SO2 18 ODRŢAVANJE SUSTAVA ZA ZAŠTITU OD MUNJE U INDUSTRIJSKIM ELEKTROENERGETSKIM POSTROJENJIMA

Transcription

1 HRVATSKI OGRANAK MEĐUNARODNE ELEKTRODISTRIBUCIJSKE KONFERENCIJE 3. (9.) savjetovanje Sveti Martin na Muri, svibnja SO2 18 Mr.Sc. Josip Karneluti, dipl.ing.el. 5E d.o.o., Rijeka Dinko Dorčić, dipl.ing.el. 5E d.o.o., Rijeka Domagoj Tomaić, dipl.ing.el 5E d.o.o., Rijeka Dr.Sc. Dubravko Franković, dipl.ing.el. Tehnički fakultet Sveučilište u Rijeci dubravko.frankovic@riteh.hr ODRŢAVANJE SUSTAVA ZA ZAŠTITU OD MUNJE U INDUSTRIJSKIM ELEKTROENERGETSKIM POSTROJENJIMA SAŢETAK Rad opisuje postupak održavanja vanjskog (gromobranske instalacije) i unutarnjeg (prenaponska zaštita i izjednačenje potencijala) sustava za zaštitu od munje (SZM), temeljem Tehničkog propisa (NN 87/08 i 33/10) na primjerima industrijskih elektroenergetskih objekata, u kojima postoji trajna prisutnost ljudi te isti služe za napajanje električnih ureďaja u prostorima ugroženim eksplozivnom atmosferom. Prije aktivnosti vizualnog pregleda te ispitivanja i mjerenja SZM potrebno je analizirati usklaďenost postojeće projektne dokumentacije sa stvarno izvedenim stanjem SZM-a te odrediti razinu zaštite sukladno poslovnim zahtjevima investitora ili tehničkim zahtjevima prostora. OdreĎivanje vremenskih razdoblja izmeďu aktivnosti održavanja SZM-a u funkciji je razine zaštite te ostalih strukovnih pravilnika i normi. Kljuĉne rijeĉi: Sustav zaštite od munje (SZM), razina zaštite, procjena rizika, održavanje SZM-a, usklaďena prenaponska zaštita MAINTENANCE OF LIGHTNING PROTECTION SYSTEM OF INDUSTRIAL ELECTRICAL POWER FACILITIES SUMMARY The paper describes the maintenance procedure for external (air termination system, down conductors and ground terminating system) and internal (overvoltage protection and potential equalization) lightning protection system (LPS), based on the Technical regulation (OG 87/08 and 33/10) of industrial electrical power facilities in which there is a permanent staff presence and are used to provide electrical supply for devices located within explosion endangered areas. Before visual examination, as well as analysis and measurement of LPS, it is necessary to analyze the equivalence between the existing project documentation and the factual situation of the LPS and determine the lightning protection level in accordance with the investors commercial requirements or specific location requirements. Determination of time periods between LPS maintenance activities is in correlation with lightning protection level and directives of other relevant regulations and norms. Key words: Lightning protection system (LPS), lightning protection level, risk assessment, LPS maintenance, surge protection device 1

2 1. UVOD Munja je sa svojim zastrašujućim bljeskom i pratećom grmljavinom prirodna pojava, s često razornim pa i smrtonosnim posljedicama. Sa stajališta zaštite najvažnija veličina je struja munje jer ona prilikom udara protječe pogoďenim objektom. Ta struja nije konstantna kroz vrijeme, nego ona vrlo brzo naraste do najveće (tjemene) vrijednosti, i dalje postupno opada (približno eksponencijalno). Vrijeme od početka pojave do postizanja tjemene struje nazivamo čelom groma. Negativni udari munje stvaraju strujne valove koji se po obliku mogu relativno mnogo razlikovati. U prvom izbijanju trajanje čela negativnog izbijanja je ms. Pri sljedećim izbijanjima (ako postoje) trajanje čela je puno kraće ali struja opada polaganije. TakoĎer je pri tim izbijanjima tjemena vrijednost struje manja nego pri prvom izbijanju. Slijedom navedenog, pod pojmom munja podrazumijeva se jedinstvena cjelina pojave i to od pojave prvog udara, niza slijednih udarnih struja do izjednačenja naboja oblaka i zemlje te prestanka pojave. Pozitivni udari munje se obično sastoje od jednog izbijanja koje traje od s. Trajanje čela je relativno dugo i kreće se od 20 do 50 ms, a tjemene vrijednosti pozitivnih struja mogu narasti i na više od 1000 ka. Ne postoje ureďaji niti metode koje mogu izmijeniti tijek prirodnih vremenskih pojava u toj mjeri da bi mogle spriječiti izbijanje munja. Udari munja u graďevine ili pokraj njih (ili u opskrbne vodove koji opskrbljuju te graďevine) opasni su za ljude i za same graďevine, njihov sadržaj i instalacije kao i za opskrbne vodove. Uzme li se u obzir da svake sekunde površinu našeg planeta pogaďa prosječno 100 munja, uočava se važnost zaštite graďevina i živih bića od djelovanja struje munje. Opasnost za graďevinu može imati za posljedicu: štete na graďevinama i njihovu sadržaju, kvarove na priključnim električnim i elektroničkim sustavima, ozljede živih bića koja se nalaze u graďevini ili pokraj nje. Razmatraju li se elektroenergetski objekti, posebnu pozornost potrebno je posvetiti mogućem gubitku opskrbe električnom energijom. Poseban slučaj predstavljaju elektroenergetski objekti u čijem se sastavu nalazi upravljačko postrojenje i/ili uredski prostori sa stalnom prisutnošću ljudi. Zakonski okvir zaštite industrijskih elektroenergetskih postrojenja definiran je sljedećim pravilnicima odnosno propisima: Tehnički propis za sustave zaštite od djelovanja munje na graďevinama (NN 87/08. i NN 33/10.), Pravilnik o tehničkim zahtjevima za elektroenergetska postrojenja nazivnih izmjeničnih napona iznad 1 kv (NN 105/10.) i Pravilnik o tehničkim mjerama za pogon i održavanje elektroenergetskih postrojenja (SL. 19/68.) 2. ZAKONSKI OKVIRI ZAŠTITE OBJEKATA OD DJELOVANJA MUNJE 2.1. Tehniĉki propis za sustave zaštite od djelovanja munje na graċevinama Opće odredbe i zahtjevi iz Tehniĉkog propisa za sustave zaštite od djelovanja munje na graċevinama Tehničkim propisom za sustave zaštite od djelovanja munje na graďevinama (u daljnjem tekstu: Propis), u okviru ispunjavanja bitnih zahtjeva za graďevinu propisuju se, izmeďu ostalih, i zahtjevi za odrţavanje sustava zaštite od munje. Novi Propis uvelike se razlikuje od stare forme pravilnika u prvom redu zbog uvoďenja normi u tehničku regulativu. Njime se odreďuju samo procedure rada - od projektiranja, izvedbe do održavanja, dok se tehničke veličine i karakteristike sastavnica sustava odreďuju normama. Tehnički propis se poziva na hrvatske norme iz serije HRN EN te je stoga nužno dobro poznavanje predmetnih normi kako bi se kvalitetno moglo pristupiti razmatranju predmetne problematike odnosno njihovoj primjeni. Takvim pristupom, ukoliko doďe do promjene normi uslijed novih spoznaja ili istraživanja, neće biti potrebno mijenjati postojeći Propis, već se mijenja samo prilog s popisom važećih normi. Novi propis ne zahtijeva obveznu upotrebu novih normi iz serije HRN EN 62305, već dopušta i upotrebu neke druge norme ako se tim putem osigurava jednaka ili veća sigurnost živih bića, graďevina i električnim i elektroničkim sustavima kao prema HRN EN Ukoliko se pri projektiranju, izvoďenju ili 2

3 održavanju sustava za zaštitu od munje primjene norme koje nisu iz serije HRN EN 62305, treba dokazati da je postignuta sigurnost sustava kakvu zahtijeva propis (odnosno norme na koje se predmetni propis poziva) Aktivnosti odrţavanja sustava zaštite od munje Održavanje sustava mora biti takvo da se tijekom trajanja graďevine očuvaju njegova tehnička svojstva i ispunjavaju zahtjevi odreďeni projektom graďevine i Propisom te drugi bitni zahtjevi koje graďevina mora ispunjavati u skladu s posebnim propisom. Održavanje sustava koji je izveden ili se izvodi u skladu s prije važećim propisima mora biti takvo da se tijekom trajanja graďevine očuvaju njegova tehnička svojstva i ispunjavaju zahtjevi odreďeni projektom graďevine i propisima u skladu s kojima je sustav izveden. Održavanje sustava podrazumijeva: redovite preglede sustava, u vremenskim razmacima i na način odreďen projektom graďevine, Propisom i/ili posebnim propisom donesenim u skladu s odredbama Zakona o prostornom ureďenju i gradnji, izvanredne preglede sustava nakon kakvog izvanrednog dogaďaja ili po zahtjevu inspekcije, izvoďenje radova kojima se sustav zadrţava ili vraća u stanje odreċeno elektrotehniĉkim projektom graċevine i Propisom odnosno propisom u skladu s kojim je sustav izveden. Uĉestalost redovitih pregleda u svrhu održavanja sustava provode se sukladno zahtjevima iz projekta graďevine, ali ne kraće od razdoblja navedenih u sljedećoj tablici. Razina zaštite sustava Tablica I. Rokovi redovitih pregleda i ispitivanja sustava Razdoblje izmeċu pregleda Razdoblje izmeċu ispitivanja i mjerenja Razdoblje izmeċu ispitivanja i mjerenja kritiĉnih dijelova* I 1 godina 2 godine 1 godina II 1 godina 4 godine 2 godine III, IV 2 godine 6 godina 3 godine * npr. dijelovi sustava zaštite koji su izloženi jakim mehaničkim naprezanjima i hrďanju, spojevi na unutarnjem sustavu zaštite, spojevi na sabirnicama za izjednačivanje potencijala, spojevi s kabelskim oklopima, stanje odvodnika prenapona (SPD), stanje iskrišta za odvajanje, spojevi s cjevovodima i sl. Za elektroenergetske distribucijske objekte (transformatorske stanice) nije, od strane nadležnih institucija, definirana minimalna razina zaštite SZM (primjerice, za prostore ugrožene eksplozivnom atmosferom definirana je minimalna razina zaštite II vanjskog SZM), ali se naglašava da odabrana razina zaštite od munje mora biti usklaċena s procijenjenim rizikom od djelovanja munje. Za postojeće objekte procjena rizika se može provesti tamo gdje se to pokaže nužno, odnosno prema predloženim kriterijima: nepostojanje sustava zaštite od munje (uvidom u izvedeno stanje objekta-graċevine); nepostojanje (i/ili znaĉajnije odstupanje od) projektne dokumentacije sustava zaštite od munje; posebna vaţnost objekta (postojanje eksplozijom ugroţenih prostora). Procjena rizika udara munje se provodi temeljem norme: HRN EN :2007, Zaštita od munje, 2. dio: Upravljanje rizikom (IEC : 2006; EN : 2006) Pravilnici i norma za elektroenergetska postrojenja Pravilnik o tehničkim zahtjevima za elektroenergetska postrojenja nazivnih izmjeničnih napona iznad 1 kv (u daljnjem tekstu Pravilnik) u Članku 39. stavak 2 propisuje primjenu važećeg Tehničkog propisa za sustave zaštite od djelovanja munje na graďevinama. Primjenom Pravilnika prestaje važiti Pravilnik o tehničkim mjerama za pogon i održavanje elektroenergetskih postrojenja u dijelu u kojem se to odnosi na elektroenergetska postrojenja prema odredbama Pravilnika, uključujući i sustave zaštite od munje. 3

4 Pravilnik se, osim na važeći Tehnički propis za sustave zaštite od djelovanja munje na graďevinama, poziva na niz hrvatskih normi. Zahtjevi na vanjski sustav zaštite od munje elektroenergetskih postrojenja na otvorenom i uzemljivački sustav elektroenergetskih postrojenja definirani su normom HRN HD 637 S1 čija upotreba nije obvezna, već Pravilnik dopušta i upotrebu neke druge norme ako se tim putem osigurava jednaka ili veća sigurnost živih bića, graďevina i električnim i elektroničkim sustavima kao prema HRN HD 637. Predmetna norma razlikuje se od serije normi HRN EN u načinu odreďivanja zaštićenog prostora štapnih i užnih hvataljki, točnije uvodi odreďena pojednostavljenja. Uzimajući u obzir prosječnu visinu hvataljki u (vanjskom) rasklopnom postrojenju (15 m 20 m), metodom definiranom u Dodatku H norme HRN HD 637 dobiva se razina zaštite III (visina hvataljke 15 m) ili razina zaštite IV (visina hvataljke 20 m) sustava hvataljki vanjskog SZM. Za razliku od serije normi HRN EN 62305, koje definiraju ukupnu duljinu uzemljivačkog sustava na temelju odabrane razine zaštite i specifičnog otpora tla na lokaciji postrojenja, norma HRN HD 637 detaljno razraďuje problematiku sustava uzemljenja. Proračunima i tablicama, definirani su dopušteni naponi dodira, u ovisnosti o trajanju struje te ukupni otpor sustava uzemljivača u odnosu na dimenzije i oblik sustava uzemljivača. Takav (složeniji) postupak svakako je poželjniji za dimenzioniranje sustava uzemljivača elektroenergetskog postrojenja obzirom da se tada radi o združenom pogonskom uzemljenju, zaštitnom uzemljenju i uzemljenju SZM-a. 3. RAZINA ZAŠTITE 3.1. Uvod u odreċivanje razine zaštite Prema Tablici 1.1. vremenski intervali izmeďu aktivnosti održavanja sustava zaštite od munje za pojedini objekt definirani su razinom zaštite vanjskog sustava zaštite od munje predmetnog objekta. TakoĎer, poznavanje razine zaštite vanjskog sustava zaštite od munje, uz niz drugih parametara, nužno je da bi se moglo pristupiti procjeni rizika za predmetnu graďevinu ukoliko se to pokaže nužnim. Sustav zaštite od munje podijeljen je na dva osnovna dijela: vanjski sustav zaštite od munje (prije gromobranska zaštita) i unutarnji sustav zaštite od munje (sustav prenaponske zaštite) Vanjski sustav zaštite od munje Razina zaštite vanjskog sustava zaštite od munje za postojeće graďevine utvrďuje se, prema [Lit. 7], analizom geometrije graďevine i njoj pripadnog vanjskog sustava zaštite od munje. Razina unutarnjeg sustava zaštite od munje definirana je u prvom redu karakteristikama SPD ureďaja (ili ureďaja usklaďene prenaponske zaštite i zaštite od struje munje), tj. ureďaja koji služe ograničavanju opasnih prenaponskih valova i skretanju udarnih struja, kao i stupnju izvedenosti efikasnog izjednačenja potencijala. Kod utvrďivanja razine zaštite SZM potrebno je analizirati vanjski SZM i uzemljenje (duljinu uzemljivača), kao i utjecaj susjednih objekata (štićeni prostor). OdreĎivanje razine zaštite vanjskog SZM se odreďuje metodama: zaštitnog kuta (a ), kotrljajuće kugle r (m), mreže (razmak izmeďu odvoda i izmeďu prstenova vodiča l (m) te veličine oka mreže w (m). Metoda kotrljajuće kugle je pogodna za uporabu u svim slučajevima. Metoda zaštićenog kuta je upotrebljiva za zgrade jednostavnog oblika ali je podložna ograničenjima s obzirom na visine hvataljki. Metoda mreţe je pogodna za zaštitu ravnih površina. Dijagram tijeka koji opisuje aktivnosti pri odreďivanju razine zaštite vanjskog sustava zaštite od munje prikazan je na Slici 1. 4

5 TIJEK AKTIVNOSTI ODREĐIVANJA RAZINE ZAŠTITE NAPOMENE POĈETAK ODREĐIVANJE UTJECAJA OKOLNIH GRAĐEVINA Veličina štićenog prostora okolnih graďevina se odreďuje metodom zaštitnog kuta ili kotrljajuće kugla. POSTOJI LI SZM? NE GRAĐEVINA U ŠTIĆENOM PROSTORU? NE Štićeni prostor formiraju okolne graďevine ili dijelovi razmatrane graďevine (npr. portali u vanjskom rasklopnom postrojenju) DA DA PRORAĈUN RAZINE ZAŠTITE ŠTAPNE HVATALJKE PRORAĈUN RAZINE ZAŠTITE METODOM ZAŠTITNOG KUTA ILI KOTRLJAJUĆE KUGLE VRSTA HVATALJKI? PRORAĈUN RAZMAKA IZMEĐU ODVODA HVATALJKE U OBLIKU MREŢE PRORAĈUN RAZINE ZAŠTITE METODOM MREŢE ILI KOTRLJAJUĆE KUGLE Vrste hvataljki: - štapne hvataljke, - hvataljke u obliku mreže. OdreĎivanje razine zaštite vanjskog SZM se odreďuje metodama: 1. zaštitnog kuta (a ), 2. kotrljajuće kugle r (m), 3. mreže (razmak izmeďu odvoda i izmeďu prstenova vodiča l (m) te veličine oka mreže w (m). Metoda kotrljajuće kugle je pogodna za uporabu u svim slučajevima. Metoda zaštićenog kuta je upotrebljiva za zgrade jednostavnog oblika ali je podložna ograničenjima s obzirom na visine hvataljki. Metoda mreže je pogodna za zaštitu ravnih površina. PRORAĈUN DULJINE UZEMLJIVAĈA RAZINA ZAŠTITE ODREĐENA GRAĐEVINA NIJE ZAŠTIĆENA OD MUNJE Obzirom na razinu zaštite sustava zaštite od djelovanja munje, sustav može biti razine zaštite: - I, s vjerojatnošću nastanka štete najviše 0,02 - II, s vjerojatnošću nastanka štete najviše 0,05 - III, s vjerojatnošću nastanka štete najviše 0,1 - IV, s vjerojatnošću nastanka štete najviše 0,2 KRAJ Slika 1. Tijek aktivnosti kod odreďivanja razine zaštite vanjskog SZM Primjer vanjskog SZM razine zaštite II transformatorske stanice 35/6/0,4 kv s trajnim prisustvom tehničkog osoblja prikazan je na Slici 1. Pri odreďivanju razine zaštite vanjskog SZM u obzir je uzeta duljina uzemljivača, broj odvoda te širina "oka mreže" sustava hvataljki. 5

6 6 Slika 2. Primjer vanjskog SZM industrijskog elektroenergetskog objekta

7 3.3. Unutarnji sustav zaštite od munje Sastavnice unutarnjeg sustava zaštite od munje Unutarnji SZM definiran je: a) Efikasnim izjednaĉenjem potencijala i uzemljenjem Sustav uzemljivača odvodi i raspršuje struju munje u zemlji. Spojna mreža smanjuje potencijalne razlike, a može smanjiti i magnetsko polje. b) Magnetskim zaslanjanjem i voċenjem vodova Prostorni zaslon prigušuje magnetsko polje unutar objekta (dijela objekta), koje nastaje zbog udara munje izravno u graďevinu ili pokraj nje i smanjuje unutarnje udarne valove. Zaslanjanje unutarnjih vodova, uporabe zaslonjenih kabela ili kabelskih kanala smanjuje unutarnje inducirane udarne valove. Načinom voďenja unutarnjih vodova mogu se smanjiti indukcijske petlje i unutarnji udarni valovi. Zaslanjanje vanjskih vodova koji ulaze u graďevinu smanjuje veličinu udarnih valova koji bi putem vodova bili uvedeni u unutarnje sustave. c) Razinom postavljene usklaċene prenaponske zaštite UsklaĎenom prenaponskom zaštitom ograničavaju se učinci vanjskih i unutarnjih valova. Uzemljenje i spajanje (izjednačivanje potencijala) treba izvesti uvijek, i to spajanjem svakog vodljivog opskrbnog voda izravno ili izjednačivanjem potencijala putem usklaďene prenaponske zaštite na mjestu ulaza u graďevinu. UreĎaji za zaštitu od udarnih napona i struje trebaju moći izdržati, bez oštećenja, predviďeni dio struje munje koja prolazi kroz njih, te ugasiti električnu slijednu struju iz mreže. Najučinkovitiju zaštitu električnih i elektroničkih sustava u graďevini predstavlja usklaďena prenaponska zaštita. UsklaĎena prenaponska zaštita sastoji se od ureďaja za zaštitu od prenapona podijeljenih na tri razreda: o razred I (odvodnik struje munje - ispituje ih se strujom valnog oblika 10/350 µs), o razred II (odvodnik prenapona - otklanja prenapone i udarne struje valnog oblika 8/20 µs od nekoliko ka), o razred III (odvodnik prenapona - otklanja prenapone iznosa 2,5 kv do 4 kv) Tehno-gospodarska analiza ugradnje usklaċene prenaponska zaštite Ovisno o proračunu procjene rizika, vrijednosti graďevine i pripadnih sustava i drugih relevantnih parametara, ugradnja prenaponske zaštite nije uvijek ekonomski opravdana, pa se predlaže razmotriti ekonomsku opravdanost ugradnje prenaponske zaštite. Tablica II. Podaci potrebni za izračun ekonomske opravdanosti usklaďene prenaponske zaštite Tablica III. Rezultati proračuna ekonomske opravdanosti usklaďene prenaponske zaštite Oznaka Opis parametra Oznaka Opis parametra C A Vrijednost graďevine [kn] C L C S Vrijednost sustava u graďevini [kn] C RL Troškovi ukupnih gubitaka zbog udara munje bez zaštitnih mjera Troškovi gubitaka unatoč poduzetim zaštitnim mjerama C B Vrijednost sadržaja graďevine [kn] C PM Godišnji troškovi zaštitnih mjera C C Vrijednost životinja u graďevini [kn] S Godišnja ušteda ukoliko se poduzmu zaštitne mjere C P Trošak zaštitnih mjera [kn] i Kamatna stopa [kn] a Amortizacijska stopa [%] m Stopa održavanja [%] 7

8 U Tablici II. su prikazani podaci potrebni za izračun ekonomske opravdanosti ugradnje usklaďene prenaponske zaštite. Uvrštavajući ulazne parametre i iznose rizika gubitka gospodarskih vrijednosti prije (R 4 ) i nakon (R 4 ) ugradnje usklaďene prenaponske zaštite u jednadžbe, definirane u normi Lit. [6.], dobiveni su rezultati prikazani u Tablici III. Zaključak donosimo prema vrijednosti parametra S, odnosno godišnjoj uštedi, ukoliko se poduzmu navedene zaštitne mjere. Ukoliko je vrijednost S veća od nule, zaključuje se da je ugradnja usklaďene prenaponske zaštite, za razmatranu graďevinu, ekonomski opravdana. 4. PROCJENA RIZIKA 4.1. Uvod u procjenu rizika Za industrijska elektroenergetska postrojenja, u skladu s postupkom, definiranim u normi, Lit. [6.], provode se sljedeći proračuni: procjena rizika gubitka ljudskih života (R 1 ) uslijed djelovanja struje munje, procjene rizika gubitka opskrbe ili usluge (R 2 ) uslijed djelovanja struje munje i procjena rizika gubitka gospodarskih vrijednosti (R 4 ) uslijed djelovanja struje munje. Nakon provedenih proračuna, dobiveni rezultati usporeďuju se s referentnim vrijednostima navedenim u Tehničkom propisu, tj. utvrďuje se je li proračunom dobiveni rizik manji od: 10-5 za rizik gubitka ljudskih života (R 1 ) te 10-3 za rizik gubitka opskrbe ili usluge (R 2 ) i rizik gubitka gospodarskih vrijednosti (R 4 ). Nakon usporedbe s referentnim vrijednostima definira se zadovoljava li postojeće stanje sustava zaštite od munje (SZM) na razmatranim objektima te se, ukoliko je to potrebno, predlaže rešenje kojim se rizici R 1 R 2 i R 4 svode u granice definirane Tehničkim propisom. Predloženo rješenje temelji se na detaljnoj analizi pojedenih sastavnica rizika R 1, R 2 i R 4 i to na način da se predloženim rješenjem najviše utječe na sastavnicu rizika koja je svojim iznosom najzastupljenija u ukupnom iznosu pojedinog rizika (R 1 R 2 ili R 4 ). Za provedbu postupka procjene rizika potrebno je poznavanje osnovnih parametara postrojenja, njegove svrhe i sadržaja, te povezanosti postrojenja elektroenergetskim i telekomunikacijskim vodovima s drugim objektima. Pri proračunu rizika od štetnog djelovanja struje munje potrebno je u obzir uzeti dio opreme najosjetljiviji na prenapone uzrokovane djelovanjem munje. U većini slučajeva najosjetljivije su elektroenergetske instalacije na naponu 0,4 kv, te signalni i instrumentacijski (telekomunikacijski) sustavi. Unutar proračuna procjene rizika potrebno je izračunati sabirne površine za pojedine objekte i vodove uz očekivani godišnji broj opasnih dogaďaja tj. udara munje. Primjer procjene rizika za industrijski elektroenergetski objekt sa stalnim prisustvom ljudske posade prikazan je u narednom poglavlju. Obzirom na specifičnost razmatranog industrijskog elektroenergetskog objekta, posebnu pozornost posvetit će se procjeni rizika od gubitka ljudskih života te procjeni gubitka opskrbe električnom energijom Primjer procjene rizika za industrijski elektroenergetski objekt U Tablici IV. prikazan je primjer zaključnog izvještaja procjene gubitka ljudskih života, dok je u Tablici V., za potrebe procjene rizika, razmatrani industrijski elektroenergetski objekt (tlocrt prikazan na Slici 2.) podijeljen u 5 zona, na način: Zona 1: Pomoćni prostori, Zona 2: Uredi, prostor za sastanke, prostor s tehničkom dokumentacijom, Zona 3: Diesel agregatska stanica, Zona 4: Skladišta i radionice, Zona 5: Elektroenergetsko postrojenje i Upravljačka sala (soba). 8

9 Tablica IV. Primjer zaključnog izvještaja procjene rizika gubitka ljudskih života (R 1 ) uslijed djelovanja struje munje iznosi sastavnica rizika Iz rezultata procjene rizika vidljivo je da se najveći iznosi rizika odnose na zone u kojima se očekuje najdulji boravak zaposlenika, odnosno u uredima i kontrolnoj sali. Iznos rizika R B koji obuhvaća materijalne štete zbog izravnog udara munje u graďevinu, iako je najveća sastavnica rizika, značajno je smanjen prisustvom vanjskog sustava zaštite od munje razine zaštite II. Tablica V. Primjer zaključnog izvještaja procjene rizika gubitka opskrbe ili usluge (R 2 ) uslijed djelovanja struje munje iznosi sastavnica rizika Pri procjeni rizika gubitka opskrbe ili usluge (R 2 ) analiziraju se samo zone unutar kojih se nalaze ureďaji koji služe u opskrbi električnom energijom. U ovom slučaju radi se o diesel agregatskoj stanici i elektroenergetskom postrojenju s upravljačkom salom. Obzirom da prenaponska zaštita postoji, ali ne postoji usklaďena prenaponska zaštita, najveći iznos rizika sadrži sastavnica R Z koja obuhvaća kvar unutarnjih sustava pokraj opskrbnog voda. 5. ODRŢAVANJE SUSTAVA ZAŠTITE OD MUNJE 5.1. Zahtjevi na odrţavanje sustava zaštite od munje Održavanje sustava mora biti takvo da se tijekom trajanja graďevine očuvaju njegova tehnička svojstva i ispunjavaju zahtjevi odreďeni projektom graďevine i Propisom, te drugi bitni zahtjevi koje graďevina mora ispunjavati u skladu s posebnim propisom. Održavanje sustava koje je izvedeno ili se izvodi u skladu s prije važećim propisima mora biti takvo da se tijekom trajanja graďevine očuvaju njegova 9

10 tehnička svojstva i ispunjavaju zahtjevi odreďeni projektom graďevine i propisima u skladu s kojima je sustav izveden, (prema Poglavlju 2.1.2). Ispunjavanje propisanih uvjeta održavanja sustava dokumentira se u skladu s projektom graďevine te: izvješćima o pregledima i ispitivanjima sustava, čiji je sadržaj definiran Propisom, zapisnicima o radovima održavanja, na drugi prikladan način, ako Propisom ili drugim propisima, donesenim u skladu s odredbama Zakona o prostornom ureďenju i gradnji, nije što drugo odreďeno. Za održavanje sustava dopušteno je rabiti samo one proizvode za koje su ispunjeni propisani uvjeti i za koje je izdana isprava o sukladnosti prema posebnom propisu ili za koje je uporabljivost dokazana u skladu s projektom graďevine i Propisom. Za dijelove sustava uzemljenja i spojne mreže koji nisu vidljivi za pregled, treba obaviti mjerenja električne (galvanske) povezanosti. Izvanredni pregled sustava provodi se: nakon svake promjene na sustavu, nakon svakog izvanrednog dogaďaja koji može utjecati na tehnička svojstva sustava ili izaziva sumnju u uporabljivost sustava te po zahtjevu iz inspekcijskog nadzora Odrţavanje vanjskog sustava zaštite od munje Naĉin obavljanja redovitih pregleda sustava odreďuje se projektom graďevine, a uključuje najmanje: pregled u koji je uključeno utvrďivanje jesu li svi dijelovi sustava u ispravnom stanju, mjerenje radi utvrďivanja da li sustav u cjelini ispunjava zahtjeve odreďene projektom graďevine, što uključuje ispitivanje sustava primjenom odgovarajućih instrumenata i literature, uz poštivanje važeće zakonske legislative, a rezultati pregleda i utvrďenog stanja dijelova sustava upisuju se u zapisnik. Vizualnim pregledom utvrďuje se stanje i gradivo vanjskog SZM, ali i usklaďenost postojećeg vanjskog SZM s projektiranim stanjem. Stoga je nužno da ispitivač ima na uvid projekt graďevine, odnosno definiranu razinu zaštite kako bi mogao utvrditi eventualna odstupanja stvarnog stanja od projektiranog stanja. Mjerenjem vanjskog sustava zaštite od munje utvrďuje se otpor rasprostiranja uzemljivača, ali i ispitivanje stanja uzemljivača, otkopavanjem na karakterističnom mjestu, kako bi se utvrdilo stvarno stanje uzemljivača (pohrďanost, itd.). Mjerenjem skrivenih spojeva ispituje se kvaliteta galvanske povezanosti spojeva koji nisu dostupni za vizualni pregled (npr. nalaze se u betonu ) te se na taj način utvrďuje njihovo stanje Odrţavanje unutarnjeg sustava zaštite od munje Pregled (vizualni) se provodi radi provjere: olabavljenih spojeva, odnosno slučajnih prekida vodiča i spojeva, da nijedan dio sustava nije oslabljen zbog korozije, posebno na razini tla, stanja spojnih vodiča (za izjednačivanje potencijala) i kabelskih zaslona, da nema dodataka niti izmjena koje zahtijevaju daljnje zaštitne mjere, znakova oštećenja na odvodnicima prenapona i/ili odvodnicima struje munje i njihovim osiguračima ili rastavljačima, da su zadržane trase vodova, sigurnosnih razmaka od prostornih zaslona. Mjerenje unutarnjeg sustava zaštite od munje podrazumijeva provjeru povezanosti dozemnih spojeva odvodnika prenapona i odvodnika struje munje te mjerenje električne povezanosti metalnih masa u graďevini. 10

11 6. ZAKLJUĈAK Ovaj rad pregledno opisuje tijek aktivnosti pri analizi sustava zaštite od munje (SZM) i izrade pripremne dokumentacije za pregled te ispitivanje i mjerenje sustava zaštite od munje industrijskih elektroenergetskih postrojenja sukladno Tehničkom propisu (NN 87/08 i 33/10) čiji je pristup sličan i za druge graďevine (objekte, postrojenja). Novi propisi, razine zakonskih pravilnika, izraďuju se na način da norme koje strukovno obraďuju zahtjeve sadrže veličine i karakteristike sastavnice, dok pravilnici opisuju postupak rada. Analiza postojećeg sustava zaštite od munje podrazumijeva utvrďivanje odstupanja izvedenog stanja od projektne dokumentacije, odreďivanje razine zaštite te usklaďenosti sastavnica SZM sa zahtjevima iz Propisa te predmetnih normi koje opisuju strukovne zahtjeve kako bi se adekvatno moglo pristupiti vizualnom pregledu te ispitivanju i mjerenju SZM. Jedan od dodatnih elemenata je usklaďena prenaponska zaštita čijom se ugradnjom, temeljem tehno-gospodarske analize, postiže značajan pomak u zaštiti električnih i elektroničkih sustava, koji su sastavni dio svakog industrijskog i elektroenergetskog objekta. Razina zaštite odreďuje učestalost aktivnosti održavanja koji se u odnosu na dosadašnje dijeli na pregled te mjerenje i ispitivanje. Pregledi su češći, dok se ispitivanja i mjerenja mogu provoditi, prema utvrďenoj razini zaštite, rjeďe, što smanjuje brigu i troškove po Investitora. TakoĎer se nedvosmisleno daje zaključak koji upućuje na ispravnost instalacije i ureďaja SZM, ovjeren strukovno i poslovno. Nakon analize postojeće izvedenosti instalacije SZM u funkciji razine zaštite, u dogovoru s Investitorom, definira se razina zaštite objekta temeljem koje se odreďuje učestalost aktivnosti održavanja. Definirana razina zaštite ne smije biti viša od stvarno izvedene instalacije. Investitor će bitni pomak navedenih aktivnosti podržati kad troškovi ulaganja u ispravnost budu u funkciji smanjenja premije osiguranja, ali do tada, postignuta ispravnost instalacije i sigurnost po čovjeka, materijalna dobra ili opskrba postrojenja npr. energijom, svakako može biti dovoljna da se aktivnosti primjenjuju, bez obzira na zakonske obveze, u okvirima mogućnosti te organiziranosti. LITERATURA [1] Tehnički propis za sustave zaštite od djelovanja munje na graďevinama, Narodne novine 87/08. [2] Tehnički propis o izmjeni i dopuni Tehničkog propisa za sustave zaštite od djelovanja munje na graďevinama Narodne novine 33/10. [3] Pravilnik o tehničkim zahtjevima za elektroenergetska postrojenja nazivnih izmjeničnih napona iznad 1 kv, Narodne novine 105/10. [4] Pravilnik o tehničkim mjerama za pogon i održavanje elektroenergetskih postrojenja, Službeni list 19/68. [5] HRN EN :2007, Zaštita od munje, 1. dio: Opća načela (IEC : 2006; EN : 2006) [6] HRN EN :2007, Zaštita od munje, 2. dio: Upravljanje rizikom (IEC : 2006; EN : 2006) [7] HRN EN :2007, Zaštita od munje, 3. dio: Materijalne štete na graďevinama i opasnost za život (IEC :2006; EN :2006) [8] HRN EN :2007, Zaštita od munje, 4. dio: Električni i elektronički sustavi unutar graďevina (IEC : 2006; EN : 2006) [9] HRN HD 637 S1:2002, Električna postrojenja nazivnih izmjeničnih napona iznad 1 kv (HD 637 S1:1999) [10] E.Mihalek, "Projektiranje sustava za zaštitu od munje", Kigen, [11] P. Hasse, J. Wiesinger, W. ZiscHank, "Priručnik za zaštitu od munje i uzemljenje", Kigen, [12] D. Praničević, "Sustavi zaštite od munje", Kigen, [13] J. Karneluti, D. Tomaić, N. Hrelja, D. Franković, "Pristup održavanju sustava za zaštitu od munje u energetskim i procesnim postrojenjima", 9. meďunarodno znanstveno - stručno savjetovanje: Energetska i procesna postrojenja, Dubrovnik, Hrvatska, 29.rujna 1. listopada