 90
Pretpostavljene vrijednosti kamatne stope, stope amortizacije i stope održavanja koje se odnose na mjere zaštite dane su u tablici H.38. Tablica H.38 – Veličine odgovarajućih stopa Stopa Kamata Amortizacija Održavanje
Oznaka i a m
Veličina 0,04 0,05 0,01
H.3.8 Procjena rizika gospodarskih gubitaka: R4 Parametri potrebni za proračun sastavnica rizika dani su u tablicama H.31 do H.39. Veličine sastavnica rizika za nezaštićenu građevinu dane su u tablici H.39. Tablica H.39 – Rizik R4 – Veličina sastavnica rizika za nezaštićenu građevinu po zonama (sve × 10–5) Oznaka RB RC (el.en.vod) R R RM (telefon. vod) R RW (el.en.vod) R R RW (telefon. vod) R
Z2 44,9 89,8 89,8 849 10,2 0,27 0,53 0,55 7,42 14,8 8,25
Z3 4,49 89,8 89,8 849 10,2 0,027 0,53 0,55 0,74 14,8 8,25
Z4 4,49 89,8 89,8 849 10,2 0,027 0,53 0,55 0,74 14,8 8,25
H.3.9 Analiza troškova i koristi (cost – benefit) Kad su izračunane nove vrijednosti sastavnica rizika ovisno o izabranim mjerama zaštite mogu se izračunati i troškovi preostalih gubitaka CRL upotrebom formule (G.2) u dodatku G (pogledajte odjeljak H.3.4 – rješenja a), b) i c)).
99
U tablici H.40 dane su vrijednosti troškova gubitaka CL za zgradu bez zaštite i troškova preostalih gubitaka CRL za zaštićenu zgradu prema rješenjima a), b) i c).
Oznaka
Tablica H.40 – Iznos gubitaka CL i CRL (u USD) CRL CRL CRL CL (sa zaštitom) (sa zaštitom) (sa zaštitom) (bez zaštite) Rješenje a) Rješenje b) Rješenje c)
Z2
68 801
3 503
3 325
4 066
Z3
47 779
2 293
5 011
202
Z4
1 430
27
927
64
118 010
5 824
9 262
4 332
UKUPNO
Troškovi CP i godišnji troškovi CPM zaštitnih mjera (pogledajte jednadžbu (G.4) u dodatku G) dani su u tablici H.41. Tablica H.41 – Troškovi CP i CPM zaštitnih mjera (vrijednosti u USD) Zaštitna mjera CP CPM LPS vrste I 100 000 10 000 Sustav za otkrivanje požara 50 000 5 000 Oklapanje zona Z3 i Z4 (w = 0,5) 100 000 10 000 Oklapanje zona Z3 i Z4 (w = 0,1) 110 000 11 000 SPD (1,5x) na el. energ. sustavu 20 000 2 000 SPD (2x) na el. energ. sustavu 24 000 2 400 SPD (3x) na el. energ. sustavu 30 000 3 000 SPD (1,5x) na telekom. sustavu 10 000 1 000 SPD (2x) na telekom. sustavu 12 000 2 000 SPD (3x) na telekom. sustavu 15 000 1 500
Godišnja ušteda S = CL - (CRL + CPM) navedena je u tablici H.42. Tablica H.42 - Godišnja ušteda (USD) Rješenje a) 84 186 Rješenje b) 89 248 Rješenje c) 84 078
100
H.4. Stambena zgrada Kao i u prethodnim primjerima izračunat će se rizik R1 za stambenu zgradu smještenu u području gustoće udara munja od Ng = 4 udara po km2 godišnje. Prema tablici 3 treba izračunati sastavnice rizika RB, RU i RV. Zgrada je usamljena: oko nje nema susjednih zgrada. U zgradu ulaze sljedeći opskrbni vodovi: - NN opskrbni vod - telefonski vod Značajke zgrade navedene su u tablici H.43. Tablica H.43 – Značajke promatrane stambene zgrade Parametar Opis Oznaka Dimenzije, m Lb × Wb × Hb Koeficijent lokacije usamljena Cd LPS nema PB 2 Gustoća udara munja 1/km /god. Ng
Iznos 30 × 20 × 20 1 1 4
Određene su sljedeće zaštitne zone: − - Z1 (izvan zgrade) − - Z2 (unutar zgrade) Izvan zgrade ljudi se ne zadržavaju; rizik R1 za zonu Z1 može se stoga zanemariti. Proračun gospodarske opravdanosti se ne zahtijeva. Parametri zone Z2 navedeni su u tablici H.44. Tablica H.44 – Parametri zone Z2 Parametar Vrsta poda Rizik požara Posebne opasnosti Zaštita od požara Zaštita od el. udara Unutarnja električna instalacija Unutarnja telefonska instalacija Gubici zbog dodirnog napona i napona koraka (koji se tiču R1) Gubitak zbog materijalnih šteta (koji se tiču R1)
Opis drveni promjenjiv nema nema nema spojena na opskrbni NN vod spojena na opskrbni telefonski da da
Oznaka ru rf hz rp -
Iznos 10-5 1 1 -
-
-
-
-
Lt
10-4
Lf
10-1
101
Značajke unutarnjih sustava i odgovarajućih opskrbnih vodova dane su u tablici H.45 za električnu instalaciju, a u tablici H.46 za telekomunikacijski sustav. Tablica H.45 – Parametri unutarnje elektroenergetske instalacije i opskrbnog voda Parametar Opis Oznaka Iznos Ωm Otpornost tla 250 ρ Duljina, m Lc 100 u zemlji Visina, m nema SN/NN transformator Ct 1 okružen drugim Koeficijent lokacije voda Cd 0,5 nižim objektima Koeficijent okoline voda Oklop (zaslon) voda Otpornost na udarni napon opreme Uw Usklađena SPD zaštita Dimenzije zgrade na “a” kraju ( )
predgrađe
Ce PLD PLI
0,5 1 1
Uw = 2,5 kV
KS4
1
nema nema
PSPD La × Wa × Ha
1 -
nema
Tablica H.46 – Parametri unutarnje telekomunikacijske instalacije i odgovarajućeg opskrbnog telekomunikacijskog opskrbnog voda Parametar Opis Oznaka Iznos Ωm Otpornost tla 250 ρ Duljina, m Lc 100 u zemlji Visina, m okružen Koeficijent lokacije voda Cd 0,5 drugim predgrađe Koeficijent okoline voda Ce 0,5 PLD 1 Oklop (zaslon) voda nema PLI 1 Otpornost na udarni napon Uw = 1,5 kV KS4 1 nema Usklađena SPD zaštita PSPD 1 Dimenzije zgrade na “a” kraju nema La × Wa × Ha ( ) Iznos rizika R1 i zaštitne mjere koje treba poduzeti za smanjenje rizika na prihvatljivu razinu RT = 10-5 navedene su u tablici H.47 ovisno o visini zgrade i riziku od požara.
102
Tablica H.47 - Zaštitne mjere koje treba poduzeti ovisno o visini zgrade i riziku od požara Rizik od Zaštita od Zgrada Visina (m) Vrsta LPS R1 ( ×10-5) požara požara zaštićena malen 0,77 x 7,7 ne uobičajen III 0,74 x IV (2) 0,73 x 20 77 ne II (3) 0,74 x visok I 1,49 ne I (1) 0,74 x 2,33 ne nizak (3) 0,46 x IV 0,46 x 23,3 ne 40 uobičajen IV (3) 0,93 x I 0,46 x 23,3 ne visok I (3) 0,93 x (1) (2) (3)
uređaji za gašenje hidranti automatski alarm
103
Dodatak I (obavijesni) Analiza primjera opskrbnog voda – telekomunikacijski vod I.1 Općenito Opskrbni vod koji će se razmatrati je telefonski vod s metalnim vodičima. Tu vrstu voda mogu pogoditi gubitak opskrbe (L2) i gubitak gospodarskih vrijednosti (L4), tako da treba izračunati odgovarajuće rizike R2 i R4, ali prema zahtjevima operatora mreže, uzet će se samo rizik R'2. I.2 Osnovni podaci Vod je položen u području s gustoćom udara munja od Ng = 4 udara po km2 godišnje, prikazan na slici I.1 (duž voda nema ugrađene nikakve opreme).
Slika I.1 – Telekomunikacijski vod koji treba zaštititi I.3 Značajke voda Vod se sastoji od dva odsječka: − odsječak S1: oklopljeni vod u zemlji spojen na zgradu telefonske centrale: nema zaštite − odsječak S2: nadzemni vod bez zaslona spojen na zgradu korisnika: nema zaštite. i tri prijelazna mjesta: − Tb: na ulazu odsječka S1 u zgradu „b“ (tj. telefonsku centralu): na tom mjestu nisu postavljene nikakve zaštitne mjere, − T1/2: između odsječaka S1 i S2: na tom mjestu nisu postavljene nikakve zaštitne mjere, − Ta: na ulazu odsječka S2 u zgradu „a“ (tj. zgradu korisnika): na tom mjestu nisu postavljene nikakve zaštitne mjere. Oklop voda na odsječku S1 spojen je sa zemljom na oba kraja (npr. na sabirnicu za izjednačivanje potencijala u telefonskoj centrali (Tb) i na mjestu prijelaza (T1/2) uz otpor uzemljenja od približno deset ohma. Značajke vodova navedene su u tablici I.1 za odsječak S1, a u tablici I.2 odsječak S2.
za
104
Tablica I.1 – Značajke voda na odsječku S1 Parametar Otpornost tla Duljina, m Visina, m Koeficijent lokacije voda Koeficijent okoline voda Otpor oklopa voda, Ω/km Vrsta oklopa voda Značajke oklopa Vrst izolacije voda Vrsta opreme na prijelazu Tb
Opis Ωm
Oznaka ρ Lc Cd Ce RS -
Iznos 500 600 0,5 0,5 0,9 -
bez dodira sa tlom
Kd
0,4
papir
Uw, kV
1,5
elektronika
Uw, kV
1,5 1)
Kp
1
okružen selo olovo
Vrsta opreme na prijelazu T1/2 nema Mjere zaštite nema (1) Povećana razina ITU-T Preporuke K.20 [4].
Tablica I.2 – Značajke voda na odsječku S2 Parametar Otpornost tla Duljina, m Visina, m Koeficijent lokacije voda Koeficijent okoline voda Otpor oklopa voda, Ω/km Vrst izolacije voda
Opis Ωm nadzemni okružen selo nema oklop plastika
Oznaka ρ Lc Hc Cd Ce Uw, kV
Iznos 500 600 6 0,5 1 5
Vrsta opreme na prijelazu Ta
elektronika
Uw, kV
1,5 (1)
Kp
1
Vrsta opreme na prijelazu T1/2 nema Mjere zaštite nema (1) Povećana razina ITU-T Preporuke K.20.
105
I.4 Značajke građevina na krajevima voda Značajke građevina na krajevima voda navedene su u tablici I.3. Tablica I.3 – Značajke građevina na krajevima voda Dimenzije, m L×W×H
Koeficijent lokacije Cd
Broj n opskrbnih vodova koji opskrbljuju zgradu
“a”
25 × 20 ×15
2
3
“b”
20 × 30 × 10
0,5
10
Građevina
I.5 Očekivani broj godišnjih opasnih događaja Očekivani godišnji broj opasnih događaja računa se prema dodatku A. Odgovarajući podaci dani su u tablici I.4. Tablica I.4 - Očekivani broj godišnjih opasnih događaja Parametar
Iznos (1/god.)
NDa
0,087 3
NDb
0,012 9
NL (S1)
0,023 5
Ni (S1)
0,617
NL (S2)
0,052 2
Ni (S2)
1,6
I.6 Sastavnice rizika Sastavnice rizika koje se javljaju u odsječcima navedene su u tablici I.5. Tablica I.5 - Rizik R'2 - sastavnice rizika prema odsječcima voda Parametar R’B(a) R’B(b) R'C(a) R'C(b) R'V R'W R'Z
S1 x x x x x
S2 x x x x x
Jakosti struje kvara i vjerojatnosti potrebne za proračun sastavnica rizika dane su u tablici I.6.
106
Tablica I. 6 – Rizik R'2 - jakosti struje kvara i vjerojatnosti P' potrebne za proračun sastavnica rizika Parametar Ia (B,C), kA Ia (V), kA Ia (W), kA P 'B(a)(Ia(B) P 'B(b)(Ia(B) P 'C(a)(Ia(C) P 'C(b)(Ia(C) P 'V(Ia(V)) P 'W(Ia(W)) P 'Z(Ta) za opremu na mjestu prijelaza Ta, UW=1,5 kV)(6) P 'Z(Tb) za opremu na mjestu prijelaza Tb, UW=1,5 kV)(6) P 'Z(T1/2) za proboj izolacije kabela u zemlji, UW=1,5 kV)(6)
S1 > 600(1) 40(3) 125(4) 0,001(5) 0,001(5) 0,4 0,035 0,5(8) 0,02(7) 0,5(9)
S2
(2)
0 0(2) 0(2) 1(5) 1(5) 1 1 1(8) 1(8)
1(8) Ia = 25 n UW /(RS × Kd × Kp) gdje je Kp =1 i Kd = 0,4 (pogledajte dodatak D.1 i tablicu D.1) (2) Ia = 0 za neoklopljeni vod (pogledajte dodatak D.1) (3) Ograničeno na 40 kA zbog olovnog oklopa (pogledajte odjeljak D.1.2) (4) Ia = 25 UW/(RS × Kd × Kp) gdje je Kp =1 i Kd = 0,4 (pogledajte dodatak D.1 i tablicu D.1) (5) pogledajte tablicu D.5 (6) iznosi vjerojatnosti P'z navedene su u tablici B.7. Pravilo upotrebe tablice B.7 je sljedeće: Kad se promatrano mjesto prijelaza nalazi između dva oklopljena odsječka ili oklopljeni odsječak ulazi u građevinu i spojen je na sabirnicu za izjednačivanje potencijala na koju je spojena i oprema, iznosi iz tablice B.7 u stupcima „oklop spojen na ...“ vrijede samo za oklopljene odsječke. U svim drugim slučajevima, iznosi navedene u tablici B.7 u stupcima „oklop nije spojen na ...“ vrijede za oklopljene odsječke samo ako je oklop spojen sa zemljom najmanje na oba kraja uz otpor uzemljenja od približno desetak ohma. Inače se oklopljeni odsječci moraju smatrati neoklopljenim. (7) iznosi iz tablice B.7 u stupcima „oklop spojen na ...“ (8) iznosi iz tablice B.7 u stupcu „nema oklop“ (9) iznosi iz tablice B.7 u stupcu „oklop nije spojen na ...“ (1)
I.7 Procjena rizika R'2 Prema proračunima projektanta sustava za zaštitu od munje na temelju iskustva operatora mreže, pretpostavljene su sljedeće prosječne vrijednosti relativnog iznosa gubitaka koji se tiče rizika R2: Lf = 3 × 10-3 Lo = 10-3 (predodređena vrijednost – pogledajte tablicu E.1) Iznosi sastavnica rizika za nezaštićeni vod dane su u tablici I.7.
107
Tablica I.7 – Rizik R'2 - iznosi sastavnica rizika po odsječcima S nezaštićenog voda (iznosi × 10-3) Parametar
S1 R'B(a) (1) ≅0 R'B(b) (2) R'C(a) (2) ≅0 R'C(b) R'V 0,028 2 R'W 0,000 8 R' = R'B(a) + R'B(b) + R'C(a) + R'C(b) + R'V + R'W R'Z(Ta) (5) 0,296 7 (6) R'Z(Tb) 0,011 9 (7) R'Z(T1/2) 0,296 7 R2(Ta) = R' + R'Z(Ta) R2(Tb) = R' + R'Z(Tb) R2(T1/2) = R' + R'Z(T1/2) (1)
(1)
R'B = NDi × P 'B × L'f
(2)
R'C = ND × P 'C × L'o
(3)
R'V = NL × P 'V × L'f
(4)
R'W = NL × P 'W × L'o
(5)
R'Z(Ta) = (NI – NL) × P 'Z(Ta) × L'o
(6)
R'Z(Tb) = (NI – NL) × P 'Z(Tb) × L'o
(7)
R'Z(T1/2) = (NI – NL) × P 'Z(T1/2) × L'o
S2 0,261 0,087 3 0,156 6 0,052 2 1,547 8 1,547 8 1,547 8
Vod 0,261 ≅0 0,087 3 ≅0 0,184 8 0,053 0,586 1 1,845 1,59 1,845 2,431 1 2,176 1 2,431 1
Iznos rizika R'2 = 3,508 × 10-3 je veći od prihvatljive vrijednosti RT = 10-3, pa je za vod potrebna zaštita od djelovanja munje. Tablica I.7 pokazuje da je uslijed veličine sastavnice rizika R 'Z na odsječku S2, rizik R '2 veći od prihvatljive vrijednosti na mjestima prijelaza Ta, Tb i T1/2. Stoga tu sastavnicu rizika treba smanjiti. S obzirom da je vod već postavljen (zbog čega nije moguće, primjerice, koristiti oklapanje), postavit će se kao mjera zaštite SPD-ovi prema normi IEC 62305-5. Za smanjenje rizika R '2 ispod prihvatljive vrijednosti, dovoljno je odabrati SPD-ove koji udovoljavaju razini LPL III tj. PSPD = 0,03 (pogledajte tablicu B.3). Postavljanje SPD-ova na mjestima prijelaza Ta i T1/2 znači: − smanjenje vjerojatnosti P 'Z(Ta) i P 'Z(T1/2) na vrijednost PSPD. − da se vjerojatnosti P 'V i P 'W ne mijenjaju (pogledajte odjeljak D.1.2) − da se vjerojatnosti P 'B i P 'C za odsječak S2 ne mijenjaju jer se radi o nadzemnom vodu (pogledajte D.1.1) − da se vjerojatnosti P 'B i P 'C za odsječak S1 ne mijenjaju jer su manje od PSPD (pogledajte D.1.1) Štoviše, prema definiciji 3.25 i odjeljku A.4, s SPD-ima postavljenim na mjestu
108
prijelaza T1/2, T1/2 to mjesto postaje čvorište za mjesto prijelaza Tb, pa odsječak S2 voda ne doprinosi više iznosu sastavnice rizika R'Z(Tb) (pogledajte dodatak A u IEC 62305-5). Iznosi vjerojatnosti P’ za zaštićeni vod navedene su u tablici I.8. Tablica I.8 - Rizik R'2 - iznosi vjerojatnosti P’ za zaštićeni vod Parametar P 'B(a)(Ia(B) P 'B(b)(Ia(B) P 'C(a)(Ia(C) P 'C(b)(Ia(C) P 'V(Ia(V)) P 'W(Ia(W)) P 'Z(Ta) (za opremu na mjestu prijelaza Ta, UW =1,5 kV) P 'Z(Tb) (za opremu na mjestu prijelaza Tb, UW =1,5 kV) P 'Z(T1/2) (za proboj izolacije kabela u zemlji, UW =1,5 kV)
S1 0,001 0,001 0,4 0,035 0,03 0,02 0,03
S2 1 1 1 1 0,03 0,03
Iznosi sastavnica rizika za zaštićeni vod navedene su u tablici I.9 koja pokazuje da je rizik R'2 manji od prihvatljive vrijednosti; prema tome je odgovarajuća zaštita voda od djelovanja munje postignuta. Tablica I.9 – Rizik R'2 - iznosi sastavnica rizika voda zaštićenog SPD-ima ugrađenim na mjestima prijelaza T1/2 i Ta uz PSPD = 0,03 (iznosi × 10-3) Parametar
S1 R'B(a) ≅0 R'B(b) R'C(a) ≅0 R'C(b) R'V 0,028 2 R'W 0,000 8 R' = R'B(a) + R'B(b) + R'C(a) + R'C(b) + R'V + R'W R'Z(Ta) 0,017 8 R'Z(Tb) 0,011 9 R'Z(T1/2) 0,017 8 R2(Ta) = R' + R'Z(Ta) R2(Tb) = R' + R'Z(Tb) R2(T1/2) = R' + R'Z(T1/2)
S2 0,261 0,087 3 0,156 6 0,052 2 0,055 3 0,055 3
Vod 0,261 ≅0 0,087 3 ≅0 0,184 8 0,053 0,586 1 0,073 1 0,011 9 0,073 1 0,659 2 0,598 0,659 2
109
Dodatak J (obavijesni) Pojednostavnjeni program za procjenu rizika J.1 Osnovno o programu Pojednostavnjeni IEC-ov kalkulator za procjenu rizika (SIRAC) je softverski alat na osnovi proračuna i metoda danih u HRN EN 62305-2, stvoren tako da može proračunati sastavnice rizika jednostavnih građevina. Namijenjen je podršci pri uporabi norme HRN EN 62305-2 kao metoda za upravljanje rizikom za potrebe projektiranja sustava zaštite od munje. Važno je primijetiti da program omogućuje pojednostavnjeni proračun za razliku od strožeg pristupa upravljanju rizikom koji je opisan u normi. Program je kreiran tako da bude relativno intuitivan za korisnike koji žele dobiti početni osjećaj za procjenu rizika. Namjena i ograničenja SIRAC-a jesu sljedeća:
− omogućiti većem broju korisnika norme HRN EN 62305-2 da mogu izvoditi proračune na tipičnim građevinama bez dubljeg znanja o detaljima i metodama razrađenim u toj normi. − promicati upotrebu norme HRN EN 62305-2 i prihvaćanje metode procjene rizika širem krugu čitatelja i korisnika. Smatra se da će takav korisnički orijentirani alat služiti također bržem prihvaćanju te norme u širem krugu zainteresiranih za zaštitu od munje. − ponuditi alat posebno načinjen za procjenu rizika tipičnih jednostavnih građevina i u općenitijim situacijama. Za postizanje tog cilja neki su parametri postavljeni na nepromjenjive vrijednosti (standardne, “default”), a korisniku preostaje da izabere samo preostali uži broj parametara. − program ne omogućuje punu uporabu napisane norme; takva bi mogućnost dovela do nenamjerne složenosti programa. Kad se pokaže potreba podrobnije procjene rizika pri razmatranju složenih građevina ili posebnih okolnosti, korisnika se upućuje na uporabu pisane norme. − program je namijenjen samo procjeni rizika za građevine pokrivene jednom zonom zaštite. − SIRAC treba promatrati kao priručni alat uz normu HRN EN 62305-2, a osigurat će se i stalna podrška i ažuriranje (up-date) putem interneta (on-line) sa IEC FTP servera i omogućiti preuzimanje (down-load) novih nadopunjenih verzija. J.2
Opis parametara
Parametri važni za proračun sastavnica rizika u programu podijeljeni su u tri kategorije:
− parametri, za koje se zahtijeva da ih korisnik izabere prema definicijama i mogućnostima danim u normi (tablica J.1) 110
− parametri koje korisnik može birati u ograničenom opsegu u odnosu na ponuđene parametre u normi (tablica J.2); − parametri koji su programski utvrđeni i korisnik ih ne može mijenjati (tablica J.3). Tablica J.1 – Parametri koje korisnik (SIRAC-a) može slobodno birati Parametar
Oznaka
Duljina, širina i visina građevine koju treba zaštititi Gustoća udara munja u tlo Koeficijent lokacije Koeficijent okoline Vrsta opskrbnog voda (elektroenergetski vod, drugi nadzemni vodovi, drugi podzemni vodovi)
L, W, H Ng Cd Ce
Napomena: transformator može biti samo u elektroenergetskom vodu
Sustav zaštite od munje prema HRN EN 62305-3 Zaštita od udarnog vala munje (prenapona) na vodovima: samo na ulazu (izjednačivanje potencijala uz pomoć SPD) usklađena SPD zaštita prema normi HRN EN 62305-4 za sve unutarnje sustave koji su spojeni na opskrbne vodove.
PB
PSPD
Napomena: korisnik može izabrati samo jednu vrijednost za zaštitu od udarnih valova, koja vrijedi za sve opskrbne vodove i cijelu građevinu koju treba zaštititi.
Rizik od požara ili materijalnih šteta za građevinu Zaštita od požara Posebne opasnosti Izbor odgovarajućih gubitaka (vrste gubitaka)
rf rp hz
111
Tablica J.2 - Parametri koje korisnik (SIRAC-a) može birati u ograničenom opsegu Parametar
Oznaka
Učinkovitost zaslona (oklopa) na građevini Unutarnji način vođenja instalacije Zaslon (ili oklop) vanjskih opskrbnih vodova (vrsta vanjskog vođenja opskrbnih vodova) Koeficijenti gubitaka zbog požara: korisniku se postavlja pitanje o vrsti građevine koju treba zaštititi.
KS1 KS3 PLD, PLI
Lf
Napomena: proračun Lf za sve vrste gubitaka, kao što su gubici definirani u dodatku C norme nije moguć. Korisnik mora iz ponuđenog popisa odrediti vrstu građevine koju treba zaštititi.
Koeficijenti gubitaka zbog prenapona Napomena: proračun Lo za sve vrste gubitaka, kao što su gubici definirani u dodatku C norme nije moguć. Korisnik mora iz ponuđenog popisa odrediti vrstu građevine koju treba zaštititi.
Lo
Za gubitke vrste L4 – gospodarske gubitke – u pojednostavnjenom programu ne nudi se proračun gospodarske opravdanosti zaštitnih mjera. Ako se to ipak traži, korisnik mora izabrati prihvatljivi rizik za gospodarske gubitke. Tablica J.3 - Nepromjenjivi parametri (koje korisnik ne može mijenjati) Nepromjenjiva Parametar Oznaka vrijednost Duljina opskrbnog voda Lc 1000 m U primjeru nadzemnog voda: visina od tla Hc 6m U blizini nema drugih građevina NDa 0 Ne uzima se u obzir učinkovitost zaslona za KS2 1 unutarnje zone u građevini Izolacijska čvrstoća unutarnje opreme na udarni napon spojene na taj opskrbni vod (1,5 kV) Vjerojatnost električnog udara za živa bića Vrsta tla ili poda Za gubitke vrste L1 – gubitak ljudskih života – koeficijent gubitaka za dodirni napon i napon koraka unutar 3 m izvan građevine koju treba zaštititi
KS4
1
PA ra
1 10-2
Lt
0,01
NAPOMENA: daljnje obavijesti o vrijednostima parametara mogu se naći izravno u SIRAC-u (dodirom na strelicu mišem u padajućem meniju).
J.3 Primjeri ekranskih prikaza programa Ekranski prikazi programa za primjer opisan u odjeljku H.1 (seoska kuća) dani su na slici J.1 (za građevinu bez zaštitnih mjera) i na slici J.2 (zaštitne mjere na građevini predviđene prema opisu u odjeljku H.1, i to LPS vrste IV, sa SPD-ima na ulazu opskrbnih vodova).
112
Slika J.1 – SIRAC - primjer proračuna za seosku kuću (pogledajte odjeljak H.1 – bez zaštitnih mjera)
113
Slika J.2 – SIRAC - primjer proračuna za seosku kuću (pogledajte odjeljak H.1 – sa zaštitnim mjerama)
114
Izvori [1]
IEC 61000-4-5:1995, Elektromagnetska spojivost (EMC) – 4-5. dio: Tehnika ispitivanja i mjerenja – Ispitivanje otpornosti na udarni napon.
[2]
IEC 60664-1:1992, Koordinacija izolacije za opremu u niskonaponskim sustavima – 1. dio: Načela, zahtjevi i ispitivanja
[3]
IEC 61643-1:2005, Niskonaponske naprave za zaštitu od udarnih napona – 1. dio: Naprave za zaštitu od udarnih napona spojene na niskonaponske distribucijske mreže – Zahtjevi i ispitivanje
[4]
ITU-T Preporuke K.20:2003, Otpornost telekomunikacijske opreme ugrađene u telekomunikacijskim cetralama na prenapone i udarne struje
__________
115
