SEV 4022 Ausgabe 2004 Preisgruppe 13 zu beziehen bei Onlinebestellung E-mail Electrosuisse Normenverkauf Luppmenstrasse 1 8320 Fehraltorf Tel.: 044 956 11 65 Fax: 044 956 14 01 www.normenshop.ch info@electrosuisse.ch
Für die vorliegenden Leitsätze ist das Schweizerische Elektrotechnische Kommitee (CES), Technisches Komitee 81 «Blitzschutz» zuständig. Referenznummer Herausgeber SEV 4022:2004 (d) Electrosuisse SEV Verband für Elektro-, Enegieund Informationstechnik Luppmenstrasse 1 Electrosuisse 2004 8320 Fehraltorf Seite 1
Inhaltsverzeichnis 0 Vorwort und Einführung 4 1 Allgemeine Anforderungen 5 2 Geltungsbereich (Blitzschutzpflicht) 5 3 Begriffe der Blitzschutzanlage 6 4 Planung 7 5 Bauteile und Werkstoffe 8 5.1 Leiter 8 5.1.1 Oberirdische Leiter 8 5.1.2 Erdung 9 5.1.3 In Beton eingegossene Leiter (Fundamenterder) 9 5.1.4 Potenzialausgleichs-Leiter 9 5.1.5 Natürliche Leiter 10 5.2 Leiterverbindungen 10 5.2.1 Verbindung von Leitern 10 5.2.2 Verbindung natürlicher Leiter 10 5.2.3 In Beton eingegossene Leiter 10 5.3 Korrosionsschutz 10 6 Äusserer Blitzschutz 11 6.1 Fangeinrichtung 11 6.1.1 Allgemeines 11 6.1.2 Flachdächer 13 6.1.3 Hohe Bauten 16 6.1.4 Schutz von Bäumen 16 6.2 Ableitungen 16 6.2.1 Allgemeines 16 6.2.2 Natürliche Ableitungen 16 6.3 Erdung 18 6.3.1 Allgemeines 18 6.3.2 Fundamenterder 18 6.3.3 Ringerder 18 6.3.4 Tiefen-, Stab- und Strahlenerder 18 6.3.5 Besondere Bedingungen 18 7 Innerer Blitzschutz 19 7.1 Massnahmen des inneren Blitzschutzes 19 7.2 Potenzialausgleich zwischen den von aussen in das Gebäude eingeführten Leitern und der Blitzschutzanlage 19 7.3 Potenzialausgleich zwischen gebäudeinternen Leitern und der Blitzschutzanlage 20 7.3.1 In allen Gebäuden 20 7.3.2 In Gebäuden von über 30 m Höhe 20 7.4 Besondere Massnahmen an Gebäuden mit feuergefährdeten Bereichen. 21 7.4.1 Potenzialausgleich 21 7.4.2 Isolierstücke in von aussen eingeführten Leitungen 21 7.4.3 Minimalabstände / Näherung 22 7.5 Schutzmassnahmen für technische Einrichtungen 23 7.5.1 Allgemeines 23 7.5.2 Starkstromleitungen 23 7.5.3 Kommunikationsleitungen 23 7.5.4 Überspannungsschutz 23 Seite 2
7.5.5 Leitungsführungen 24 7.5.6 Wirkung von Kabelabschirmungen 24 7.5.7 Abschirmwirkung des äusseren Blitzschutzes 25 7.5.8 Anordnung von sensiblen elektronischen Geräten 25 8 Explosionsgefährdete Bereiche 26 8.1 Allgemeines 26 8.2 Fang- und Ableitungen 26 8.3 Potenzialausgleich und Minimalabstand 26 9 Behälter mit brennbaren Flüssigkeiten und Gasen 26 9.1 Allgemeines 26 9.2 Oberirdische Behälter 27 9.2.1 Allgemeines 27 9.2.2 Zusätzliche Massnahmen bei Behältern für Lagergut mit Flammpunkt unter 55 C 27 9.3 Unterirdische Behälter 27 10 Spezielle Anlagen 28 10.1 Antennen 28 10.2 Elektrozaunanlagen 28 10.3 Flaschenlager für Flüssiggas 28 10.4 Brennbare Flüssigkeiten 28 10.5 Fotovoltaikanlagen 28 10.6 Munitions- und Sprengstofflager 28 10.7 Zelte 28 10.8 Andere Anlagen 29 11 Organisation und Kontrollen 29 11.1 Organisation 29 11.2 Dokumentation 29 11.3 Abnahmekontrolle 29 11.4 Periodische Kontrollen und Instandhaltung 30 12 Andere Bestimmungen 30 13 Gültigkeit 30 Seite 3
0 Vorwort und Einführung Zum Zeitpunkt der Herausgabe dieser 7. Auflage der SEV-Leitsätze für Blitzschutzanlagen standen die ersten vier Teile der IEC Blitzschutznormenreihe 62305 kurz vor ihrer Veröffentlichung. Da es bis zum Erscheinen der entsprechenden EN 62305, die dann auch für die Schweiz verbindlich wird, erfahrungsgemäss einige Jahre dauert, wurde entschieden, die SEV- Leitsätze aus dem Jahre 1987 zu überarbeiten. Dabei war es das Ziel, bestehende Abweichungen zu den IEC-Normenentwürfen zu beseitigen und gleichzeitig die Vorarbeit, die von der Vereinigung Kantonaler Feuerversicherungen (VKF) im Bestreben, eine eigene Blitzschutzrichtlinie herauszugeben, geleistet wurde, in diese neue Ausgabe einfliessen zu lassen. Nach dem Entscheid der VKF im Jahre 2003, das eigene Richtlinienprojekt aufzugeben, wird der heutige Stand der Technik mit der vorliegenden Ausgabe festgelegt. Dabei wurde, wie auch in den vorangehenden Auflagen, Wert darauf gelegt, einen wirksamen und wirtschaftlich vertretbaren Blitzschutz zu definieren. Wie auch früher, fällt der Erlass verbindlicher Vorschriften in die Kompetenz der Behörden. Die Leitsätze sollen ihnen und den einschlägigen Berufsgruppen eine brauchbare Unterlage in die Hand geben. In der neuen Auflage wurden die theoretischen Grundlagen weggelassen, da diese, nach Auffassung des Komitees nicht mehr in eine Norm gehören, sondern der umfangeichen Literatur entnommen werden können. Die Kapitel über Bauteile und Werkstoffe wurden den IEC- Normenentwürfen angepasst. Beim äusseren Blitzschutz wurde bei den Erdern die Priorität auf den Fundamenterder gelegt und dies auch in den Figuren grafisch verdeutlicht. Der Abschnitt über den inneren Blitzschutz wurde aktualisiert und es wird insbesondere auch auf den Überspannungsschutz eingegangen. Die vorliegenden Leitsätze wurden vom TK 81 Blitzschutz des CES ausgearbeitet. Folgende Institutionen wurden an der Vernehmlassung beteiligt und deren Anregungen entsprechend berücksichtigt: Vereinigung Kantonaler Feuerversicherungen (VKF) Schweizerischer Verein des Gas- und Wasserfaches (SVGW) Suissetec - SVDW Schweizerischer Verband Dach und Wand - Electrosuisse Seite 4
1 Allgemeine Anforderungen 1 Blitzschutzanlagen haben Bauten und Anlagen sowie die sich darin aufhaltenden Personen vor den Auswirkungen von Blitzschlägen zu schützen. Für den Schutz von Einrichtungen sind zusätzliche Massnahmen erforderlich. 2 Blitzschutzanlagen müssen den Blitzstrom auf ungefährlichen Bahnen in die Erde leiten. Sie bestehen aus dem äusseren Blitzschutz (Fangleiter, Ableiter, Erdung) sowie dem inneren Blitzschutz (Potenzialausgleich, Überspannungsschutz). Die vorzukehrenden Massnahmen richten sich nach Bauart und Nutzung. 3 Blitzschutzanlagen müssen ganze Gebäude umfassen. Zusammengebaute Gebäude sind gesamthaft zu schützen oder die Gebäude müssen mit Brandmauern voneinander getrennt sein. 4 Die für den äusseren, die Nahtstelle zum inneren und den inneren Blitzschutz von Bauten und Anlagen vorzukehrenden Massnahmen sind sorgfältig zu koordinieren. 5 Alle Anlageteile müssen aus geeigneten Werkstoffen bestehen und so bemessen, verlegt und befestigt sein, dass sie allen elektrischen und elektrodynamischen Einwirkungen des Blitzstromes, den vorhersehbaren mechanischen Beanspruchungen sowie Witterungseinflüssen standhalten. 6 Die vorliegenden Leitsätze enthalten die Mindestanforderungen für Planung und Ausführung von Blitzschutzanlagen. 7 Blitzschutzanlagen müssen mit kleinem Aufwand auf allfällige Beschädigungen kontrolliert werden können. 2 Geltungsbereich (Blitzschutzpflicht) 1 Die Pflicht zur Erstellung von Blitzschutzanlagen wird eidgenössisch und/oder kantonal geregelt. Je nach Personenbelegung, Geschosszahl, Bauart, Lage, Ausdehnung und Nutzung sind Bauten und Anlagen mit ausreichend dimensionierten Blitzschutzanlagen auszurüsten. 2 Mit Blitzschutzanlagen sind insbesondere zu schützen: a Bauten mit Räumen mit grosser Personenbelegung (z.b. Theater, Konzertsäle, Tanzlokale, Kinos, Mehrzweck-, Sport- und Ausstellungshallen, Verkaufsgeschäfte, Restaurants, Kirchen), Schulhäuser, Verkehrsanlagen (z.b. Bahnstationen, Flughäfen) und ähnliche Versammlungsstätten; Anmerkung Insbesondere Mehrzweck-, Sport- und Ausstellungshallen, Schulbauten mit Sälen, Bahnstationen, Theater, Kinos, Restaurants und ähnliche Versammlungsstätten mit Räumen, in denen sich 100 Personen oder mehr aufhalten können, Verkaufsgeschäfte mit einer gesamten Verkaufsfläche von weniger als 1'200 m², sofern die ermittelte Anzahl Personen 100 übersteigt. Verkaufsgeschäfte mit einer gesamten Verkaufsfläche von mehr als 1200 m 2. b Beherbergungsbetriebe (z.b. Hotels, Heime, Anstalten, Krankenhäuser, Gefängnisse, Kasernen); Anmerkung insbesondere Krankenhäuser, Alters- und Pflegeheime, in denen dauernd oder vorübergehend 10 oder mehr Personen aufgenommen werden, die auf fremde Hilfe angewiesen sind; insbesondere Hotels, Pensionen und Ferienheime, in denen dauernd oder vorübergehend 15 oder mehr Personen aufgenommen werden, die nicht auf fremde Hilfe angewiesen sind. c besonders hohe Bauwerke (z.b. Hochhäuser, Hochkamine und Türme) einschliesslich die zugehörigen anstossenden Gebäude normaler Bauhöhe; Anmerkung Bauten, die nach der Baugesetzgebung als Hochhaus gelten oder deren oberstes Geschoss mehr als 22 m über dem der Feuerwehr dienenden angrenzenden Terrain liegt bzw. mehr als 25 m Traufhöhe aufweist. d Bauten brennbarer Bauart bei einem umbauten Rauminhalt von mehr als 3000 m³; Seite 5
e grössere (mehr als 3000 m³) landwirtschaftliche Ökonomie- und Betriebsbauten einschliesslich anstossende und benachbarte zugehörige Silos und Wohnbauten; f Industrie- und Gewerbebauten mit gefährdeten Bereichen (z.b. Anlagen und Einrichtungen, in denen mit feuer- oder explosionsgefährlichen Stoffen umgegangen wird oder in denen solche Stoffe gelagert werden) Holzbearbeitungsbetriebe, Mühlen, chemische Fabriken, Textil- und Kunststoffwerke, Sprengstoff- und Munitionslager, Rohrleitungsanlagen, Tankstellen; g Behälter für feuer- oder explosionsgefährliche Stoffe (z.b. brennbare Flüssigkeiten oder Gase), Lager für flüssige Treib- und Brennstoffe, samt den zugehörigen Bauten und Anlagen (z.b. Maschinenhaus, Gaswerk, Lagerbauten mit Abfüllvorrichtungen); h Bauten und Anlagen, deren Inhalt einen besonderen Wert aufweist (z.b. Archive, Museen, Sammlungen); i Bauten und Anlagen mit wichtigen öffentlichen Kommunikationssystemen; j Bauten und Anlagen an exponierten topographischen Lagen. 3 In Zweifelsfällen entscheidet die Brandschutzbehörde, ob Bauten und Anlagen gegen Blitzschlag zu schützen sind. 3 Begriffe der Blitzschutzanlage Die Blitzschutzanlage ist die Gesamtheit aller äusseren und inneren Einrichtungen an einem Bauwerk mit dem Zweck einen Bau gegen die Auswirkungen von Blitzströmen zu schützen. Der äussere Blitzschutz ist das Leitersystem, welches den Blitz auffängt, den Blitzstrom in die Erde ableitet und diesen damit in vorbestimmte Bahnen lenkt. Der innere Blitzschutz umfasst alle Massnahmen zur Verhinderung schädlicher Einwirkungen im inneren Volumen infolge des in den Leitern des äusseren Blitzschutzes fliessenden Stromes. Der Potenzialausgleich ist eine elektrisch leitende Verbindung zwischen leitfähigen Teilen zur Beseitigung von Potenzialunterschieden zwischen diesen Teilen. Die Fangeinrichtung ist ein Teil der äusseren Blitzschutzanlage, der zum Auffangen der Blitze bestimmt ist. Die Ableitung ist ein Teil des äusseren Blitzschutzes, welcher die Aufgabe hat, den Blitzstrom von der Fangeinrichtung zur Erdungsanlage abzuleiten. Der Faraday-Käfig ist ein metallener Käfig (im Idealfall eine geschlossene Metallbüchse), der ein zu schützendes Objekt vollständig umschliesst. Im Sinne dieser Leitsätze bilden die Leiter des äusseren Blitzschutzes einen allerdings sehr grobmaschigen Faraday-Käfig. Die Erdung ist die Gesamtheit aller Mittel und Massnahmen zum Erden, wie z.b. Erder, Erdungsleiter, metallene Kabelumhüllungen, Erdseile usw. Der Erder ist ein elektrisch leitfähiges Teil welches im Erdreich oder in den Betonfundamenten eingebettet ist und mit diesen dauerhaft in elektrisch gut leitfähigem Kontakt steht. Banderder (horizontal) sind metallene Bänder, Runddrähte oder Seile, die mindestens 0,7 m unter der Erdoberfläche in den Erdboden eingebettet sind. Strahlenerder sind von einem Punkt ausgehende Erder, die im Erdreich horizontal verlegt werden. Tiefen- oder Staberder (vertikal) sind Erder, welche im allgemeinen senkrecht in grössere Tiefen in den Erdboden eingetrieben werden. Fundamenterder sind leitfähige Teile (z.b. Konstruktionsteile, Bewehrungsstähle oder speziell verlegte Leiter), die im Betonfundament eingebettet sind. Dieses Fundament ist grossflächig, elektrisch leitend mit der Erde in Verbindung. Ringerder sind Erder, die zu schützende Gebäude ringartig umschliessen, sei es als Fundamenterder oder als Banderder. Der Ring kann notfalls durch ausserhalb des Erdbodens geführte kurze Leitungsstücke geschlossen werden. Der Erdungswiderstand (der Erdung oder eines Erders) ist nur bei Gleichstrom oder langsam veränderlichen Strömen eindeutig definiert. Er ist der ohmsche Widerstand, der am Stromübergang von der Erdelektrode zum Erdboden und bei der Ausbreitung des Stromes im Erdboden in Erscheinung tritt und eine Spannungsdifferenz zwischen der Erdung und der Erdoberfläche ausserhalb des Erdungsbereiches bewirkt. Seite 6
Minimalabstände sind Abstände zwischen den Leitern des äusseren Blitzschutzes und metallenen Teilen der Baukonstruktion (elektrische Installationen, Rohrleitungen und andere leitende Installationen), die in feuer- oder explosionsgefährdeten Bereichen eingehalten werden müssen, um Überschläge beim Blitzeinschlag zu verhindern. Natürliche Leiter sind Elemente, die eine Funktion des Blitzschutzes sichern, jedoch nicht speziell zu diesem Zweck installiert wurden (z.bsp. Metalldachränder, Dachrinnen, Schneefänger, Metallregenfallrohre, usw.). Künstliche Leiter, sind Leiter welche ausschliesslich für die Blitzschutzfunktionen verlegt werden. Überspannungsschutz ist die Gesamtheit aller Blitzschutzmassnahmen um technische Einrichtungen vor Auswirkungen von Blitzströmen zu schützen. Überspannungsschutzelemente sind Schutzeinrichtungen, die Überspannungen begrenzen. Trennfunkenstrecke (TFS) sind Bauteile mit Entladungsstrecke zur Trennung von elektrisch leitfähigen Anlageteilen. Bei einem Blitzeinschlag werden die Anlageteile durch Ansprechen der Entladungsstrecke vorübergehend leitend verbunden. Feuergefährdete Räume, Bereiche oder Zonen sind solche, in denen feuergefährliche Stoffe in solchen Mengen hergestellt, verarbeitet, verwendet oder gelagert werden, dass unter den gegebenen Betriebsbedingungen Explosionen oder Brände drohen. Feuergefährliche Stoffe sind solche, die leicht entzündbar sind und rasch abbrennen, brennbar und fein zerteilt sind, selbstentzündlich sind sowie in Berührung mit Wasser brennbare Gase entwickeln. Explosionsgefährdete Bereiche sind solche, in denen explosionsgefährliche Stoffe in solchen Mengen hergestellt, verarbeitet, verwendet oder gelagert werden, dass unter den gegebenen Betriebsbedingungen Explosionen oder Brände drohen. Explosionsgefährlich sind insbesondere Explosivstoffe, pyrotechnische Artikel und Sätze sowie zündbare Gemische von Gasen, Dämpfen, Nebel mit Luft und Staub-Luft-Gemische und dergleichen. 4 Planung 1 Die Planung einer Blitzschutzanlage setzt die Vorabklärung mit der zuständigen Stelle voraus. Sie dient der Bestimmung der Brandgefahren und des Schutzumfangs. 2 Anlässlich der Planung ist insbesondere zu berücksichtigen, dass a) die äusseren und inneren Teile der Blitzschutzanlage aufeinander abzustimmen sind, z. B. Leitungsführung, Verbindungen, Mindestabstände (Näherungen); b) Kontrollen vor der Eindeckung der Erder oder Einbetonierung der Fundamenterder durchzuführen sind; c) für besonders gefährdete Bereiche zusätzliche Massnahmen zu treffen sind. 3 Als Erdung ist wenn immer möglich der Fundamenterder zu benutzen. 4 Werden mit Blitzschutzanlagen versehene Bauten und Anlagen geändert oder teilweise erweitert, so sind die Blitzschutzanlagen den neuen Verhältnissen anzupassen. Anmerkung Die Anforderungen an die Dokumentation sind in 11.2 festgelegt. Seite 7
5 Bauteile und Werkstoffe 5.1 Leiter 5.1.1 Oberirdische Leiter Oberirdische Leiter wie Fang- und Ableitungen bestehen aus Drähten, Flachbändern oder Profilen. Für die verschiedenen Werkstoffe gelten die minimalen Abmessungen gemäss nachstehender Tabelle: Tabelle 1: Minimale Abmessungen für oberirdische Leiter Werkstoff Leiterart Querschnitt Bemerkungen Kupfer blank Draht rund 28 mm2 Ø 6 mm 1) oder verzinnt Flachband 40 mm2 min. Dicke 2 mm Aluminium oder Draht rund 64 mm2 Ø 9 mm 2) Aluminium-Legierung Flachband 70 mm2 min. Dicke 3 mm Eisen oder Stahl Draht rund 50 mm2 Ø 8 mm feuerverzinkt Flachband 50 mm2 min. Dicke 2.5 mm 3) nicht rostender Draht rund 50 mm2 Ø 8 mm Stahl Flachband 60 mm2 min. Dicke 2 mm 4) 1 Für mechanisch hoch beanspruchte Anlagen an hohen Bauten (Hochhäuser, Hochkamine, Türme) und in korrosiver Umgebung sind Leiter mit einem Querschnitt von 50 mm2 (Durchmesser 8 mm) zu verwenden. 2 8 mm Durchmesser ist erlaubt, sofern die Legierung E-AlMgSi 0,5 (gemäss DIN 1725, Teil 1) oder ein gleichwertiges Material verwendet wird. 3 Die Schichtdicke der Verzinkung muss auf der ganzen Oberfläche 50 µm betragen. 4 Legierung: Chrom >16 %; Nickel >8 %; Kohlenstoff <0.03 % Seite 8
5.1.2 Erdung Im Erdboden verlegte Leiter wie Banderder (horizontal) oder Tiefenerder (vertikal) bestehen aus Drähten, Flachbändern, Seilen oder Stäben. Als Werkstoff ist vorzugsweise Kupfer mit den minimalen Abmessungen gemäss nachstehender Tabelle anzuwenden: Anmerkung Wird im Einflussbereich von bewehrten Fundamenten verzinkter Stahl verlegt, entsteht aufgrund der elektrochemischen Spannungsreihe ein galvanisches Element, welches den verzinkten Stahl abbaut. Wird verzinkter Stahl als Erder verlegt, sind die Periodizitäten für die periodische Kontrolle zu reduzieren (siehe 11.4.5). Tabelle 2: Minimale Abmessungen für im Erdboden verlegte Leiter für Banderder horizontal Werkstoff Leiterart Querschnitt Bemerkungen Draht 50 mm 2 Ø 8 mm Kupfer blank Stahl V4A Flachband 50 mm 2 min. Dicke 3 mm Seil gedreht 50 mm 2 min Ø 3 mm pro Draht Flachband 75 mm 2 min. Dicke 3 mm Draht 75 mm 2 Ø 10 mm für Tiefenerder vertikal Werkstoff Leiterart Querschnitt Bemerkungen Kupfer blank Seil gedreht 50 mm 2 min Ø 3 mm pro Draht Kupfer blank Stab 200 mm 2 min Ø 16 mm 3) nicht rostender Stahl Stab 200 mm 2 min Ø 16 mm 3) 4) (V4A) Stahl feuerverzinkt Stab 200 mm 2 min Ø 16 mm 1) 3) Stahl verkupfert Stab 154 mm 2 min Ø 16 mm 2) 3) Anmerkung 1) Die verzinkte Oberfläche muss auf allen Teilen des Stabes fein, regelmässig und frei von Schlackeneinschlüssen sein. Die minimale Schichtdicke der Verzinkung muss 50µm betragen. 2) Die Kupferbeschichtung muss homogen mit dem Trägermaterial (Stahl) verbunden sein. 3) Die Schraubverbindungen der einzelnen Staberdersegmente müssen der EN-Norm 50164-1 Klasse H und 50164-2 entsprechen. 4) Legierung Chrom 16% Nickel 5% Molybdän 2% Kohlenstoff 0.08% 5.1.3 In Beton eingegossene Leiter (Fundamenterder) Für Werkstoffe und Abmessungen von im Beton eingegossenen Leitern gelten die Leitsätze über Fundamenterder SN SEV 4113. 5.1.4 Potenzialausgleichs-Leiter Für den Potenzialausgleich in Gebäuden sind Kupferleiter mit einem Querschnitt gemäss SN SEV 1000 (Niederspannungs-Installations-Norm NIN) zu verwenden. Bei Gebäuden, welche mit einer Blitzschutzanlage ausgerüstet sind beträgt der Querschnitt des Potenzialausgleichsleiters mind. 10 mm 2 Cu. Seite 9
5.1.5 Natürliche Leiter 1 Natürliche Leiter sind Bestandteile wie Blechprofile, -einfassungen, Regenrinnen oder Rohre etc.. Sie können grundsätzlich Teile von Fangeinrichtungen oder Ableitungen ersetzen, sofern sie mindestens die nachstehenden Werkstoffdicken aufweisen: Tabelle 3: Abmessungen für natürliche Leiter Werkstoff Kupfer blank oder verzinnt Stahl verzinkt Kupfer-Titan-Zink Aluminium oder Aluminium-Legierung nicht rostender Stahl, blank oder verzinnt Dicke 0.5 mm 0.5 mm 0.6 mm 0.7 mm 0.4 mm Bei Anwendung der vorgenannten Werkstoffdicken muss an der Einschlagstelle mit Durchschmelzen gerechnet werden. Nach einem Blitzschlag ist eine Kontrolle empfehlenswert. 2 Bei Fangleitungen gelten dünne isolierende Beschichtungen wie Farbe, 1 mm Bitumen oder 0.5 mm PVC nicht als isolierend. 5.2 Leiterverbindungen 5.2.1 Verbindung von Leitern 1 Verbindungen von oberirdisch oder im Erdreich verlegten Leitern müssen geschraubt, hartgelötet, gepresst oder geschweisst werden. 2 Verbindungen von oberirdisch oder im Erdreich verlegten Leitern sind gemäss der Europäischen Norm Anforderungen für Verbindungsbauteile EN 50164-1, Klasse H auszuführen. 5.2.2 Verbindung natürlicher Leiter Natürliche Leiter gelten als elektrisch leitend verbunden, wenn durch Falzen oder Einstecken die Kontaktfläche 100 cm 2 erreicht wird. Die Überlappung von Profilen oder Rohren muss mindestens 5 cm betragen. 5.2.3 In Beton eingegossene Leiter 1 Für Verbindungen von Fundamentbewehrungen sowie Leitern und deren Anschlusspunkte gelten die Leitsätze über Fundamenterder SN SEV 4113. 2 Bei bestehenden Bauten können nachträglich Anschlusspunkte durch Freilegen und Verbinden von zwei vertikal verlaufenden Bewehrungsstähle (Aussenwand, nahe Boden, Durchmesser mindestens 8 mm) erstellt werden. Durch Messen ist ein genügend kleiner Erdübergangswiderstand nachzuweisen. Die Anschlussstellen sind so zu verschliessen, dass keine Beschädigung durch Korrosion entstehen kann. 5.3 Korrosionsschutz 1 Die Werkstoffe der Leiter, Verbinder und Befestigungsmaterialien sind unter Berücksichtigung des Korrosionsverhaltens der zu schützenden baulichen Anlage auszuwählen. Dabei sind für die Verlegung in Luft, Erde oder Beton die Regeln der Materialverträglichkeit (elektrolytische Korrosion etc.) zu beachten (Richtlinie C2 der Korrosionskommission SGK und die Leitsätze über Fundamenterder SN SEV 4113). 2 Bestehen Ableiter und Erdungsanlage aus unterschiedlichen Metallen, muss deren Verbindung ausserhalb des Erdreichs oder im Gebäudeinnern erfolgen. 3 Für im Erdreich verlegte Erdungsanlagen soll für Leiter und Leiterverbinder dasselbe Material verwendet werden. Müssen unterschiedliche Metalle verbunden werden, sind Zweimetallverbinder zu verwenden, oder die Verbindung muss luftdicht verschlossen werden. Seite 10
4 Befinden sich in naher Distanz zum Kupfererder Objekte aus Stahl (z.b. Rohrleitungen) im Erdboden, sind Massnahmen gegen das Korrodieren zu treffen. 6 Äusserer Blitzschutz 6.1 Fangeinrichtung 6.1.1 Allgemeines 1 Die Fangeinrichtung umschliesst alle dem Blitzschlag ausgesetzten Gebäudeteile im Dachbereich. 2 Die Fangeinrichtung kann aus einer beliebigen Kombination nachstehender Bestandteile zusammengesetzt werden wie a) Vermaschte Leiter: Grundform ist das Netz mit der Maschenweite 10 m mal 20 m. Kein Punkt eines exponierten Gebäudeteils darf mehr als 5 m von einem Fangleiter entfernt sein. (Beispiele Fig. 1 bis 4 und 6-11); b) Stangen und gespannte Drähte oder Seile: Für deren Auslegung kommt das Schutzwinkeloder Blitzkugel-Verfahren gemäss IEC 61024-1 zur Anwendung. 3 An Gebäudeteilen des Dachbereichs sind alle herausragenden Kanten mit einer Fangeinrichtung zu schützen, insbesondere Dachfirst und Dachkanten. 4 Im Dachbereich sind alle Metallteile wie Blechprofile, -einfassungen, -verkleidungen und -eindeckungen, sowie Dachrinnen, Schneefänge, Entlüftungen, Überlaufrohre, Ventilatoren, Brüstungen, Tragwerke von Antennen und Solarzellen, Sirenen oder Scheinwerfern und dergleichen als Fangleiter mit zu verwenden ( Natürliche Fangeinrichtungen ). 5 Mit einer Fangeinrichtung sind alle nicht leitenden Dachaufbauten zu schützen, welche die Dachflächen um mehr als 0,5 m überragen oder eine horizontale Abmessung von mehr als 2 m mal 2 m aufweisen wie Brüstungen, Lukarnen, Liftantriebe, Lichtkuppeln und dergleichen. 6 Kamine sind so mit einem Fangkranz zu versehen, dass keine Leiter in den Bereich des Rauchstromes ragen (Beispiel Fig. 2). 7 Bei Starkstrom-Dachständern und deren Abspanneinrichtungen ist die Weisung des eidgenössischen Starkstrominspektorates STI 239.1295 zu beachten. 8 Bei Dächern aus Wellfaserzement auf Stahlpfetten sind die vorhandenen, durchgehenden Befestigungsschrauben und -haken als Fangleiter ausreichend, sofern die elektrische Verbindung gewährleistet ist. Seite 11
Fig. 1 Ausführungsbeispiele Wohnhaus mit höchstens 40 m Umfang Zahl der Ableitungen = 2 1 2 3 4 Fig. 2 Wohnhaus mit höchstens 70 m Umfang Zahl der Ableitungen = 4 1 Fangleiter 3 Lösbare Verbindung (Messstelle) 2 Ableitung 4 Fundamenterder 5 Fangkranz Seite 12
6.1.2 Flachdächer Bei Flachdächern bietet sich eine der nachstehenden Möglichkeiten: a) Ein Fangnetz mit der Maschenweite 10 m mal 20 m (Beispiele Fig. 3 + 5); 1) b) Auf ein Fangnetz kann bei geeigneter Unterkonstruktion aus bewehrtem Beton oder Metall verzichtet werden. Die Dachkanten oder Brüstungen sind in Abständen von höchstens 10 m mit den Metallelementen der Unterkonstruktion zu verbinden; (Beispiel Fig. 3) 1) c) Ein Fangnetz mit der Maschenweite 10 m mal 10 m, das an allen Knotenpunkten mit der Unterkonstruktion verbunden ist (Beispiel Fig. 6); d) Ein Fangnetz mit einer Maschenweite von maximal 15-mal der minimalen Distanz zwischen Fangleiter und Metallteilen der Unterkonstruktion. Verbindung aller Knotenpunkte am Dachrand mit der Unterkonstruktion. (Beispiel Fig. 7) Anmerkung 1 ) Ein Durchschlag der dichtenden Dachhaut ist nicht ausgeschlossen. Fig. 3 Gebäude mit höchstens 100 m Umfang Zahl der Ableitungen = 6 1 2 3 4 1 Fangleiter 3 Lösbare Verbindung (Messstelle) 2 Ableitung 4 Fundamenterder Fig. 4 Fangleitungen Flachdächer 4 1 2 3 Seite 13
Fig. 5 4 1 2 3 Fig. 6 4 1 2 3 Fig. 7 1 4 1 Aufzug 2 Ventilation / Entlüftung 3 Kamin 4 Dachrand mit Metallabdeckung 2 3 Seite 14
Fig. 8 Landwirtschaftliches Gebäude mit feuergefährdetem Bereich Umfang ca. 90 m 30 m 12 m Zahl der Ableitungen = 6, beide Laufschienen der Krananlage beidseitig und an den Kreuzungspunkten mit den Fangleitungen verbunden. (Im Beispiel sind sie verbunden) Fig. 9 Nutzviehstall mit zusätzlichen Potenzialausgleichsleitungen 6 14 12 4 1 13 8 9 7 11 15 3 10 2 5 1 Bewehrungsanschluss 2 Anschlüsse Bewehrung Schwemmkanal 3 Bewehrung im Beton Stall gang 4 Anbindevorrichtung 5 Anschlüsse Auflage (Winkeleisen) Gitterrost 6 Milchleitungen und Vaku umrohre 7 Wasserleitung 8 PEN-Leiter Anschlusslei tung 9 Wasseruhrüberbrückung 10 Wasser-Zuleitung mit Isolierstück 11 Fundamenterder 12 Tränkebecken 13 Wasserleitung Verteilung Tränkebecken 14 Melkanlage 15 Gitterroste Seite 15
6.1.3 Hohe Bauten In Fassadenbereichen über 30 m über Boden, sind ausgedehnte Metallteile wie Fassadenverkleidungen, Balkongeländer, Fenstereinfassungen, Gurt- und Gesimsabdeckungen und dergleichen als Fangleiter zu behandeln und miteinander und mit den Ableitungen oder der Betonbewehrung zu verbinden. 6.1.4 Schutz von Bäumen Bei Gefahr durch Bäume (Brand, Holzfall, Schrittspannung) kann die zuständige Stelle deren Einbezug in den Blitzschutz verlangen. (Beispiel Fig. 10) 6.2 Ableitungen 6.2.1 Allgemeines 1 Die Ableitungen sind möglichst so anzubringen, dass a) sie auf dem kürzesten Weg mit der Erdung verbunden sind; b) sie auf der Aussenseite des Gebäudes in möglichst gleichmässigem Abstand verteilt sind; c) sie eine direkte Fortsetzung der Fangleitungen bilden. 2 Grundsätzlich ist pro 20 m Gebäudeumfang eine Ableitung erforderlich. Die Anzahl Ableitungen beträgt mindestens 2. Hochkamine, Kirchtürme und dgl. sind mit mind. 2 Ableitungen auszustatten. 3 Bei Gebäuden mit feuergefährdeten Bereichen ist eine Ableitung pro 15 m Gebäudeumfang vorzusehen. Die Anzahl Ableitungen beträgt mindestens 4. 4 In Innenhöfen mit mehr als 40 m Umfang ist eine Ableitung und bei Überschreitung jeder weitern 20 m eine zusätzliche vorzusehen. 5 Künstliche Ableitungen sind offen oder unter Putz in schwer brennbaren Rohren zu verlegen. Zu brennbaren Unterlagen ist ein Abstand von mindestens 10 mm einzuhalten. 6 Eine gut zugängliche Messstelle ist bei jedem Anschluss an den Erder erforderlich, ausgenommen bei verdeckten Ableitungen in Verbindung mit Fundamenterdern. 6.2.2 Natürliche Ableitungen 1 Im Beton eingegossene vertikale Leiter und deren Anschlusspunkte sind gemäss den Leitsätzen für Fundamenterder SN SEV 4113 auszuführen. 2 Elektrisch leitende Bauelemente der Fassadenkonstruktion können als natürliche Ableitungen benutzt werden. In jedem Fall sind diese in den Potenzialausgleich einzubeziehen. Dies trifft insbesondere zu für Metallfassaden, Regenablaufrohre, Stahlstützen, in vertikaler Richtung leitende Unterkonstruktionen von Fassadenverkleidungen, Feuerleitern und dergleichen. 3 Elektrisch leitende Teile oder Installationen im Gebäudeinnern oder aus Gründen des innern Blitzschutzes verlangte Leiter (z.b. tragende Säulen) führen nicht zu einer Reduktion der Anzahl Ableiter an der Gebäudeoberfläche. Seite 16
Weitere Anwendungsbeispiele Fig. 10 Wohnhaus 10 Netz 12 4 7 9 3 Massstab : 1 : 100 1 Fertiggarage mit Flachdach 2 Gartenzaun 3 Pappel, Höhe 25 m 4 Kamin 5 Schneefang 6 TV Antenne 7 Ventilation / Entlüftung 8 Sonnenstoren 9 Balkon mit Metallgeländer 10 Wasserzuleitung 11 Isolierstück in der Wasserleitung 12 Heizungsleitungen 13 Elektrische Einführung 2 5 7 6 1 8 13 no Wohnhaus mit Oekomiegebäude Scheune neuer Teil 17 Wohnung bestehender Teil 2m 14 19 9 Netz 16 12 15 13 18 1 2 Massstab : 1 : 200 3 5 6 7 10 4 19 11 8 19 9 9 1 Kamin 2 Schneefang 3 Ventilation / Entlüftung 4 TV Antenne 5 Starkstrom-Dachständer 6 Abspannseil Dachständer 7 Verbindung durch die Netzbetreiberin herzustellen 8 Silo 9 Geländer Einfahrt und Gartenzaun 10 Heuverteiler 11 Gebläse 12 Kotgitter 13 Anbindevorrichtungen 14 Elektrische Einführung 15 Hauptwasserleitung 16 Isolierstück in der Wasserleitung 17 Erdleitung in einem Isolierrohr 18 Heizungsleitungen 19 Kontrollschächte Seite 17
6.3 Erdung 6.3.1 Allgemeines 1 Als Erder können in nachstehender Priorität verwendet werden: a) Fundamenterder; b) Banderder (horizontal) (Ring- oder Strahlenerder); c) Tiefen- oder Staberder (vertikal); 2 Unterschiedliche Erdungssysteme sind untereinander elektrisch leitend zu verbinden. 3 Ableitungen sind auf kürzestem Weg mit der Erdung zu verbinden. 6.3.2 Fundamenterder Fundamenterder und Anschlusspunkte sind gemäss den Leitsätzen für Fundamenterder SN SEV 4113 auszuführen. 6.3.3 Ringerder Ringerder werden ausserhalb der baulichen Anlage in der Regel in einem Abstand von nicht näher als 1 m, in einer Tiefe von mindestens 0.7 m im Erdreich verlegt und müssen über wenigstens 80% der Länge im Erdreich verlegt sein. Ist es nicht möglich, 80 % im Erdreich zu verlegen, sind "fehlende Längen", welche 20 % und 20 m übersteigen zu kompensieren. Es dürfen in keinem Fall mehr als 20 % oder mehr als 20 m fehlen. Die Erderlänge von Tiefen- und Staberdern zählt für die Kompensation doppelt. Fig. 12 Unterbruch im Ringerder der Ring ist durch eine oberirdische Verbindung geschlossen 6.3.4 Tiefen-, Stab- und Strahlenerder 1 Tiefen- oder Staberder müssen in eine Tiefe von mindestens 2.5 m reichen. Benachbarte Erder sind voneinander um mindestens 1.5 mal die Erderlänge zu distanzieren. 2 Strahlenerder sind mindestens 0.7 m tief zu verlegen. Die Länge eines einzelnen Strahlenerders soll vom Anschlusspunkt aus 15 m nicht übersteigen. 3 Einzelne Tiefen-, Stab- und Strahlenerder müssen untereinander verbunden werden. 6.3.5 Besondere Bedingungen 1 Nachträgliche Erdung bestehender Wohnhäuser Bestehende kleine Wohnhäuser (maximal 2 Geschosse / maximal 12 m Firsthöhe) können mit einem vereinfachten Erdungssystem nachgerüstet werden. Jede Ableitung ist mit einem oder Seite 18
mehreren Tiefen- oder Staberdern zu verbinden. Der Erdübergangswiderstand pro Ableiter darf maximal 10 Ohm betragen. Von einer Ableitung ist auf Erdniveau die kürzest mögliche Verbindung mind. 10 mm 2 Cu zum Potenzialausgleich zu erstellen. 2 Erdung bei Felsboden Für Bauten, die auf reinem Felsboden stehen, ist ein Fundament- oder Ringerder zu verwenden. Befinden sich im Umkreis von 20 m mit Humus gefüllte Rillen oder Mulden, so sind dort Strahlenerder zu verlegen und mit dem Ringerder zu verbinden. Leiter an der Oberfläche sind zu befestigen und gegen Beschädigung zu schützen 7 Innerer Blitzschutz 7.1 Massnahmen des inneren Blitzschutzes Der innere Blitzschutz erfordert zwischen dem Leitersystem der Blitzschutzanlage und anderen Leitersystemen die folgenden Massnahmen: - In allen Fällen einen Potenzialausgleich im Bereich der Erdung, der auch die von aussen eingeführten Leitungen umfassen muss (PA 1 in Fig. 15) - Bei hohen Gebäuden einen zusätzlichen Potenzialausgleich im oberen Gebäudebereich (PA 2 in Fig. 15) - Bei Gebäuden mit feuergefährdeten Bereichen zusätzlicher Potenzialausgleich im oberen Gebäudebereich und in Zwischenbereichen (PA 2 und PA 3 in Fig 15). In den feuergefährdeten Bereichen selbst ist zusätzlich die Einhaltung von Mindestabständen (Dmin in Fig 16) erforderlich. Bei Gebäuden mit feuergefährdeten Bereichen und bei Gebäuden mit explosionsgefährdeten Bereichen siehe Kapitel 7.4 und 8 Massnahmen zum Schutz empfindlicher Geräte und Kommunikationssysteme siehe 7.5. Anmerkung In Gebäuden, die nur einen einfachen Potenzialausgleich auf Erdniveau aufweisen, können im oberen Gebäudebereich zwischen blitzstromführenden Leitern (äusserer Blitzschutz) und nicht blitzstromführenden Leitern (Installationen) Überschläge auftreten, und zwar im Extremfall über Distanzen bis etwa 1/10 der Bauhöhe. Aus der statistischen Verteilung der Blitzstromparameter folgt allerdings nur eine geringe Wahrscheinlichkeit für solche Überschläge. Damit stimmt die bisherige Erfahrung überein, die solche kaum als Ursache von Schadenfällen nachweisen kann. Da somit beim Grossteil der Gebäude einerseits die verbleibende Überschlagsgefahr als unwesentlich erscheint, andererseits eine allgemeine Einhaltung von Minimalabständen bei der bestehenden Baupraxis kaum durchsetzbar wäre, wird die Forderung von Minimalabständen auf feuergefährdete Bereiche beschränkt. 7.2 Potenzialausgleich zwischen den von aussen in das Gebäude eingeführten Leitern und der Blitzschutzanlage 1 Alle geerdeten, von aussen in das Gebäude eingeführten metallenen Leiter wie Wasser- und Fernheizleitungen, Kabelmäntel, sowie der PEN- oder Schutzleiter sind im Gebäudeinnern unmittelbar nach der Einführung auf kürzestem Weg mit der Erdung zu verbinden. 2 Sind metallene Rohrleitungen aus Korrosionsschutzgründen im Bereich der Gebäudeeinführung mit Isolierstücken oder Isolierrohren versehen, so ist nur ihre gebäudeinterne Seite mit der Erdung zu verbinden. Die Aussenseite ist nötigenfalls durch eine Isolation vor Kontakten mit Bewehrungsstählen zu schützen. Um Überschläge zu vermeiden, soll parallel zum Isolierstück eine Trennfunkenstrecke eingebaut werden. Anmerkung Bei einem Blitzeinschlag in die Blitzschutzanlage werden im Allgemeinen die relativ kurzen Isolierstücke der Gas- und Ölleitungen überschlagen und damit die im Erdboden liegenden Rohre vorübergehend an die Erdung angeschlossen. 3 Spannungsführende Leiter, wie Polleiter und nicht zur Erdung dienende Sternpunktverbindun- Seite 19
gen, sollen über Überspannungsableiter an die Erdung angeschlossen werden. 4 Kommunikationsleitungen (Antennenkabel, Signal-, Steuer- und Telefonkabel) sind in geeigneter Weise an die Erdung anzuschliessen (z.b. Kabelschirme direkt oder über Funkenstrecken, spannungsführende Leiter über Überspannungsschutzelemente). Fig. 13 Einführungen zentral Fig. 14 Einführungen dezentral 1 2 1 2 3 V =0V 3 V = 0V 4 4 gemeinsame Einführung 1 Telefonleitung 3 Kabelfernsehen verteilte Einführung 2 Niederspannungseinspeisung 4 Wassereinführung 7.3 Potenzialausgleich zwischen gebäudeinternen Leitern und der Blitzschutzanlage 7.3.1 In allen Gebäuden Alle metallenen Installationen und Baukonstruktionen, wie Wasser-, Gas-, Heizungs- und Lüftungsleitungen, Liftführungsschienen, Metallkamine oder Metalleinsatzrohre in Kaminen, usw., sind auf Erdniveau untereinander zu verbinden und an den Erder anzuschliessen (PA 1 in Fig. 15). Metallene Installationen, deren Kopfenden an die Dachoberfläche vorstossen und die, die Minimalabstände gemäss Ziffer 7.4.3 nicht einhalten, insbesondere Metalleinsatzrohre in Kaminen, Regenablaufrohre im Gebäudeinnern und Liftschienen usw., sind zusätzlich am Kopf mit dem Fangleitersystem zu verbinden. Zusätzlich horizontal verlegte metallene Installationen mind. alle 15 m mit dem Fangleitersystem zu verbinden. Beim Potenzialausgleich ist auf eine kurze Verbindung zwischen jeder Installation und dem Erder zu achten. Ausführungsdetail In Stallungen sind alle Metallteile, die vom einzelnen Tier gleichzeitig berührt werden können, untereinander zu verbinden und in den Potenzialausgleich einzubeziehen. Im Bodenbelag eingelegte Eisengitter, die mit den übrigen Metallteilen verbunden sind, verhindern Schritt- und Berührungsspannungen. 7.3.2 In Gebäuden von über 30 m Höhe Als zusätzlicher Potenzialausgleich sind alle metallenen Installationen sowie der PEN- oder Schutzleiter im oberen Gebäudebereich (bzw. am oberen Ende der Installation) auf kürzestem Wege an das Leitersystem des äusseren Blitzschutzes (Betonbewehrungen oder Stahlskelett) anzuschliessen (PA 2 in Fig. 15 ). Ausführungsdetails: - Installationssysteme sind in der Nähe der Steig- oder Fallleitungen (Vertikalleitungen) anzuschliessen (max. Entfernung 10 m). - Liegen mehrere zu erdende bzw. an den äusseren Blitzschutz anzuschliessende Objekte nahe beisammen, so können sie untereinander verbunden und durch eine gemeinsame Leitung angeschlossen werden. Seite 20
Fig. 15 Ausführungsbeispiele für den inneren Blitzschutz 9 PA 2 Legende 1 Fundamenterder 2 Bewehrung max. 10 m 3 Wasser 4 PEN-Leiter Anschlussleitung 5 Heizungsleitungen 6 Wasserleitungen PA 3 7 Schutzleiter PE Verbraucher 8 Liftfahrschienen max. 10 m 5 8 7 6 9 Liftantrieb PA1 Potenzialausgleich auf dem unteren Niveau PA2 Potenzialausgleich auf dem oberen Niveau PA 3 2 PA3 Potenzialausgleich in Abständen von 10 m max. 10 m 4 PA 1 PA 1 1 3 7.4 Besondere Massnahmen an Gebäuden mit feuergefährdeten Bereichen. 7.4.1 Potenzialausgleich 1 Für alle Gebäude mit feuergefährdeten Bereichen (ungeachtet ihrer Höhe) gelten die Bestimmungen von Ziffer 7.3.2 2 Zusätzlich sind in Höhenabständen von höchstens 10 m weitere Potenzialausgleichsverbindungen zwischen den leitenden Installationen und dem äusseren Blitzschutz anzubringen (PA 3 in Fig 15). Besteht keine natürliche Vermaschung der Ableitungen (wie sie bei bewehrtem Beton oder Stahlskelettbauten vorhanden ist), so sind bei jedem Potenzialausgleich auch alle Ableitungen untereinander zu verbinden (Verbindung PA3 in Fig. 15). 3 Elektrische Unterbruchstellen in Installationsleitungen (z. B. Faltenbälge in Ventilations- oder Gebläseleitungen), die zwischen zwei Potenzialausgleichsanschlüssen liegen, sind durch Verbindungen zu überbrücken. 7.4.2 Isolierstücke in von aussen eingeführten Leitungen Isolierstücke in eingeführten Leitungen sollen nicht in feuergefährdeten Bereichen untergebracht werden. Besteht keine andere Möglichkeit, so sind sie durch Funkenstrecken mit angepasster Ansprechspannung zu überbrücken. Seite 21
7.4.3 Minimalabstände / Näherung 1 Minimalabstände müssen bei den folgenden Bauausführungen (Bauten mit natürlich vermaschten Ableitungen) nicht berücksichtigt werden: Bauten aus bewehrtem Beton Stahlskelettbauten Gebäude mit elektrisch leitend durchverbundenen Metallfassaden und Fensterelementen. Bei allen anderen Bauausführungen sind in den feuergefährdeten Bereichen zwischen leitenden Installationen und Blitzschutzleitern minimale Abstände einzuhalten Er wird folgendermassen berechnet: n0 Dmin = 0,1 A n Legende D min Minimaler Abstand zwischen Installation und äusserem Blitzschutz, an Näherungsstellen, in Metern n Anzahl der vorhandenen Ableitungen n 0 A Gebäudeumfang in m = 20 Abstand (dem Blitzschutzleiter entlang gemessen) zwischen Näherungsstelle und der nächstgelegenen Verbindungsstelle mit dem Potenzialausgleich, in Metern. Bei feuergefährdeten Bereichen soll n möglichst grösser als n 0, mindestens jedoch 4 sein. Fig. 16 Beispiel Minimalabstände / Näherung D min D min A A Seite 22
7.5 Schutzmassnahmen für technische Einrichtungen Leitsätze des SEV 4022 «Blitzschutzanlagen» Ausgabe 2004 7.5.1 Allgemeines 1 Alle von aussen eingeführten elektrischen und nicht elektrischen metallenen Leitungen sollen an ein und derselben Stelle in den Schutzbereich des Gebäudes eingeführt werden. Metallene Kabelmäntel und andere auf Erdpotenzial befindliche Leiter sind an dieser Stelle untereinander und mit dem Ringerder (Fundament- oder Banderder) zu verbinden (Potenzialausgleich), wie in Fig. 13 und 14 schematisch gezeigt ist. Diese Massnahme ist besonders wichtig, wenn auf einer Leitung Blitzstrom zufliessen kann (z.b. infolge Einschlag in eine angeschlossene Freileitung oder einen Antennenmast). Dieser kann sich dann auf die verschiedenen Leiter verteilen, ohne durch das Gebäude zu fliessen. 2 Die Tiefen- und Strahlenerder, die im Art. 6.3.5 erwähnt sind, sind untereinander zu verbinden (Potenzialausgleich). Dies ist nötig einerseits um die Potenzialdifferenz zwischen Ableitungen zu verkleinern und andererseits um die technischen Einrichtungen besser zu schützen. 7.5.2 Starkstromleitungen 7.5.3 Kommunikationsleitungen Bei Starkstromleitungen wird der PEN- oder Schutzleiter an den Potenzialausgleich angeschlossen. Polleiter und nicht zur Erdung dienende Sternpunktverbindungen sollen über blitzstromtragende Überspannungseinrichtungen ebenfalls an den Potenzialausgleich angeschlossen werden. Anmerkung Wenn mehrere Überspannungsschutzelemente installiert sind, ist die Koordination untereinander sicherzustellen. Kommunikationsleitungen, die ins Gebäude führen, sollen mit Überspannungsableitern mit dem Potenzialausgleich verbunden werden. 7.5.4 Überspannungsschutz 1 Vor dem Einbau von Einrichtungen gegen Überspannungen ist sicherzustellen, dass a) eine vorschriftskonforme und den Regeln der Technik entsprechende Elektroinstallation vorliegt; und b) der Potenzialausgleich wirksam ist. 2 Schutzeinrichtungen müssen die zu erwartenden Überspannungsspitzen auf einen zulässigen Wert, abgestimmt auf die nachfolgende Installation (siehe Ziff. 7.5.4.4), begrenzen (Beispiel Fig. 17). Für Einbau und Überwachung sind die Angaben des Herstellers zu beachten. Der Einbau ist durch eine fachkundige Person vorzunehmen. 3 Die Wirksamkeit der Schutzeinrichtungen ist periodisch zu überwachen, insbesondere nach Blitzeinschlägen in der nahen Umgebung und auf das Gebäude. Anmerkung Wird auf diese Massnahme verzichtet, so können technische Einrichtungen zerstört werden. 4 Die zuständige Stelle kann den Einbau von Schutzeinrichtungen gegen Überspannungen verlangen, wenn a) hohe Brand- oder Explosionsgefahr besteht; b) wichtige Einrichtungen für den Brandschutz bestehen; c) durch Ausfall von Anlagen Personen gefährdet werden; d) die Betriebssicherheit der Anlage gefährdet ist e) hohe Sachwerte vorhanden sind; f) Gebäude an besonders exponierten Orten stehen; g) Wiederholt Schäden entstanden sind; h) Wenn besondere Gefahren oder Verhältnisse dies erfordern. Seite 23
Fig. 17 Überspannungsschutz L 1 L 2 L 3 PEN 7 5 6 PE 1 2 3 4 1 Überspannungsableiter bei der Hauptleitung, Grobschutz: z.b. Restspannung < 4 kv Stossspannung 50 ka (10/350) 2 Überspannungsableiter bei sämtlichen Schaltgerätkombinationen, Mittelschutz: z.b. < 1,5 kv Stossspannung 40kA (8/20) 3 Überspannungsableiter vor oder im Gerät, Feinschutz: z.b. 1,2 kv 3 à 10 ka (8/20) 4 Erdelektrode 5 Schaltgerätkombinationen 6 Steckdose mit eingebautem Schutz 7 Anschlussüberstromunterbrecher 8 Anschlussleitung Netzbetreiberin 9 Hausleitung 10 Endstromkreis / Verbraucherleitung Die PE-Leiter zu den Überspannungsableitern sind möglichst kurz (niederimpedant) zu verlegen. 7.5.5 Leitungsführungen 1 Niederspannungsleitungen für die Speisung von Teilnehmeranlagen sind möglichst ordnungsgetrennt im gleichen Trassee wie die zugehörigen Schwachstromleitungen zu verlegen. Ein Abstand von einigen Zentimetern ist in den meisten Fällen genügend. 2 Es ist darauf zu achten, dass zwischen den Erdungs- und Signalleitungen keine grossflächigen Leiterschlaufen entstehen. Mit dieser Massnahme können induktive Kopplungen und Überspannungen wesentlich verringert werden. 7.5.6 Wirkung von Kabelabschirmungen Kabelschirme erlauben eine Entkopplung verschiedener elektrischer Systeme, deren Leitungen bei geringen Abständen parallel geführt werden müssen, oder von Signalleitern verschiedener Systeme, die im selben Kabel geführt werden. Nebstdem schützen die Schirme die Signalleitungen vor einer unzulässigen Beeinflussung durch die Umwelt, wie z.b. von atmosphärischen Überspannungen. Die Schirmwirkung ist abhängig von der Schirmqualität (möglichst kleine Transferimpedanz), vom Schirmanschluss und von der Schirmerdung. Es ist wichtig zwischen Schirmanschluss und Schirmerdung zu unterscheiden. Die untenstehenden Punkte geben eine Übersicht: Schirm nicht angeschlossen: keine Wirkung Schirm an beiden Enden angeschlossen (d.h. mit dem Electronicground des Geräts verbunden): Verringerung der Emission und Verbesserung der Immunität gegen elektromagnetische Felder (Prinzip eines Faraday-Käfigs) Schirm einseitig geerdet: Schutz gegen elektrische Felder Schirm beidseitig geerdet: Schutz gegen elektrische Felder und Teilkompensation der magnetischen Felder (eventuell Probleme mit analogen Signalen, wenn hohe Ströme im Schirm fliessen). Seite 24
7.5.7 Abschirmwirkung des äusseren Blitzschutzes 1 Wird die Anzahl der auf dem Gebäudeumfang verteilten Ableitungen erhöht und das Fangleiternetz engmaschiger ausgeführt, so kann sich der Blitzstrom auf mehr Leiter verteilen. Der Strom pro Leiter wird kleiner und damit auch das ins Gebäude eindringende Magnetfeld. Dieses Vorgehen erlaubt Schäden an elektronischen Einrichtungen zu vermindern. Eine Erhöhung der unter Ziffer 6.2.1 geforderten Ableitungszahl kann aus diesem Grunde angezeigt sein. Besonders günstig sind durchgehend verbundene Betonbewehrungen oder Metallverkleidungen. 7.5.8 Anordnung von sensiblen elektronischen Geräten 1 Die Anordnung von sensiblen elektronischen Geräten ist ein wichtiger Punkt für den Schutz vor Überspannungen. 2 Apparate auf dem Dach oder an anderen dem Blitzschlag ausgesetzten Stellen, die an Starkstrom- oder Kommunikationsleitungen angeschlossen sind, (z. B. Dachantennen, meteorologische Messinstrumente oder Sonnenzellen) müssen entweder durch einen darüber angebrachten Fangleiter geschützt werden oder dann metallene Träger oder Gehäuse aufweisen, die auf kürzestem Wege mit einem Fangleiter zu verbinden sind. Anmerkung Zur Verminderung des Schadenrisikos bei Geräten, die an Antennen angeschlossen sind, werden die folgenden Massnahmen empfohlen. Unterdachantennen: Möglichst grosse Abstände (2 m) zwischen Antenne (inkl. Antennenkabel) und äusserem Blitzschutz einhalten. Seite 25
8 Explosionsgefährdete Bereiche 8.1 Allgemeines 1 Für Gebäude mit explosionsgefährdeten Bereichen 0, 1, 20 und 21, insbesondere für Explosionszonen gemäss Beispielsammlung SUVA 2153, gelten die nachstehenden zusätzlichen Massnahmen. 2 Die explosionsgefährdeten Bereiche und die Einteilung in Zonen werden durch die kantonale Brandschutzbehörde in Zusammenarbeit mit den für den Arbeitsschutz zuständigen Organen festgelegt. 8.2 Fang- und Ableitungen 1 Grundsätzlich sind alle Fangleiter und Ableitungen auf dem kürzesten Weg mit der Erdung zu verbinden. 2 Befinden sich explosionsgefährdete Bereiche direkt unter dem Dach, sind die Fangleiter mit einer maximalen Maschenweite von 5 m x 5 m zu verlegen. 3 Grundsätzlich ist pro 10 m Gebäudeumfang eine Ableitung, mindestens aber 4 erforderlich. 4 Alle leitenden Bauteile müssen elektrisch gut leitend verbunden werden, so dass kein Funke entstehen kann. 5 Betonbewehrungen müssen vertikal und horizontal durchgehend verbunden werden. Wände und Decken sind in Abständen von höchstens 5 m durch Klemmen, Hartlöten oder Schweissen zu verbinden. 6 Die Bewehrung von Elementen aus vorfabriziertem Beton muss in Abständen von höchstens 5 m eine Anschlussmöglichkeit aufweisen, über die eine durchgehende Verbindung erstellt werden kann. 8.3 Potenzialausgleich und Minimalabstand 1 Für Potenzialausgleich und Minimalabstand gelten die gleichen Bestimmungen wie für Gebäude mit feuergefährdeten Bereichen. 2 Alle Installationen müssen den Blitzstrom funkenfrei leiten. Geeignete Leiterverbindungen sind: Schweissen, Löten, Schrauben, Verpressen und dergleichen. Isolierende Verbindungen wie Kupplungen, Verschraubungen und dergleichen sind zu überbrücken 3 In den explosionsgefährdeten Zonen 0 und 1 müssen zusätzlich alle leitenden Teile (Apparate, Behälter usw. mit einer Seitenfläche von mehr als 0,5 m 2 und Rohre länger als 3 m) in den Potenzialausgleich einbezogen werden. 4 Isolierstücke in Leitungen in explosionsgefährdeten Bereichen müssen mit einer Trennfunkenstrecke geschützt werden. Trennfunkenstrecken in der explosionsgefährdeten Zone 0 sind nicht erlaubt. In den Explosionszonen 1 und 2 müssen sie zonenkonform sein. 9 Behälter mit brennbaren Flüssigkeiten und Gasen 9.1 Allgemeines 1 Gebäude und Anlagen im Bereich von Behältern wie Lagergebäude, Pumpen, Abfülleinrichtungen, und dergleichen müssen in die Blitzschutzmassnahmen der Behälter einbezogen werden. 2 Von aussen in die Behälteranlage eingeführte Leiter sind unmittelbar vor ihrem Eintritt in den Anlagenbereich mit der Erdung zu verbinden. 3 Elektrisch gut leitende Rohrleitungen können als Potenzialausgleichsleiter benutzt werden. 4 Isolierstücke dürfen in Explosionszone 1 oder 2 nur angebracht werden, wenn sie mit einer zonenkonform geschützten Trennfunkenstrecke versehen sind. Trennfunkenstrecken und Überspannungsableiter in der Explosionszone 0 sind nicht erlaubt. 5 Bewegliche Elemente von Laufstegen auf Behältern sind mit einer dauernden elektrischen Verbindung zu überbrücken. 6 Für Behälter in denen zündbare Staub-Luft-Gemische entstehen können, gelten die gleichen Anforderungen wie für solche mit brennbaren Flüssigkeiten und Gasen. Seite 26
9.2 Oberirdische Behälter 9.2.1 Allgemeines 1 Als Erder sind Fundamenterder gemäss den Leitsätzen über Fundamenterder SN SEV 4113 zu verwenden oder Ringerder zu errichten. 2 Behälter für Lagergut mit Flammpunkt oberhalb 55 C (z.b. Heiz- und Dieselöl) sind mit mindestens zwei und solche für Lagergut unterhalb 55 C (z.b. Benzin, Petrol, Brennsprit) mit mindestens drei Erdverbindungen zu versehen. Behälter für Lagergut unterhalb 55 C mit einem Durchmesser von mehr als 20 m müssen mindestens vier Erdverbindungen aufweisen. 3 Alle metallenen Teile von Behälteranlagen wie Behälter, Zu- und Ableitungen, Entlüftungen, Filter, Pumpen, Messapparate und dergleichen müssen gut leitend miteinander verbunden sein. 4 Auf zusätzliche Fangleiter kann verzichtet werden, wenn der Behälter aus 4 mm dickem Blech besteht oder auf dem Dach Geländer, Laufstege oder andere herausragende Metallteile vorhanden sind. 5 Für Behälter im Freien aus bewehrtem Beton und für Schwimmdachbehälter sind die Weisungen des Eidgenössischen Starkstrominspektorats zu beachten. 9.2.2 Zusätzliche Massnahmen bei Behältern für Lagergut mit Flammpunkt unter 55 C 1 Es sind zusätzliche Massnahmen vorzusehen, damit im Tankinnern keine Funken durch Einrichtungen wie elektrische Leitungen, Rohrverbindungen und dergleichen entstehen können. 2 Leitende Konstruktionselemente wie Führungen, Gestänge, Drahtseile, Öl- und Druckluftleitungen für Messeinrichtungen und dergleichen, sind unmittelbar vor Eintritt in den Tank mit diesem elektrisch leitend zu verbinden (Potenzialausgleich). 9.3 Unterirdische Behälter 1 Unterirdische Behälter sind durch Isolierstücke von geerdeten Anlagenteilen getrennt und benötigen keinen Potenzialausgleich. 2 Bei Einführung von elektrischen Leitungen und Konstruktionsteilen in unterirdische Behälter sind keine zusätzlichen Massnahmen (auch bei Flammpunkt unter 55 C) erforderlich. 3 Entlüftungsrohre, die durch Explosionszonen 1 oder 2 führen und deren Abstand zu geerdeten Teilen kleiner als 2 m ist, sind über eine zonenkonforme Funkenstrecke an den Potenzialausgleich anzuschliessen. Seite 27