e-villamos online szaklap

A modern villámvédelem jelentősége és sajátosságai

| | |  2 | |

A villámjelenségek tanulmányozása közben a szakemberek sok hasznos szabályt alkottak, amelyek betartása nagy valószínűséggel védelmet nyújt a közvetlen villámcsapások ellen, de a villám közvetett hatásainak kivédése még nem terjedt el széles körben.

A cikk a Mérnök Újság 2016. március-áprilisi számának Construma mellékleteként megjelent anyag bõvített változata, amely elsõsorban a nem szakmai közönség számára íródott. Az e-villamoson önálló részenként tesszük közé az alábbiak szerint:

I. Az épületvillamos kiviteli terv
II. Az áramszolgáltatói hálózatra történõ csatlakozás
III. Lakásvilágítás
IV. A modern villámvédelem jelentõsége és sajátosságai
V. Napelemes megújuló energia hasznosítási lehetõségek a háztartásokban
VI. Épületautomatika – intelligens otthonok
IV. A modern villámvédelem jelentõsége és sajátosságai

Nem csak az emberekre, hanem az egyéb élõlényekre is igaz az a megállapítás, hogy ösztönösen félnek a villámlásoktól. Ez a természeti jelenség a tudományos megfigyelések ellenére sajnos még ma is kiszámíthatatlannak mondható, ha egy villámcsapás konkrét becsapódási helyét, illetve megtörtének idõpontját szeretnénk meghatározni. Napjainkra már nagyon sok mindent megismertünk vele kapcsolatban, mert sikerült kideríteni a keletkezésének valódi okait, továbbá a fellépését kísérõ káros hatásokat. A villámjelenségek tanulmányozása közben a szakemberek sok hasznos szabályt alkottak, amelyek betartása nagy valószínûséggel védelmet nyújt a közvetlen villámcsapások ellen, de a villám közvetett hatásainak kivédése még nem terjedt el széles körben.


Itt kell megemlíteni egy laikus állampolgári vélekedést, amely szerint nem szükséges védekezni a villámcsapások ellen, mert azok úgyis csak nagyon ritkán fordulnak elõ. Ezek miatt sokan nem tarják fontosnak a villámvédelmi (VV) rendszerek létesítését, illetve a már meglévõ rendszerek mûszaki állapotával nem törõdnek. Társadalmilag káros az e fajta vélekedés. További nehézséget jelent az, hogy a villámvédelem fogalma alatt jellemzõen csak a külsõ villámvédelmi rendszert értik, és nem ismerik a másodlagos hatások károkozásait.

A villámcsapás fizikájának megismerésével párhuzamosan változott, és kibõvült a kapcsolódó szabványok mûszaki tartalma. A kezdeti idõkben a lakóépületeket és egyéb építményeket érõ közvetlen villámcsapásnak csak két veszélyes hatása mutatkozott meg:
- mechanikai rombolás;
- tûz keletkezése.

A korai villámvédelmi szabványok a következõ jellemzõk szerint alakították ki az építmények külsõ védelmi rendszerét:
- a környezetükhöz képesti magasságuk;
- a tetõszerkezet valamint a tetõfelszín gyúlékonysága, illetve azok fémtartalma;
- a bennük tartózkodó emberek létszáma;
- az építményekben folytatott technológia tûzveszélyességének mértéke.

Munkájuk megkezdése elõtt a villámvédelmi tervezõk építészrajzos, valamint tûzveszélyességi osztályba való besorolási adatokat kaptak, és ezek alapján készítették el a terveiket. Az építményeken a villámvédelmi felfogó rudakat és vezetékeket a szakmai szabályok szerint meghatározott legvalószínûbb villámbecsapási pontokra helyezték el. Az elkészített védelmi rendszereket elõször az átadáskor, majd attól kezdve meghatározott idõnként, arra jogosult felülvizsgálóknak kell idõszakosan ellenõrizniük szemrevételezéssel és mûszeres méréssel. Megállapításaikat kötelesek jegyzõkönyvben rögzíteni. Ezt nevezhetjük klasszikus, vagy más kifejezés alapján, nem norma szerinti villámvédelemnek.

A modern villámvédelem szakmai tartalma nagyon kibõvült az újkori kutatásoknak köszönhetõen. Azt már régen is tudták, hogy a hirtelen fellépõ, illetve megszûnõ villámáramok maguk körül elektromágneses tereket keltenek, és ezek feszültséget indukálnak a környezetükben található fémtartalmú anyagokban. Csak az elektronikus berendezések széleskörû elterjedése révén vált nyilvánvalóvá, hogy a villámcsapások másodlagos hatásai ellen is kell védekezni. Az építményekbe csatlakozó elektromos installációs kábeleken:
- maradék villámáramok juthatnak be, akár egy távolabbi külsõ épületbõl is;
- meredek homlokú tranziens feszültséghullámok is érkezhetnek az épületbe.

Az igaz, hogy az említett másodlagos hatások csak a ritkán elõforduló zivataros idõkben lépnek fel, de - tekintettel a drága elektronikus készülékekre és alkatrészekre (ilyenek nemcsak a TV és video készülékekben, de fali-kazánokban, a mosógépekben, egyéb háztartási eszközökben is vannak - károkozásuk megengedhetetlen. A villámvédelemben paradigmaváltás történt!



A jelenségek következményei elleni védekezés a legújabb, ún. norma szerinti villámvédelem fejezeteibe tartozik. A villámvédelmi rendszerek korábban alkalmazott feladatköre kibõvült. Továbbra is megmaradt a külsõ épületrészek közvetlen villámcsapás elleni védelme, de hozzájött a belsõ anyagi, kulturális, szolgáltatási értékek megóvásának feladata is. A norma szerinti villámvédelmek létesítése estén már nemcsak mûszaki jellemzõket vizsgálnak a szaktervezõk, hanem gazdasági, üzemeltetési, és emberi tartózkodási szempontokat is.

A védelmek szakmai tartalmát az MSZ EN 62305:2011 szabványok tárgyalják, valamint az Országos Tûzvédelmi Szabályzat (OTSZ) és a Tûzvédelmi Mûszaki Irányelvek (TvMI). Ezeket kötelezõ, illetve ajánlatos betartani. A szakmai gyakorláshoz kiegészítõ jogosultságú vizsgákat kell letenniük a villamos tervezõknek illetve a villámvédelmi felülvizsgálóknak. Külön kiemelendõ a tûzvédelmi tervezõk szerepe, akik meghatározóan fontos adatokat szolgáltatnak a norma szerinti VV rendszerek tervezéséhez.

A norma szerinti szabványokban a korábban megszokottól eltérõ új kifejezések, fogalmak és számítási tevékenységek találhatók. A villámcsapás hatásai következtében fellépõ károsodások:
- D1: élõlények sérülése, (elsõsorban az emberekre, de adott esetben a haszonállatokra is vonatkozhat);
- D2: fizikai károsodás épületeken belül is (tûz, robbanás, mechanikai rongálódás, stb.);
- D3: épületekben lévõ belsõ rendszerek meghibásodása.

A felsorolásban megemlített lehetséges károsodások, kárfajták miatt az építményekben négy fajta veszteség (L1; L2; L3; L4) léphet fel. Villámvédelmi szempontból fõ követelmény lett az emberi élet elvesztésének (L1) vizsgálata, mert azt mindhárom fajta károsodási típus veszélyeztetheti. További veszteségfajta lehet a közszolgáltatás kiesése (L2), a kulturális örökség elvesztése, pusztulása (L3), és a gazdasági értékek elvesztése, megsemmisülése (L4).

A norma szerinti (kombinált) villámvédelem létesítésének egyik fõ feladata az említett károsodások elkerülése, amely általában mûszakilag lehetséges, de ehhez kellõ alapossággal elvégzett kockázatelemzéssel meg kell határozni a keletkezõ veszteségfajták fellépésének kockázati értékeit, és általában villámvédelmi intézkedésekkel csökkenteni kell a nagyságukat:
- R1: az emberi élet elvesztésének kockázata;
- R2: a közszolgáltatás kiesésének kockázata;
- R3: a kulturális örökség elvesztésének kockázata;
- R4: a gazdasági értékek elvesztésének kockázata;

Villámvédelem tervezésekor az emberi élet elvesztésének kockázatát szinte mindig ki kell számolni, bár ez alól a jogszabály néha megengedhet felmentést. A villámvédelmi szabványok, az OTSZ és a TvMI vonatkozó részei elõírják a felsorolt kockázati tényezõk megengedett legnagyobb értékeit. A tervezõk feladata az, hogy az egyes kockázati értékek a megengedettnél ne legyenek nagyobbak, és ezt a külsõ- és belsõ villámvédelmi rendszerekre vonatkozó mûszaki intézkedések segítségével érhetik el.

A belsõ villámvédelem részben abból is áll, hogy az épület külsõ falán (zónahatáron) átmenõ elektromos kábelekre kisméretû túlfeszültség-védelmi eszközöket telepítünk, amelyek képesek levezetni az építményekbe vezetéken érkezõ villám-részáramokat. Segítségükkel megvédhetjük az érzékeny és nagy értékeket képezõ számítástechnikai, szolgáltató, élet- és vagyonvédelmi, stb. elektronikus berendezéseket. Beépítésük elkerülhetetlen, mert egy család számára nagy anyagi veszteséget jelentene a drága TV tönkremenetele, vagy a számítógépen tárolt emlékképek megsemmisülése. Villámvédelem alkalmazása minden elektronikus berendezést tartalmazó családi házra, lakóépületre, kórházra, informatikai központra, stb. építményekre ajánlott, miután a túlfeszültség szinte minden épületet fenyeget. A védelmi rendszerek megtervezésére nem képesek az erõsáramú szakmában egyébként nagy gyakorlattal rendelkezõ öreg szakik, hanem feltétlenül szükséges az új tudással rendelkezõ tapasztalt mérnökök bevonása. A mai villámvédelmek tervezését, kivitelezését és ellenõrzését kizárólag csak jogosultsággal rendelkezõ villamos szakemberek végezhetik, a 9/2015. (III. 25.) BM rendeletben leírtak szerint.


Hozzászólások

A hozzászóláshoz be kell jelentkeznie.


| 2016. ápr. 30.

Nem értek egyet azzal, hogy: a) nincs "nem értek egyet gomb". Csak egyetérteni pedig önámítás. b) nincs szerző, aki vállalja az esetleges kérdéseket, kritikákat (felelős szerkesztő van?), c) a CTRL C/V elég. Legalább a cikkíró haladjon a korral. Már nem B és C. Már nem tűzveszélyességi osztály. d) a másodlagos hatások nem csak zivatartevékenység eredményeként jönnek/jöhetnek létre (fizika, 7. osztály), e) óriási tévedés, hogy a norma szerinti villámvédelemmel jelent meg a belső villámvédelem, Amiatt meg csak sajnálkozom, hogy mind összesen 7-en böktek a gombra. Összesen egy olvasó gondolta, hogy neki tényleg tetszik és ezt meg is fogalmazta. Hiszen az, hogy ráböktek a gombra, még nem jelent semmit. Ez is csak önámítás, igaz, hogy digitális! Szóval korszerű?!


| 2016. ápr. 26.

Tisztelt Olvasók! A cikket elolvastam és a "tetszett" gombbal fejeztem ki véleményemet. Ami viszont arra inspirált, hogy néhány mondattal hozzászóljak az a következő: Igaz, hogy a szabvány általában lakóépületekre van vonatkoztatva és az is igaz, hogy minden egyes más jellegű épületre, műtárgyra, stb. nincs teljes körűen kidolgozva és elfogadva a lehetséges villámvédelmi kialakítás. Tudom, hogy sokak ilyenkor azt gondolhatják, hát ekkor kell tervezés során alkalmazni a szakmai tudást. Én ezzel a hozzászólással arra szeretném a T. Kollégákat ösztönözni, hogy ezen fórumon minden érdeklődővel megosztanák akár tervezésük során, vagy kivitelezésük során a gyakori/általános - tól eltérő villámvédelmi tervezésüket/kivitelezésüket. Egyrészt,ismeret megosztás céljából, illetve mint szakmai fórum esetleg mások hozzászólásával, szakmai vitáival lehetne az ismereteket kiterjeszteni, bővíteni!

Facebook-hozzászólásmodul