Herzlich Willkommen. Blitzinfo. zur DEHN + SÖHNE / protected by ISO 16016

Transkript

1 Herzlich Willkommen zur Blitzinfo

2 Manfred SOMMER Dipl(HTL)-Ing. Vertriebsingenieur Süd Blitzschutzfachkraft DEHN AUSTRIA GMBH Volkersdorf 8 A-4470 ENNS Mobil: 0664/ TEL /80356 FAX

3 Blitzeinschlag in Fernmeldeturm S ppt / /

4 Blitzeinschlag in landwirtschaftliches Anwesen Quelle: OÖ-Blitzschutzgesellschaft Blitzschäden/Blitzentstehung, Adaptiert für Österreich / 6413_D_1

5 Blitzeinschlag in ein Einfamilienhaus Blitzschäden/Blitzentstehung, Adaptiert für Österreich / DAT-SCHÄ-007

6 Blitzeinschlag in ein Wirtschaftsgebäude Blitzschäden/Blitzentstehung, Adaptiert für Österreich / DAT-SCHÄ-008

7 Geschichte

8 Gebäudeblitzschutz von G. Ch. Lichtenberg im Jahre 1778 S ppt / / CG

9 Geschichte

10 Geschichte

11 Geschichte

12 Normen Blitzschutz Überspannungsschutz Erdung Baurecht Normen können bezogen werden über: OVE Österreichischer Verband für Elektrotechnik KURATORIUM FÜR ELEKTROTECHNIK (KFE) Normen, Adaptiert für Österreich

13 Rechtliche Grundlagen für die Errichtung von Blitzschutzanlagen Bundesgesetze / Verordnungen (Elektrotechnikgesetz, Elektrotechnikverordnung) Bauordnungen der Bundesländer (OIB-Richtlinien) ArbeitnehmerInnenschutzgesetz, Elektroschutzverordnung, Schieß- und Sprengmittelverordnung, Gewerbeordnung, Verordnung über Brennbare Flüssigkeiten, Flüssiggasverordnung, Aufstellen und Betrieb von Dampfkesseln, Bergpolizeiverordnung für Elektrotechnik, Bund- und Bundesländer Warn- und Alarmsystem, Bundesbedienstetenschutzgesetz, Munitionslagerverordnung, Seeschiffahrtverordnung, Explosionsgefährdete Bereiche, usw. Normen, Adaptiert für Österreich / DAT-NORM-024

14 Blitzschutz Normen ÖVE E 49, Version 1988, gesetzlich verbindlich bis 2007 ÖVE/ÖNORM E , Version 2001, gesetzlich verbindlich 2002 bis 2015 ÖVE/ÖNORM EN Reihe gesetzlich verbindlich seit 2010 Normen, Adaptiert für Österreich

15 Blitzschutznormung ÖVE/ÖNORM EN "Blitzschutz" ÖVE/ÖNORM EN Ed. 2 Teil Allgemeine Grundsätze Teil Risiko- Management Teil Schutz von baulichen Anlagen und Personen Beiblatt Explosionsgefährdete Bereiche Teil Elektrische und elektronische Systeme in baulichen Anlagen Beiblatt Auswahl der Mindest- Blitzschutzklasse und der Prüfintervalle für bauliche Anlagen Normen, Adaptiert für Österreich / DAT-NORM-019

16 Zusammenhang der verschiedenen Normenteile der ÖVE/ÖNORM EN ÖVE/ÖNORM EN Blitzbedrohung ÖVE/ÖNORM EN LP Blitzrisiko Blitzschutz (LP: Lightning Protection ) LPS ÖVE/ÖNORM EN SPM ÖVE/ÖNORM EN Blitzschutz-System (LPS: Lightning Protection System) Schutzmaßnahmen gegen elektromagnetischen Blitzimpuls LEMP (SPM: Surge Protection Measures)) Schutzmaßnahmen Normen, Adaptiert für Österreich / DAT-NORM-020

17 ÖVE/ÖNORM E /Abschnitt 18 Errichtung von elektrischen Anlagen mit Nennspannungen bis AC 1000 V und DC 1500 V Teil 1: Begriffe und Schutz gegen elektrischen Schlag (Schutzmaßnahmen) 18. Schutz elektrischer Anlagen gegen transiente Überspannungen Überspannungs- Schutzmassnahmen Normen, Adaptiert für Österreich

18 ÖVE/ÖNORM E 8014-Reihe Ausgabe: Errichtung von Erdungsanlagen für elektrische Anlagen mit Nennspannungen bis AC 1000 V und DC 1500 V Normen, Adaptiert für Österreich

19 ÖVE/ÖNORM E 8014-Reihe Ausgabe: Teil 1: Allgemeine Anforderungen und Begriffe Teil 2: Fundamenterder Teil 3: Besonderheiten von Erdungsanlagen in Gebäuden mit speziellen EMV-Anforderungen der informationstechnischen Einrichtungen Normen, Adaptiert für Österreich / DAT-NORM-027

20 ÖVE-Richtlinien Normen, Adaptiert für Österreich

21 ÖVE-Richtlinie Blitzschutz für besondere Anlagen ÖVE-Richtlinie R 6-1 Blitzschutz für besondere bauliche Anlagen Teil 1: Maßnahmen für Fliegende Bauten ÖVE-Richtlinie R Blitz- und Überspannungsschutz Teil 2-1: Photovoltaikanlagen Blitz- und Überspannungsschutz ÖVE-Richtlinie R Blitz- und Überspannungsschutz Teil 2-2: Photovoltaikanlagen Auswahl und Anwendungsgrundsätze an Überspannungsschutzgeräte ÖVE-Richtlinie R 6-3 Blitz- und Überspannungsschutz Teil 3: Zusätzliche Informationen für besondere bauliche Anlagen Normen, Adaptiert für Österreich / DAT-NORM-035

22 ÖVE Fachinformationen Die Fachinformationen sind Informationen zu Normen und Richtlinien und beim ÖVE kostenlos zum Downloaden: - Normung OEK - Informationen zu Normen und Richtlinien - Fachinformationen - Themenbereich auswählen Normen, Adaptiert für Österreich

23 ÖVE Fachinformationen des OEK Blitzschutz Prüfbefund für Blitzschutzanlagen - Ausfüllhilfe Äußerer Blitzschutz bei Gasdruckregelanlagen EMV-, Erdungs-, Potentialausgleichs-, Blitz- und Überspannungsschutz-Konzepte für Krankenhaus Besondere Anforderungen für den Blitzschutz von Biogasanlagen Blitz- und Überspannungsschutz sowie Erdung von Antennen und Antennenanlagen Anforderungen an Blitzschutzsysteme bei wesentlichen Änderungen oder wesentlichen Erweiterungen an baulichen Anlagen Blitzschutzfangeinrichtungen unter Windbeanspruchungen Informationen zur Errichtung von Blitzschutzsystem (LPS) Koordination von Überspannungsschutzgeräte verschiedener Hersteller Anpassung von OVE-Richtlinie R 6-2-2:2012 an EN :2013 Blitzschutz von ortsfesten metallenen Flüssiggastanks erscheint im Herbst 2014 Normen, Adaptiert für Österreich / DAT-NORM-034

24 Gewitterbildung Feuchte Luftmassen steigen in grosse Höhen auf und kondensieren WÄRMEGEWITTER Einwirkung von Wärmestrahlung auf bodennahe Luftschichten FRONTGEWITTER Kaltfronteinbruch schiebt kalte, schwere Luftmassen unter warme Luftschichten Orographische Gewitter Durch Überströmen von ansteigendem Gelände wird eine Warmluftschicht angehoben

25 Gewitterbildung Aufwindschlauch mit vertikalen Windgeschwindigkeiten bis über 100 km/h Eispartikel prallen auf Wassertropfen Elektrostatische Ladungstrennung in der Wolke Feldstärke unter der Gewitterwolke: 5 bis 10 kv/m

26 Gewitterbildung Quelle: Aldis

27 Blitzentladung LEITBLITZ kein Einschlagpunkt negativ geladener Leitblitz mit Feldstärken grösser 100 kv/m Durchmesser: einige 10 m Bewegung in Ruckstufen von 10 bis 100 m Richtung Erde Geschwindigkeit: ca km/s (Lichtgeschwindigkeit) Pausenzeit von 30 bis 120 s

28 Blitzentladung FANGENTLADUNG Enddurchschlagstrecke Vom Boden aus starten an exponierten Stellen mit hoher Felddichte (Bäume, Türme, Dachfirst, etc.) Entladungen in Richtung Leitblitz (Bis zu einigen 100 m) Erstkontakt mit Leitblitz = Einschlagstelle

29 Blitzentladung HAUPTENTLADUNG Durchgehend leitende Verbindung zwischen Wolke und Erde (Einschlagpunkt) über Leitblitz und Enddurchschlagstrecke Entladung von der Erde zur Wolke Geschwindigkeit: ca. 100 km/s (1/3 Lichtgeschwindigkeit) eingeprägter Blitzstoßstrom bis über 200 ka Temperatur: ca C Überdruck in der Luft Donner (330 m/s = Schallgeschwindigkeit)

30 Blitzentladung Quelle: Aldis

31 Blitzentladung FOLGEBLITZ Nach der Hauptentladung bleibt der hochionisierte Blitzkanal bestehen weitere Ladungsträger aus der Wolke werden zur Erde hin entladen (nach 10 bis 100 ms) sichtbares Flackern keine Verästelungen Durchschnittlich 2 bis 3 Folgeentladungen

32 Blitzschlag in Gebäude Blitzschäden/Blitzentstehung, Adaptiert für Österreich / 1915_D_2

33 ALDIS Austrian Lightning Detection & Information System Funktionsprinzip Die Ortungsgenauigkeit beträgt durchschnittlich einige 100 Meter. Quelle / Lit.: Blitzschäden/Blitzentstehung, Adaptiert für Österreich / DAT-SCHÄ-002

34 Mittlere Blitzdichte Österreich Jahre 1992 bis 2012 Quelle / Lit.: Blitzschäden/Blitzentstehung, Adaptiert für Österreich / DAT-SCHÄ-003

35 Registrierte Blitzereignisse Anzahl der in Österreich registrierten Blitzereignisse von 1992 bis Die Blitzdichte für die Risikoabschätzung wird aus dem Mittelwert von gebildet Achtung: es handelt sich um nicht homogenisierte Daten, die sich auch infolge Verbesserung der Messmethoden geändert haben können. Jahr Quelle / Lit.: Blitzschäden/Blitzentstehung, Adaptiert für Österreich / DAT-SCHÄ-004

36 Gefährdung durch Blitze in Österreich ca Blitzereignisse pro Jahr* * Quelle: ALIDS, Auswertung Energietechnisches System Informationstechnisches System Blitzschäden/Blitzentstehung, Adaptiert für Österreich / DAT-SCHÄ-006

37 Blitzeinschlag in ein Nebengebäude Überschlag zum Hauptgebäude, Wohnzimmer Blitzschäden/Blitzentstehung, Adaptiert für Österreich / 4398_D_5

38 Überspannungsschaden an LSA - Leisten Produkthaftung: Schadenssumme ca ,00 Euro, plus unbekannte Summe wegen Produktionsausfall Quelle: Stadtwerke Frankenthal GmbH, 2007 Blitzschäden/Blitzentstehung, Adaptiert für Österreich / 6827_D_1

39 Blitzstromschaden am Hausanschlusskasten Provisorischer Hausanschlusskasten Zerstörter Hausanschlusskasten Blitzschäden/Blitzentstehung, Adaptiert für Österreich / 6410_D_2

40 Blitzstromschaden an einer Telefondose Blitzschäden/Blitzentstehung, Adaptiert für Österreich / 2678_D_3

41 Überspannungsschaden Zerstörte Waschmaschinenelektronik Blitzschäden/Blitzentstehung, Adaptiert für Österreich / 6410_D_2

42 Ursachen für Überspannungen bei Blitzentladungen Direkt-/Naheinschlag: Einschlag in Äußeren Blitzschutz, Prozessgerüst (in Industrieanlagen), Kabel usw. Spannungsfall am Stoßerdungswiderstand R st Induzierte Spannungen in Schleifen Ferneinschlag: Einschlag in Mittelspannungsfreileitung Überspannungswanderwellen auf Freileitung infolge von Wolke-Wolke- Blitzen Felder des Blitzkanals L1 L2 L3 PEN 20 kv IT Informationstechnisches Systems R st Niederspannungsversorgungs-System IT: Informationstechnik Blitzschäden/Blitzentstehung, Adaptiert für Österreich / 535_D_1

43 Galvanische Kopplung / Ermittlung der Blitzstoßspannung 100 ka Gefährdungspegel LPL Stromamplitude ka I 200 II 150 III - IV 100 û E = î R st HES R st = 1 Ω û E : Stoßspannung î: Stoßstrom R St : Stoßerdungswiderstand Beispiel: û E = 100 ka 1 = 100 kv HES: Haupterdungsschiene Lit.: DIN EN (VDE ) Blitzschäden/Blitzentstehung, Adaptiert für Österreich / 88_D_2

44 Galvanische Kopplung Blitzspannung in einem Gebäude 100 ka PC 230 V 100 kv 100 kv Heizung 230 V HAK Z UV HES Wasser 100 kv 2 Ω HES: Haupterdungsschiene HAK: Hausanschlusskasten Z: Zähler UV: Unterverteiler Blitzschäden/Blitzentstehung, Adaptiert für Österreich / DAT-SCHÄ-010

45 Innerer Blitzschutz Blitzschutz-Potentialausgleich Überspannungsschutz Überspannungsschutz am Endgerät Innerer Blitzschutz, Adaptiert für Österreich

46 Blitzschutz- Potentialausgleich Schutzgeräte T1 für die Energietechnik Einsatz von SPD s T1 um zerstörerische Funkenbildung zu verhindern. Innerer Blitzschutz, Adaptiert für Österreich

47 Normative Forderungen für Blitzstrom-Ableiter Blitzschutz-System vorhanden* / gefordert ÖVE/ÖNORM EN : SPD = Surge Protective Devices (Überspannungs-Ableiter) *) Bestandsschutz beachten 6 Inneres Blitzschutzsystem 6.1 Allgemeines Gefährliche Funkenbildung innerhalb der zu schützenden baulichen Anlage verhindern 6.2 Blitzschutz-Potentialausgleich Allgemeines Verbindung aller metallenen Teile direkt oder bei energie- und elektronischen Systemen indirekt über SPD Blitzschutz-Potentialausgleich für äußere leitende Teile Einbauort Anforderung an SPD (Blitzstrom-Ableiter, Prüfung Typ 1, ausreichender Schutzpegel ) Innerer Blitzschutz, Adaptiert für Österreich / 5399_D_1

48 Blitzschutz-Potentialausgleich für eingeführte Leitungen HES äußerer Blitzschutz VNB (z. B. TN-C) Telekommunikation / DSL BK-Netz Wasser Gas Heizung Tankrohr kathodisch geschützt VNB: Verteilernetzbetreiber; HES: Haupterdungsschiene; BK: Breitbandkabel Fundamenterder Innerer Blitzschutz, Adaptiert für Österreich / 532_D_1

49 Vergleich von Prüfströmen 1 2 i [ka] Wellenform [µs] 10/350 8/20 i max [ka] Prüfstoßstrom für Blitzstrom-Ableiter Lit.: DIN EN (VDE ) Prüfstoßstrom für Überspannungs-Ableiter t [µs] Blitzschäden/Blitzentstehung, Adaptiert für Österreich / 916_D_3

50 Vergleich von Prüfströmen Video 1 2 i [ka] Wellenform [µs] 10/350 8/20 i max [ka] Lit.: DIN EN (VDE ) t [µs] Blitzschäden/Blitzentstehung, Adaptiert für Österreich / 916_D_1

51 Auswirkung auf die Elektroinstallation Video Blitzschäden/Blitzentstehung, Adaptiert für Österreich / DAT-SCHÄ-009

52 Maximalwerte von Blitzstromparametern entsprechend dem Gefährdungspegel LPL Erster positiver Stoßstrom Gefährdungspegel LPL I II III-IV Stoßstrom I (ka) spez. Energie W/R (MJ/Ω) 10 5,6 2,5 Ladung Q short (C) Zeitparameter T 1 /T 2 (µs/µs) 10/350 Lit.: ÖVE/ÖNORM EN : , Tab. 3 (Auszug) Innerer Blitzschutz, Adaptiert für Österreich / 6006_D_1

53 Angenommene Verteilung des Blitzstromes 100% äußerer Blitzschutz 50% informationstechnisches System Niederspannungs-Versorgungssystem metallene Rohrleitungen HES HES = Haupterdungsschiene Erdungsanlage Innerer Blitzschutz, Adaptiert für Österreich 50% / 602_D_1

54 Typ 1 Ableiter Produktübersicht Red/Line Blitzstrom-Ableiter Kombi-Ableiter spezielle Bauformen für TNC-, TNS-, TT-Systeme integrierte Vorsicherung Wellenbrecher-Funktion AC-, DC-, PV- Anwendungen Vielzahl an Spannungsebenen Innerer Blitzschutz, Adaptiert für Österreich / 8062_D_1

55 TYPE 1-Ableiter Produktübersicht Yellow/Line Blitzstrom-Ableiter fail-safe -Verhalten Kombi-Ableiter anwendungsorientierte Bauformen Condition Monitoring Vielzahl an Spannungsebenen Innerer Blitzschutz, Adaptiert für Österreich / 8252_D_1

56 Überspannungskategorien IEC A1 Einsatz von Überspannungsschutzeinrichtungen Bemessungs- Stehstoßspannung 6 kv 4 kv 2,5 kv Haushaltsgeräte Schutzpegel 1,5 kv 1,5 kv empfindliche Geräte HAK Z UV Endgerät 230/400 V Ableiter Typ 1 Typ 2 Typ 3 Typ 3 HAK: Hausanschlusskasten; Z: Zähler; UV: Unterverteilung Innerer Blitzschutz, Adaptiert für Österreich / 608_D_5

57 Überspannungsschutz Einsatz von SPD s T2 um gefährliche Überspannungen zu begrenzen, die durch: Mindestforderung ÖVE/ÖNORM E , Induktionswirkung in die Verkabelung, Induktionswirkung in die eingeführten Leitungen, Schutzlängenabschätzung ÖVE/ÖNORM EN notwendig sind. Innerer Blitzschutz, Adaptiert für Österreich

58 Überspannungsschutz Schutzgeräte T2 für die Energietechnik Einsatz von SPD s T2 um gefährliche Überspannungen zu begrenzen. Innerer Blitzschutz, Adaptiert für Österreich

59 Zusammenfassung Normative Forderungen für Überspannungsschutz ÖVE/ÖNORM E Abschnitt 18 bzw. ÖVE/ÖNORM HD fordert Überspannungsschutz für bestimmte Gebäudenutzungen und deren Sicherung der Verfügbarkeit EN gibt Hinweise auf die Gefährdung von Datennetzwerken Überspannungsschutz Energietechnik im Verteiler Überspannungsschutzgeräte in Varistortechnik mit tiefem Schutzpegel zum Schutz von Endgeräten im Verteiler und im Umkreis von 5 m Leitungslänge Einbau immer vor dem FI (RCD)-Schutzschalter Überspannungsschutz Informationstechnik Schnittstellen-Schutzbeschaltung im Schaltschrank (Zonenübergang 1-2) anwendungsorientierter Schutzgeräteeinsatz Innerer Blitzschutz, Adaptiert für Österreich

60 Überspannungskategorien IEC A1 Einsatz von Überspannungsschutzeinrichtungen Bemessungs- Stehstoßspannung 6 kv 4 kv 2,5 kv Haushaltsgeräte Schutzpegel 1,5 kv 1,5 kv empfindliche Geräte HAK Z UV Endgerät 230/400 V Ableiter Typ 1 Typ 2 Typ 3 Typ 3 HAK: Hausanschlusskasten; Z: Zähler; UV: Unterverteilung Innerer Blitzschutz, Adaptiert für Österreich / 608_D_5

61 Merkmale der Produktfamilie DEHNguard modular Hochleistungs-Varistor-Ableiter - Nennableitstoßstrom I n (20x) = 20 ka (8/20µs) - Maximaler Ableitstoßstrom I max (1x) = 40 ka (8/20µs) - Tiefer Schutzpegel bei I n = 1,25 kv hohe Gerätesicherheit durch Ableiterüberwachung Thermo- Dynamik-Control Betriebs- / Funktions- und Defektanzeige aller Schutzpfade durch Kennmelder Innerer Blitzschutz, Adaptiert für Österreich / 4538_D_12

62 Typ 2 Ableiter Produktübersicht Red/Line ein-/mehrpolig für TNC-, TNS-, TT-Systeme mit/ohne Fernmeldekontakt spezielle Bauformen (für NH Trenner) integrierte Vorsicherung Schutzgeräte für Photovoltaik Vielzahl an Spannungsebenen Innerer Blitzschutz, Adaptiert für Österreich / 8073_D_1

63 Anwendung Überspannungsschutz für die Energietechnik UV Typ 2 DEHNguard M 5 m > 5 m Endgerät Typ 3 DEHNsafe Endgerät UV Typ 2 Typ 3 > 5 m Endgerät DEHNguard M DEHNrail HV Typ m Endgerät > 5 m Typ 3 Endgerät DEHNventil M DEHNprotector HV: Hauptverteilung; UV: Unterverteilung Innerer Blitzschutz, Adaptiert für Österreich / 2445_D_1

64 Herzlichen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Auf Wiedersehen!