Subcapitolul 2 - Anexa 6.1 - Evaluarea numărului anual de evenimente periculoase N - Normativ din 2011 privind proiectarea, execuţia şi exploatarea instalaţiilor electrice aferente clădirilor - Indicativ I 7-2011

M.Of. 802 bis

În vigoare
Versiune de la: 12 Iulie 2023
SUBCAPITOLUL 2:
SECŢIUNEA 1:Anexa 6.1 - Evaluarea numărului anual de evenimente periculoase N
Generalităţi
Numărul mediu anual de evenimente periculoase N datorită trăsnetelor care influenţează un obiect de protejat depinde de activitatea orajelor din regiunea în care obiectul este amplasat şi de caracteristicile fizice ale obiectului. În general, pentru calculul numărului N, se acceptă multiplicarea densităţii trăsnetelor la sol Ng cu o suprafaţă echivalentă de expunere a obiectului, ţinând seama şi de factorii de corecţie care depind de caracteristicile fizice ale obiectului.
Densitatea trăsnetelor la sol Ng este numărul trăsnetelor care cad pe km2 pe an. Această valoare este disponibilă în multe zone din lume de la reţelele de localizare a trăsnetelor.
Dacă nu este disponibilă o hartă a Ng, pentru zonele temperate se poate estima astfel:
 (A6.1.1)
unde Td este numărul zilelor cu oraje pe an (care pot fi obţinute din hărţile keraunice - a se vedea Anexa 6.11).
Evenimente care pot fi considerate periculoase pentru o structură de protejat sunt
- căderea trăsnetului pe structură,
- căderea trăsnetului lângă structură,
- căderea trăsnetului pe un serviciu racordat la o structură,
- căderea trăsnetului lângă un serviciu racordat la o structură,
- căderea trăsnetului pe o structură la care este racordat un serviciu.
Evenimente care pot fi considerate ca periculoase pentru un serviciu de protejat sunt
- căderea trăsnetului pe un serviciu,
- căderea trăsnetului lângă un serviciu,
- căderea trăsnetului pe structura la care este racordat un serviciu.
Evaluarea numărului mediu anual de evenimente periculoase datorită căderii trăsnetului pe o structură ND şi pe o structură racordată la extremitatea "a" a unei linii NDa
Determinarea ariei suprafeţei echivalente de expunere Ad
Pentru structurile izolate pe un teren plat, suprafaţa echivalentă de expunere Ad este aria definită de intersecţia dintre suprafaţa solului şi o linie dreaptă de pantă 1/3 care trece prin părţile cele mai înalte ale structurii (atingându-le în acele puncte) şi care se roteşte în jurul acestora. O determinare a valorii lui Ad poate fi realizată grafic sau matematic.
Structură dreptunghiulară
Pentru o structură dreptunghiulară izolată de lungime L, lăţime W, şi de înălţime H pe un sol plat, aria suprafeţei echivalente de expunere este egală cu
Ad = L x W + 6 x H x (L+W) + 9 x x (H)2 (A6.1.2)
cu L, W şi H exprimate în metri (a se vedea figura A6.1.1).
Fig. A.6.1.1 - Suprafaţa echivalentă de expunere Ad pentru o structură izolată
Structură cu formă complexă
Dacă structura are o formă complexă cum ar fi proeminenţele înalte ale unui acoperiş (a se vedea figura A6.1.2), trebuie aplicată o metodă grafică pentru evaluarea ariei Ad (a se vedea figura A6.1.3), deoarece diferenţele între valoarea maximă (Admax) şi valoarea minimă (Admin) a ariei pot să fie importante (a se vedea tabelul A6.1.1).
O valoare aproximativă acceptabilă a ariei suprafeţei echivalente de expunere este maximul dintre Admin şi suprafaţa echivalentă de expunere atribuită proeminenţei înalte a acoperişului Ad' în care aria Ad' poate fi calculată cu formula:
Ad' = 9 x (Hp)2, (A6.1.3)
unde Hp este înălţimea proeminenţei.
Diferite valori ale suprafeţei echivalente de expunere după metodele de evaluare prezentate mai sus sunt indicate în tabelul A6.1.1.
Tabelul A6.1.1 - Valori ale suprafeţei echivalente de expunere în funcţie de metoda de evaluare
 

Metodă grafică

Structură

(dimensiuni maxime)

Structură

(dimensiuni minime)

Proeminenţă Hp

Dimensiunile structurii m

(L, W, H)

A se vedea figura A6.2

70 x 30 x 40

70 x 30 x 25

40

m2

Ad = 47700

Admax = 71316

Admin=34 770

A se vedea figura A6.1.3

Ad' = 45 240

A se vedea figura A6.1.3

 
Fig. A6.1.2 - Structură cu formă complexă
Fig. A6.1.3 - Metodă de determinare a suprafeţei echivalente de expunere pentru structura din figura A.6.1.2
Structură care face parte dintr-o clădire
Când structura S considerată constituie numai o parte a unei clădiri B, dimensiunile structurii S pot fi utilizate pentru a evalua Ad dacă următoarele condiţii sunt îndeplinite (a se vedea figura A6.1.4):
- structura S este o parte dezvoltată pe verticală separat de clădirea B;
- clădirea B nu prezintă risc de explozie;
- propagarea focului între structura S şi alte părţi ale clădirii B este evitată cu ajutorul pereţilor cu rezistenţă la foc de 120 min (REI 120) sau prin alte măsuri de protecţie echivalente;
- propagarea supratensiunilor de-a lungul liniilor comune, dacă acestea există, este evitată prin instalarea de SPD în punctul de pătrundere în structură a acestor linii sau cu ajutorul altei măsuri de protecţie echivalente.
Când aceste condiţii nu sunt îndeplinite, trebuie utilizate dimensiunile întregii clădiri B.
Fig. A6.1.4 - Structură de luat în considerare pentru evaluarea suprafeţei echivalente de expunere Ad
Amplasare relativă a unei structuri
Amplasarea relativă a unei structuri, ţine seama de prezenţa obiectelor învecinate sau de gradul de expunere al amplasamentului structurii, printr-un factor de amplasare Cd (a se vedea tabelul A6.1.2).
Tabelul A6.1.2 - Factor de amplasare Cd

Amplasare relativă

Cd

Obiect înconjurat de obiecte mai înalte sau de copaci

0,25

Obiect înconjurat de obiecte sau de copaci de aceeaşi înălţime sau mai mici

0,5

Obiect izolat: nici un alt obiect în vecinătate

1

Obiect izolat pe vârful unei coline sau într-un vârf de munte

2

Numărul de evenimente periculoase ND pentru o structură (extremitatea "b" a unui serviciu) ND poate fi evaluat ca fiind produsul:
ND = Ng x Ad/b x Cd/b x 10-6, (A6.1.4)
unde
Ng - este densitatea de trăsnete la sol (număr de trăsnete/km2 an);
Ad/b - aria suprafeţei echivalente de expunere a structurii izolate (m2) (a se vedea figura A6.1.1);
Cd/b - factorul de amplasare al structurii (a se vedea tabelul A6.1.2).
Numărul de evenimente periculoase NDa pentru o structură adiacentă (extremitatea "a" a unui serviciu)
Numărul mediu anual de evenimente periculoase NDa datorită căderii trăsnetelor pe o structură la extremitatea "a" a unei linii (a se vedea 6.2.1.3 şi figura 6.5) poate fi evaluat ca fiind produsul:
NDa = Ng x Ad/a x Cd/a x Ct x 10-6, (A6.1.5)
unde
Ng - este densitatea de trăsnete la sol (număr de trăsnete/km2 an);
Ad/b - aria suprafeţei echivalente de expunere a structurii adiacente izolate (m2) (a se vedea figura A6.1.1);
Cd/a - factorul de amplasare al structurii adiacente (a se vedea tabelul A6.1.2).
Ct este factorul de corecţie datorită prezenţei unui transformator ÎT/JT pe serviciul la care este racordată structura, amplasat între punctul de impact al trăsnetului şi structură (a se vedea tabelul A6.1.4). Acest factor se aplică secţiilor liniei din amonte de transformator în raport cu structura.
Evaluarea numărului mediu anual de evenimente periculoase datorită căderii trăsnetului lângă structură NM
NM poate fi evaluat ca fiind produsul:
NM = Ng x (Am-Ad/b-Cd/b) x 10-6, (A6.1.6)
unde
Ng - este densitatea de trăsnete la sol (număr de trăsnete/km2 an);
Am suprafaţa echivalentă de expunere pentru căderea trăsnetului lângă structură (m2).
Suprafaţa echivalentă de expunere Am se extinde până la o linie amplasată la o distanţă de 250 m de perimetrul structurii (a se vedea figura A6.1.5).
Dacă NM < 0, NM = 0 trebuie utilizat pentru evaluare.
Evaluarea numărului mediu anual de evenimente periculoase datorită căderii trăsnetului pe un serviciu NL
Pentru un serviciu cu o singură secţie, NL poate fi evaluat prin:
NL = Ng x Al x Cd x Ct x 10-6, (A6.1.7)
unde
Ng - este densitatea de trăsnete la sol (număr de trăsnete/km2 an);
Al - suprafaţa echivalentă de expunere la căderea trăsnetului pe un serviciu (m2) (a se vedea tabelul A6.1.3 şi figura A6.1.5);
Cd - factorul de amplasare al serviciului (a se vedea tabelul A6.1.2);
Ct - factorul de corecţie datorită prezenţei unui transformator ÎT/JT amplasat între punctul de impact al trăsnetului şi structură (a se vedea tabelul A6.1.4). Acest factor se aplică secţiilor de linii din amonte de transformator în raport cu structura.
Tabelul A6.1.3 - Suprafeţe echivalente de expunere Al şi Ai în funcţie de caracteristicile serviciului
 

Aerian

Îngropat

Al

(Lc-3(Ha+Hb))6 Hc

(Lc-3(Ha+Hb)) radical din

Ai

1 000 Lc

25 Lc radical din

unde:
Al este suprafaţa echivalentă de expunere la căderea trăsnetului pe un serviciu (m2);
Ai - suprafaţa echivalentă de expunere la căderea trăsnetului lângă un serviciu (m2);
Hc - înălţimea deasupra solului a conductoarelor serviciului (m);
Lc - lungimea secţiei serviciului de la structură până la primul nod (m). Poate fi estimată o valoare maximă Lc=1 000 m;
Ha - înălţimea structurii conectate la extremitatea "a" a serviciului (m);
Hb - înălţimea structurii conectate la extremitatea "b" a serviciului (m);
- rezistivitatea solului cnd serviciul este îngropat (m). Poate fi estimată o valoare maximă p = 500 m.
Pentru obiectivele acestui calcul:
- când valoarea lui Lc este necunoscută, se estimează că Lc = 1 000 m;
- când valoarea rezistivităţii solului este necunoscută, se estimează că = 500 m;
- pentru cablurile subterane care sunt pozate în întregime în zona de influenţă a unei instalaţii de legare la pământ de tipul reţea strâns buclată, suprafaţa echivalentă de expunere poate fi considerată ca fiind Ai = Al = 0;
- structura de protejat trebuie considerată ca fiind una conectată la extremitatea "b" a serviciului.
Tabelul A6.1.4 - Factor pentru transformator Ct

Transformator

Ct

Serviciu cu transformator cu două înfăşurări

0,2

Numai serviciu

1

Evaluare a numărului mediu anual de evenimente periculoase datorită căderii trăsnetului lângă un serviciu NI
Pentru un serviciu cu o singură secţie (aeriană, subterană, ecranată, neecranată etc.), valoarea NI poate fi evaluată din relaţia
NI = Ng x Ai x Ce x Ct x 10-6, (A6.1.8)
unde
Ng - este densitatea de trăsnete la sol (număr de trăsnete/km2 an);
Ai - suprafaţa echivalentă de expunere la căderea trăsnetului lângă un serviciu (m2) (a se vedea tabelul A6.1.3 şi figura A6.1.5);
Ce - factorul de mediu (a se vedea tabelul A6.1.5);
Ct - factorul de corecţie datorită prezenţei unui transformator ÎT/JT amplasat între punctul de impact al trăsnetului şi structură (a se vedea tabelul A6.1.4). Acest factor se aplică secţiilor de linii din amonte de transformator în raport cu structura.
Tabelul A6.1.5 - Factor de mediu Ce

Mediu

Ce

Urban cu clădiri înalte1)

0

Urban2)

0,1

Suburban3)

0,5

Rural

1

1) Înălţimea clădirilor mai mare de 20 m.

2) Înălţimea clădirilor se încadrează între 10 m şi 20 m.

3) Înălţimea clădirilor mai mică de 10 m.

Suprafaţa echivalentă de expunere Ai a serviciului este definită de lungimea sa Lc şi de distanţa laterală Di (a se vedea figura A6.1.5) la care căderea unui trăsnet lângă serviciu poate cauza supratensiuni induse de cel puţin 1,5 kV.
Fig. A6.1.5 - Suprafeţe echivalente de expunere (Ad, Am, Ai, Al).
SECŢIUNEA 2:Anexa 6.2 - Evaluarea probabilităţii de avariere PX a unei structuri
Probabilităţile date în această anexă sunt valabile dacă măsurile de protecţie sunt conforme cu recomandările din:
- SR EN 62305-3 pentru măsuri de protecţie pentru reducerea vătămării fiinţelor vii şi pentru măsuri de protecţie de reducere a avariilor fizice;
- SR EN 62305-4 pentru măsuri de protecţie pentru reducerea defectării sistemelor interioare. Pot fi alese alte valori dacă acestea sunt justificate.
Valori ale probabilităţilor PX mai mici decât 1 pot fi alese numai dacă măsura sau caracteristica este valabilă pentru întreaga structură sau zonă a structurii (ZS) de protejat şi pentru tot echipamentul aferent.
Probabilitatea PA ca un trăsnet care cade pe o structură să producă vătămări ale fiinţelor vii
Valorile probabilităţii PA ca tensiunile de atingere şi de pas produse de căderea trăsnetului pe structură să producă şocuri electrice asupra fiinţelor vii, în funcţie de măsurile de protecţie tipice, sunt indicate în tabelul A6.2.1.
Tabelul A6.2.1 - Valori ale probabilităţii PA ca un trăsnet care cade pe o structură să producă şocuri electrice pentru fiinţele vii datorită tensiunilor de atingere şi de pas periculoase

Măsură de protecţie

PA

Fără măsuri de protecţie

1

Izolaţie electrică a conductoarelor de coborâre expuse (de exemplu cel puţin 3 mm de polietilenă reticulată)

10-2

Echipotenţializare efectivă a solului

10-2

Panouri de avertizare

10-1

Dacă au fost luate mai multe măsuri de protecţie, valoarea PA este produsul valorilor corespunzătoare fiecărei măsuri în parte.
Dacă se utilizează elemente de armătură din oţel ale structurii sau elemente ale structurii de rezistenţă drept conductoare de coborâre, sau dacă sunt prezente restricţii fizice, valoarea probabilităţii PA este neglijabilă.
Probabilitatea PB ca un trăsnet care cade pe o structură să producă avarii fizice
Valorile probabilităţii PB ca un trăsnet care cade pe o structură să producă avarii fizice, sunt indicate în tabelul A6.2.2, în funcţie de nivelul de protecţie împotriva trăsnetului (NPT).
Tabelul A6.2.2 - Valori ale Pg în funcţie de măsurile de protecţie pentru reducerea avariilor fizice

Caracteristici ale structurii

Clasa SPT

PB

Structură neprotejată de SPT

 

1

Structură protejată de SPT

IV

0,2

III

0,1

II

0,05

I

0,02

Structură cu dispozitiv de captare conform SPT I şi cu structură de rezistenţă metalică, continuă electric, ce acţionează drept conductoare de coborâre naturale

0,01

Structură cu un acoperiş din metal sau un dispozitiv de captare, cu posibilitatea includerii unor componente naturale, asigurând o protecţie completă a oricărei instalaţii dispuse pe acoperiş împotriva căderii directe a trăsnetului şi cu o structură de rezistenţă metalică, continuă electric, ce acţionează drept conductoare de coborâre naturale

0,001

Pot fi luate în considerare şi alte valori PB decât cele indicate în tabelul A6.2.2 dacă acestea sunt corect evaluate folosind criteriile de calcul şi de dimensionare definite în SR EN 62305-1.
Probabilitatea PC ca un trăsnet care cade pe o structură să producă defectarea sistemelor interioare
Probabilitatea PC ca un trăsnet care cade pe o structură să antreneze o defectare a sistemelor interioare depinde de protecţia cu SPD coordonate adoptată:
PC = PSPD (A6.2.1)
Valorile PSPD depind de nivelul de protecţie împotriva trăsnetului (NPT) pentru care SPD sunt proiectate, aşa cum se indică în tabelul A6.2.3.
Tabelul A6.2.3 - Valoarea probabilităţii PSPD în funcţie de NPT pentru care SPD au fost proiectate

NPT

PSPD

Fără protecţie cu SPD coordonate

1

III-IV

0,03

II

0,02

I

0,01

SPD cu caracteristici de protecţie superioare (capacitate de ţinere la curent electric mai mare, nivel de protecţie mai coborât etc.) celor corespunzătoare unui NPT I pentru aceeaşi instalaţie.

0,005-0,001

Numai "o protecţie cu SPD coordonate" este potrivită ca măsură de protecţie pentru a reduce PC. O protecţie cu SPD coordonate realizează o reducere efectivă a lui PC numai în structuri protejate cu un SPT sau în structuri cu o structură de rezistenţă metalică, continuă electric, ce acţionează ca un SPT natural, la care prescripţiile de legare la pământ şi de echipotenţializare sunt conforme cu recomandările din SR EN 62305-3.
Sistemele interioare ecranate racordate la liniile exterioare care constau din cabluri de protecţie sau sisteme cu conductoare în canale de cabluri, conducte metalice sau tuburi metalice de protecţie împotriva trăsnetului pot să nu necesite utilizarea unei protecţii cu SPD coordonate. Valori mai pentru PSPD sunt posibile dacă SPD au caracteristici de protecţie superioare (capacitate de ţinere la curent electric mai mare, nivel de protecţie mai coborât etc.) celor corespunzătoare unui NPT I pentru aceeaşi instalaţie.
Probabilitatea PM ca un trăsnet care cade lângă o structură să producă defectări ale sistemelor interioare
Probabilitatea PM ca un trăsnet care cade lângă o structură să producă defectări ale sistemelor interioare depinde de măsurile de protecţie împotriva trăsnetului adoptate ţinând seama de factorul KMS.
Dacă nu este asigurată o protecţie cu SPD coordonate în conformitate cu recomandările din SR EN 62305-4, valoarea PM este egală cu valoarea PMS.
Valorile PMS în funcţie de KMS sunt indicate în tabelul A6.2.4, unde KMS este un factor care ţine seama de performanţele măsurilor de protecţie adoptate.
Dacă este asigurată o protecţie cu SPD coordonate în conformitate cu prescripţiile din CEI 62305-4, valoarea PM este cea mai mică dintre valorile lui PSPD şi PMS.
Tabelul A6.2.4 - Valoare a probabilităţii PMS în funcţie de factorul KMS

KMS

PMS

>= 0,4

1

0,15

0,9

0,07

0,5

0,035

0,1

0,021

0,01

0,016

0,005

0,015

0,003

0,014

0,001

<= 0,013

0,0001

Pentru sistemele interioare ale căror echipamente nu sunt conforme cu standardele de produs aplicabile pentru asigurarea imunităţii electromagnetice (rezistibilitate sau nivel de tensiune de ţinere), trebuie asumat că PMS = 1.
Valorile factorului KMS sunt obţinute din produsul:
KMS = KS1 x KS2 x KS3 x KS4 (A6.2.2)
unde:
KS1 este un factor ce ia în considerare eficienţa ecranului unei structurii, a SPT sau a altor ecrane la frontiera ZPT 0/1;
KS2 - factor ce ia în considerare eficienţa ecranelor din interiorul structurii la frontiera ZPT X/Y (X > 0), X > 1);
KS3 - factor ce ia în considerare caracteristicile cablajelor interioare (a se vedea tabelul A6.2.5);
KS4 - factor ce ia în considerare tensiunea de ţinere la impuls a sistemului de protejat.
În interiorul unei ZPT, la o distanţă de securitate de frontiera ecranului cel puţin egală cu latura ochiului reţelei w, factorii KS1 şi KS2 pentru SPT sau pentru ecrane tridimensionale tip reţea pot fi evaluaţi din relaţia
KS1 = KS2 = 0,12 w, (A6.2.3)
unde w(m) este latura ochiului reţelei unui ecran tridimensional tip grilă sau a unei reţele de conductoare de coborâre ale SPT, spaţiul de separare între coloanele metalice ale structurii sau spaţiul între cadrele de armături ale betonului care acţionează ca un SPT natural.
Pentru ecranele metalice continui cu grosimea de la 0,1 mm până la 0,5 mm, KS1 = KS2 = 10-4 până la 10-5.
Dacă se prevede o reţea de echipotenţializare cu ochiuri conform recomandărilor din SR EN 62305-4, valorile KS1 şi KS2 pot fi reduse la jumătate.
Dacă o buclă de inducţie este aşezată în apropierea conductoarelor care formează ecranul de la frontiera unei ZPT la o distanţă mai mică decât distanţa de securitate, valorile lui KS1 şi KS2 vor fi mai mari. De exemplu, valorile lui KS1 şi KS2 trebuie să fie dublate atunci când distanţa până la ecran este în domeniul de la 0,1 w până la 0,2 w.
Pentru o cascadă de ZPT, valoarea rezultantă KS2 este produsul valorilor corespondente KS2 pentru fiecare ZPT.
Valoarea maximă a lui KS1 este limitată la 1.
Tabelul A6.2.5 - Valoarea factorului KS3 în funcţie de cablajul interior

Tipul cablajului interior

KS3

Cablu neecranat - fără precauţii luate pentru traseul de pozare în vederea evitării buclelor 1)

1

Cablu neecranat - cu precauţii luate pentru traseul de pozare în vederea evitării buclelor de mari dimensiuni 2)

0,2

Cablu neecranat - cu precauţii luate pentru traseul de pozare în vederea evitării buclelor 3)

0,02

Cablu ecranat cu rezistenţa electrică a ecranului 4) 5 < RS <= 20 /km

0,001

Cablu ecranat cu rezistenţa electrică a ecranului 4) 1 < RS <= 5 /km

0,0002

Cablu ecranat cu rezistenta electrică a ecranului 4) RS <= 1 /km

0,0001

1) Conductoarele buclei cu trasee diferite în clădiri mari (suprafaţa buclei de ordinul 50 m2).

2) Conductoarele buclei pozate în acelaşi conducte sau bucle de conductoarele cu trasee diferite în clădiri mici (suprafaţa buclei de ordinul 10 m2).

3) Conductoarele buclei pozate în acelaşi cablu (suprafaţa buclei de ordinul 0,5 m2).

4) Cablu cu ecran de rezistenţă electrică RS (/km) legat la o bară de echipotenţializare la ambele extremităţi şi echipamentul conectat la aceeaşi bară de echipotenţializare.

Pentru cablaje pozate în conducte de protecţie din metal, continui legate la bare de echipotenţializare la ambele extremităţi, valorile lui KS3 trebuie multiplicate cu 0,1.
Factorul KS4 este evaluat din relaţia:
KS4 = 1,5/Uw, (A6.2.4)
unde Uw este tensiunea nominală de ţinere la impuls a sistemului de protejat, în kV.
Dacă într-un sistem interior există echipamente cu nivele diferite de tensiune de ţinere la impuls, trebuie ales factorul KS4 care corespunde celui mai mic nivel de ţinere la impuls.
Probabilitatea PU ca un trăsnet care cade pe un serviciu să producă vătămarea fiinţelor vii
Valorile probabilităţii PU ca un trăsnet care cade pe un serviciu racordat la o structură să producă vătămarea fiinţelor vii datorită tensiunii de atingere generate depind de caracteristicile ecranului serviciului, de tensiunea de ţinere la impuls a sistemelor interioare racordate la serviciu, de măsurile de protecţie tipice (restricţii fizice, panouri de avertizare etc. (a se vedea tabelul A6.2.1) şi de prevederea de SPD la racordarea serviciului.
Dacă nu sunt prevăzute SPD pentru o echipotenţializare în conformitate cu recomandările din SR EN 62305-3, valoarea lui PU este egală cu valoarea lui PLD, unde PLD este probabilitatea defectării sistemelor interioare datorită unei căderi a trăsnetului pe serviciul racordat.
Valorile lui PLD sunt indicate în tabelul A6.2.6.
Dacă sunt prevăzute SPD pentru echipotenţializare în conformitate cu recomandările din SR EN 62305-3, valoarea lui PU este cea mai mică valoare dintre valorile lui PSPD (tabelul A6.2.3) şi valorile PLD (tabelul A6.2.6).
Protecţia cu SPD coordonate conform recomandărilor din SR EN 62305-4 nu este necesară pentru a reduce PU în acest caz. SPD conform SR EN 62305-3 sunt suficiente.
Tabelul A6.2.6 - Valori ale probabilităţii PLD în funcţie de rezistenţa electrică RS a ecranului cablului şi de tensiunea de ţinere la impuls Uw a echipamentului

Uw

kV

5 < RS <= 20

/km

1 < RS <= 5

/km

RS <= 1

/km

1,5

1

0,8

0,4

2,5

0,95

0,6

0,2

4

0,9

0,3

0,04

6

0,8

0,1

0,02

RS (/km): rezistenţa electrică lineică a ecranului cablului.

Pentru un serviciu neecranat, se consideră PLD = 1.
Dacă sunt prevăzute măsuri de protecţie, cum ar fi restricţii fizice, panouri de atenţionare etc., probabilitatea PU trebuie să fie redusă în continuare prin multiplicarea sa cu valorile probabilităţii PA indicate în tabelul A6.2.1.
Probabilitatea PV ca un trăsnet care cade pe un serviciu să producă avarii fizice
Valorile probabilităţii PV ca un trăsnet care cade pe un serviciu care pătrunde într-o structură să producă avarii fizice depind de caracteristicile ecranului serviciului, de tensiunea de ţinere la impuls a sistemelor interioare racordate la serviciu şi de SPD prevăzute.
Dacă pentru legăturile de echipotenţializare nu sunt prevăzute SPD conform recomandărilor din SR EN 62305-3, valoarea PV este egală cu valoarea lui PLD, unde PLD este probabilitatea de defectare a sistemelor interioare datorită unei căderi a trăsnetului pe un serviciu racordat.
Valorile lui PLD sunt indicate în tabelul A6.2.6.
Dacă sunt prevăzute SPD pentru legăturile de echipotenţializare conform recomandărilor din SR EN 62305-3, valoarea lui PV este cea mai mică dintre valorile PSPD (a se vedea tabelul A6.2.3) şi valorile PLD.
Protecţia cu SPD coordonate conform recomandărilor din SR EN 62305-4 nu este necesară pentru a reduce PV în acest caz. SPD conform recomandărilor din SR EN 62305-3 sunt suficiente.
Probabilitatea PW un trăsnet care cade pe un serviciu să producă defectarea sistemelor interioare
Valorile probabilităţii PW ca un trăsnet care cade pe un serviciu racordat la o structură să cauzeze o defectare a sistemelor interioare depind de caracteristicile ecranului serviciului, de tensiunea de ţinere la impuls a sistemelor interioare racordate la serviciu şi de SPD instalate.
Dacă nu este asigurată protecţia cu SPD coordonate conform recomandărilor din SR EN 62305-4, valoarea PW este egală cu valoarea PLD, unde PLD este probabilitatea de defectare a sistemelor interioare datorită unei căderi a trăsnetului pe serviciul racordat.
Valorile PLD sunt indicate în tabelul A6.2.6.
Dacă este asigurată protecţia cu SPD coordonate conform recomandărilor din SR EN 62305-4, valoarea PW este cea mai mică dintre valorile PSPD (a se vedea tabelul A6.2.3) şi valorile PLD.
Probabilitatea PZ ca un trăsnet care cade lângă un serviciu racordat să producă defectarea sistemelor interioare
Valorile probabilităţii PZ ca un trăsnet care cade lângă un serviciu racordat la structură să producă o defectare a sistemelor interioare depind de caracteristicile ecranului serviciului, de tensiunea de ţinere la impuls a sistemului racordat la serviciu şi de măsurile de protecţie prevăzute.
Dacă nu este asigurată protecţie cu SPD coordonate conform recomandărilor din SR EN 62305-4, valoarea PZ este egală cu valoarea lui PLI, unde PLI este probabilitatea de defectare a sistemelor interioare datorită unui trăsnet care cade pe serviciul racordat.
Valorile PLI sunt indicate în tabelul A6.2.7.
Dacă este asigurată protecţie cu SPD coordonate conform recomandărilor din SR EN 62305-4, valoarea PZ este cea mai mică dintre valorile PSPD (tabelul A6.2.3) şi valorile PLI.
Tabelul A6.2.7 - Valorile probabilităţii PLI în funcţie de rezistenţa electrică RS a ecranului cablului şi de tensiunea de ţinere la impuls Uw a echipamentului

Uw

kV

Fără ecran

Ecran nelegat la bara de echipotenţializare la care este conectat echipamentul

Ecran legat la bara de echipotenţializare şi echipamentul conectat la aceeaşi bară de echipotenţializare

5 < RS <= 20

/km

1 < RS <= 5

/km

RS <= 1

/km

1,5

1

0,5

0,15

0,04

0,02

2,5

0,4

0,2

0,06

0,02

0,008

4

0,2

0,1

0,03

0,008

0,004

6

0,1

0,05

0,02

0,004

0,002

RS: rezistenţa electrică lineică a ecranului cablului (/km).

SECŢIUNEA 3:Anexa 6.3 - Evaluarea volumului pierderilor Lx într-o structură
Volumul total al pierderilor LX trebuie evaluat şi stabilit de proiectantul sistemului de protecţie împotriva trăsnetului (sau de proprietarul structurii). Valorile medii tipice indicate în această anexă sunt valori propuse de CEI.
Se recomandă ca relaţiile prezentate în această anexă să fie utilizate ca o sursă primară pentru valorile LX.
Volumul mediu relativ al pierderilor pe an
Pierderile LX se referă la volumul mediu relativ al unui anumit tip de avarie care poate fi produsă de o cădere de trăsnet, luând în considerare atât extinderea sa cât şi efectele sale.
Valoarea sa depinde de:
- numărul de persoane şi de timpul cât acestea rămân în amplasamentul periculos;
- tipul şi importanţa serviciului public;
- valoarea bunurilor afectate de avarie.
Pierderile LX variază cu tipul pierderii (L1, L2, L3 şi L4) considerate şi, pentru fiecare tip de pierdere, cu tipul de avarii (D1, D2 şi D3) care produc pierderea. Sunt utilizate simbolurile următoare:
Lt - pierderea datorită vătămării prin tensiunile de atingere şi de pas;
Lf - pierderea datorită avariei fizice;
Lo - pierderea datorită defectării sistemelor interioare.
Pierdere de vieţi omeneşti
Valorile Lt, Lf şi Lo pot fi exprimate sub forma numărului relativ de victime utilizând relaţia aproximativă următoare:
LX = (np/nt) x (tp/8760), (A6.3.1)
unde
np - numărul persoanelor care ar putea fi puse în pericol (victime);
nt - numărul total estimat de persoane (din structură);
tp - timpul în ore pe an în care persoanele sunt prezente în amplasamentul periculos, în afara structurii (numai pentru Lt) sau în interiorul structurii (pentru Lt, Lf şi Lo).
Valorile medii tipice ale Lt, Lf şi Lo indicate în tabelul A6.3.1 pot fi utilizate atunci când determinarea valorilor np, nt şi tp este incertă şi dificilă.
Tabelul A6.3.1 - Valori medii tipice pentru Lt, Lf şi Lo

Tip de structură

Lt

Toate tipurile - (persoane în interiorul clădirii)

10-4

Toate tipurile - (persoane în exteriorul clădirii)

10-2

Tip de structură

Lf

Spitale, hoteluri, clădiri rezidenţiale

10-1

Clădiri industriale, comerciale, şcoli

5 x 10-2

Clădiri publice, biserici, muzee

2 x 10-2

Altele

10-2

Tip de structură

Lo

Structură cu risc de explozie

10-1

Spitale

10-3

Pierderea de vieţi omeneşti este pusă în relaţie cu caracteristicile structurii luate în consideraţie prin factori de majorare (hZ) şi factori de reducere (rf, rp, ra, ru) conform relaţiilor:
unde:
ra este un factor de reducere a pierderilor de vieţi omeneşti în funcţie de tipul solului (a se vedea tabelul A6.3.2);
ru factor de reducere a pierderilor de vieţi omeneşti în funcţie de tipul planşeului (a se vedea tabelul A6.3.2);
rp este un factor de reducere a pierderilor datorită avariilor fizice în funcţie de măsurile luate de reducere a consecinţelor unui incendiu (a se vedea tabelul A6.3.3);
rf este un factor de reducere a pierderilor datorită avariilor fizice în funcţie de riscul de incendiu al structurii (a se vedea tabelul A6.3.4);
hz este un factor de majorare a pierderilor datorită avariei fizice în prezenţa unui pericol specific (a se vedea tabelul A6.3.5).
Tabelul A6.3.2 - Valorile factorilor de reducere a pierderilor ra şi ru în funcţie de tipul suprafeţei solului sau a planşeului

Tip de suprafaţă

Rezistenţa de contact

k1)

ra şi ru

Agricolă, beton

<= 1

10-2

Marmură, ceramică

1-10

10-3

Pietriş, mochetă, covor

10-100

10-4

Asfalt, linoleum, lemn

>= 100

10-5

1) Valori măsurate între un electrod de 400 cm2 comprimat cu o forţă de 500 N şi un punct la infinit.

Tabelul A6.3.3 - Valori ale factorului de reducere a pierderilor rp în funcţie de măsurile luate de reducere a consecinţelor unui incendiu

Măsuri

rp

Fără măsuri

1

Una dintre următoarele măsuri: extinctoare; instalaţii de extinctoare fixe cu acţionare manuală; instalaţii de alarmă cu acţionare manuală; hidranţi; compartimente rezistente la foc; trasee de evacuare protejate

0,5

Una dintre următoarele măsuri: instalaţii de extinctoare fixe cu acţionare automată; instalaţii de alarmă cu acţionare automată 1)

0,2

1) Numai dacă sunt protejate împotriva supratensiunilor şi împotriva altor avarii şi dacă timpul de intervenţie al pompierilor este sub 10 min.

Dacă sunt luate mai multe măsuri, valoarea rp trebuie să fie cea mai mică dintre valorile individuale asociate.
În structuri cu risc de explozie, rp = 1 pentru toate cazurile.
Tabelul A6.3.4 - Valori ale factorului de reducere a pierderilor rf în funcţie de riscul de incendiu al structurii

Risc de incendiu

rf

Explozie

1

Ridicat

10-1

Mediu

10-2

Scăzut

10-3

Nici unul

0

În cazurile unei structuri cu risc de explozie şi al unei structuri care conţine amestecuri explozibile pot fi necesare evaluări mai detaliate ale mărimii rf.
Structuri cu risc ridicat de incendiu pot fi considerate ca fiind structurile realizate din materiale combustibile, structuri cu acoperiş realizat din materiale combustibile sau structuri cu o sarcină termică mai mare decât 800 MJ/m2.
Structuri cu risc mediu de incendiu pot fi considerate ca fiind structurile cu o sarcină termică cuprinsă între 800 MJ/m2 şi 400 MJ/m2.
Structuri cu risc scăzut de incendiu pot fi considerate ca fiind structurile cu o sarcină termică mai mică decât 400 MJ/m2, sau structuri care conţin materiale combustibile numai ocazional.
Sarcină termică specifică este raportul dintre cantitatea totală de energie a materialului combustibil al structurii şi suprafaţa totală (desfăşurată) a structurii.
Tabelul A6.3.5 - Valori ale factorului hz de majorare a volumului relativ al pierderilor în prezenţa unui pericol special

Tip de pericol special

hz

Nici un pericol special

1

Nivel scăzut de panică (de exemplu o structură limitată la două etaje şi numărul de persoane sub 100)

2

Nivel mediu de panică (de exemplu o structură proiectată pentru evenimente sportive sau culturale cu un număr de participanţi între 100 şi 1 000 persoane)

5

Dificultate de evacuare (de exemplu structuri cu persoane imobilizate, spitale)

5

Nivel ridicat de panică (de exemplu o structură proiectată pentru evenimente sportive sau culturale cu un număr de participanţi mai mare de 1000 persoane)

10

Pericol pentru împrejurimi sau mediul înconjurător

20

Contaminare a împrejurimilor sau a mediului înconjurător

50

Pierderi inacceptabile de servicii publice
Valorile Lf şi Lo pot fi exprimate sub forma volumului relativ al pierderilor potenţiale plecând de la relaţia aproximativă următoare:
LX = np/nt x t/8760 (A6.3.6)
unde
np este numărul mediu de persoane potenţial în pericol (utilizatori care nu sunt deserviţi);
nt - numărul total de persoane (utilizatori deserviţi);
t - durata anuală de pierdere a serviciului (în ore).
Valori medii tipice Lf şi Lo sunt indicate în tabelul A6.3.6, pot fi utilizate dacă determinarea lui np, nt şi t este incertă sau dificilă.
Tabelul A6.3.6 - Valori medii tipice Lf şi Lo

Tip de serviciu

Lf

Lo

Gaz, apă

10-1

10-2

TV, linii de telecomunicaţii, alimentare cu energie electrică

10-2

10-3

Pierderile serviciului public sunt puse în relaţie cu caracteristicile structurii şi cu factorul de reducere a pierderilor (rp) conform relaţiilor:
LB = LV = rp x rf x Lf; (A6.3.7)
LC = LM = LW = LZ = Lo. (A6.3.8)
Valori pentru factorii rp şi rf sunt indicate în tabelele A6.3.3 şi respectiv A.6.3.4.
Pierderea unui element de neînlocuit din patrimoniul cultural
Valoarea lui Lf poate fi exprimată prin volumul relativ al pierderilor potenţiale plecând de la relaţia aproximativă următoare:
Lf = c/ct, (A6.3.9)
unde
c - este valoare medie a pierderilor posibile ale structurii (adică valoarea care poate fi asigurată a pierderii posibile de bunuri) în monedă curentă;
ct - valoarea totală a structurii (adică valoarea totală asigurată a tuturor bunurilor prezente în structură) în monedă curentă.
Când determinarea valorilor c şi ct este incertă sau dificilă, se poate lua ca valoare medie:
Lf = 10-1.
Pierderea unui element de neînlocuit din patrimoniul cultural este pusă în relaţie cu caracteristicile structurii prin factorul de reducere a pierderilor rp conform relaţiei:
LB = LV = rp x rf x Lf (A6.3.10)
Valori pentru factorii rp şi rf sunt indicate în tabelele A6.3.3 şi respectiv A6.3.4.
Pierderi economice
Valorile Lt, Lf şi Lo pot fi exprimate ca volumul relativ al pierderilor potenţiale plecând de la relaţia aproximativă următoare:
Lx = c/ct, (A6.3.11)
unde
c - este valoarea medie a pierderilor posibile ale structurii (inclusiv a conţinutului său şi a activităţilor corespunzătoare şi rezultante ale acestora) în moneda curentă;
ct - valoarea totală a structurii (inclusiv a conţinutului său şi a activităţilor corespunzătoare) în moneda curentă.
Valori medii ale Lt, Lf şi Lo, pentru toate tipurile de structuri, indicate în tabelul A.6.3.7, pot fi utilizate dacă determinarea lui c şi ct este incertă sau dificilă.
Tabelul A6.3.7 - Valori medii tipice pentru Lt, Lf şi Lo

Tip de structură

Lt

Toate tipurile - În interiorul clădirilor

10-4

Toate tipurile - În exteriorul clădirilor

10-2

Tip de structură

Lf

Spital, industrială, muzeu, agricolă

0,5

Hotel, şcoală, birouri, biserică, de spectacole, clădire economică

0,2

Altele

0,1

Tip de structură

Lo

Risc de explozie

10-1

Spital, industrială, birouri, hotel, clădire economică

10-2

Muzeu, agricolă, şcoală, biserică, de spectacole

10-3

Altele

10-4

Pierderea economică este pusă în relaţie cu caracteristicile structurii prin factorul de majorare (hz) şi prin factorii de reducere a pierderilor (rp ,ra, rf, ru) conform relaţiilor:
Valorile factorilor ra şi ru sunt indicate în tabelul A6.3.2; ale factorului rp în tabelul A6.3.3; ale factorului rf în tabelul A6.3.4 şi ale factorului hz în tabelul A6.3.5.
SECŢIUNEA 4:Anexa 6.4 - Evaluarea probabilităţii P'X de avariere a unui serviciu
Probabilităţile prezentate în această anexă sunt valori propuse de CEI. Pot fi alese şi alte valori dacă acest lucru este justificat.
Probabilităţile indicate în această anexă sunt valabile dacă măsurile de protecţie sunt conforme cu recomandările CEI 62305-5.
Linii cu conductoare metalice
Probabilităţile P'B şi P'C ca un trăsnet care cade pe o structură la care este racordată o linie să producă avarii
Probabilitatea P'B ca un trăsnet care cade pe o structură la care este racordată o linie să producă avarii fizice, şi probabilitatea P'C ca un trăsnet care cade pe o structură la care este racordată o linie să conducă la defectări ale echipamentului serviciului depind de curentul electric de defectare Ia.
Acesta depinde de caracteristicile liniei, de numărul de servicii care sunt racordate la structură şi de măsurile de protecţie adoptate.
Pentru linii neecranate, trebuie să se aleagă Ia = 0.
Pentru linii ecranate, curentul electric de defectare Ia (kA) trebuie evaluat conform relaţiei:
Ia = 25 n x Uw/(Rs x Kd x Kp). (A6.4.1)
unde:
Kd este factorul care depinde de caracteristicile liniei (a se vedea tabelul A6.4.1);
Kp factorul care depinde de efectul măsurilor de protecţie adoptate (a se vedea tabelul A6.4.2);
Uw este tensiunea de ţinere la impuls, (kV) (a se vedea tabelul A6.4.3 pentru cabluri şi tabelul A6.4.4 pentru aparate);
Rs este rezistenţa electrică lineică a ecranului cablului, (/km);
n este numărul de servicii racordate la structură.
SPD în punctul de racordare la structură creşte valoarea curentului electric de defectare Ia şi poate avea un efect de protecţie pozitiv.
Tabelul A6.4.1 - Valorile factorului Kd în funcţie de caracteristicile unei linii ecranate

Linie

Kd

Cu ecran în contact cu solul

1

Cu ecran fără contact cu solul

0,4

Tabelul A6.4.2 - Valori ale factorului Kp în funcţie de măsurile de protecţie

Măsură de protecţie

Kp

Fără măsuri de protecţie

1

Conductoare de ecranare suplimentare - Un conductor1)

0,6

Conductoare de ecranare suplimentare - Două conductoare1)

0,4

Canal de cabluri de protecţie împotriva trăsnetului

0,1

Cablu de protecţie împotriva trăsnetului

0,02

Conductoare de ecranare suplimentare - conductă de oţel

0,01

1) Conductoarele de ecranare se instalează la aproximativ 30 cm deasupra cablului; două conductoare de ecranare sunt amplasate la 30 cm deasupra cablului dispuse simetric în raport cu axa cablului.

Tabelul A6.4.3 - Tensiune de ţinere la impuls Uw în funcţie de tipul de cablu

Tip de cablu

Un

kV

Uw

kV

TLC - Izolat cu hârtie

-

1,5

TLC - Izolat cu PVC, PE

-

5

De alimentare cu energie electrică

<= 1

15

De alimentare cu energie electrică

3

45

De alimentare cu energie electrică

6

60

De alimentare cu energie electrică

10

75

De alimentare cu energie electrică

15

95

De alimentare cu energie electrică

20

125

Tabelul A6.4.4 - Tensiune de ţinere la impuls Uw în funcţie de tipul aparatelor

Tip de aparate

Uw

kV

Electronice

1,5

Echipamente electrice ale utilizatorului (Un < 1 kV)

2,5

Aparate ale reţelei electrice (Un< 1 kV)

6

Valorile P'B şi P'C în funcţie de valorile curentului electric de defectare Ia sunt indicate în tabelul A6.4.5.
Dacă sunt prevăzute SPD conform recomandărilor CEI 62305-5, valorile P'B şi P'C sunt estimate ca fiind valorile PSPD (tabelul A6.4.3).
Tabelul A6.4.5 - Valori ale probabilităţilor P'B, P'C, P'V şi P'W în funcţie de curentul electric de defectare Ia

Ia

kA

P'B, P'C, P'V, P'W

0

1

3

0,99

5

0,95

10

0,9

20

0,8

30

0,6

40

0,4

50

0,3

60

0,2

80

0,1

100

0,05

150

0,02

200

0,01

300

0,005

400

0,002

600

0,001

Probabilităţile P'V şi P'W ca un trăsnet care cade pe o linie să producă avarii
Probabilitatea P'V ca un trăsnet care cade pe o linie să producă avarii, şi probabilitatea P'W ca un trăsnet care cade pe o linie să producă defectări ale echipamentului serviciului depind de curentul electric de defectare Ia care, la rândul său, depinde de caracteristicile liniei şi de măsurile de protecţie adoptate.
Pentru linii neecranate se presupune Ia = 0.
Pentru linii ecranate, curentul de defectare Ia este evaluat conform relaţiei:
Ia = 25UW/(Rs x Kd x Kp), (A6.4.7)
unde:
Kd este factorul care depinde de caracteristicile liniei (a se vedea tabelul A6.4.1);
Kp factorul care ţine seama de efectul măsurilor de protecţie adoptate (a se vedea tabelul A6.4.2);
Uw tensiunea de ţinere la impuls, (kV) (a se vedea tabelul A6.4.3 pentru cabluri şi tabelul A6.4.4 pentru aparate);
Rs rezistenţa electrică lineică a ecranului cablului, (/km);
Dacă se evaluează P'V pentru linii de telecomunicaţii, valorile maxime ale curentului electric de defectare Ia care pot fi considerate sunt:
Ia = 40 kA pentru cabluri cu ecran din plumb;
Ia = 20 kA pentru cabluri cu ecran din aluminiu.
Probabilitatea P'Z ca un trăsnet care cade lângă o linie să producă avarii
Probabilitatea P'Z ca un trăsnet care cade lângă o linie să producă defectarea aparatelor conectate depinde de caracteristicile liniei şi de măsurile de protecţie adoptate.
Dacă nu sunt prevăzute SPD conform cu recomandările din CEI 62305-5, valoarea P'Z este egală cu valoarea PLI.
Valorile PLI sunt indicate în tabelul A6.2.7.
Dacă sunt prevăzute SPD conform cu recomandările din SR EN 62305-4, valoarea P'Z este cea mai mică valoare dintre PSPD (a se vedea tabelul A6.2.3) şi PLI.
SECŢIUNEA 5:Anexa 6.5 - Evaluarea volumului pierderilor L'X într-un serviciu
Volumul relativ mediu al pierderilor anuale
Pierderile L'X se referă la volumul relativ mediu al unui anumit tip de avarie care poate să aibă loc ca rezultat al căderii unui trăsnet pe un serviciu, ţinând seama atât de extinderea sa cât şi de efectele rezultante.
Valoarea sa depinde de:
- tipul şi importanţa serviciului furnizat publicului;
- valoarea bunurilor afectate de avarie.
Pierderile L'X variază cu tipul pierderii (L'1, L'2 şi L'4) considerate şi pentru fiecare tip de pierdere cu tipul avariilor (D2 şi D3) care cauzează pierderea. Sunt utilizate următoarele simboluri:
L'f - pierdere datorită avariilor fizice;
L'o - pierdere datorită defectării sistemelor interioare.
Pierderea inacceptabilă a unui serviciu public
Valorile L'f şi L'o pot fi exprimate prin volumul relativ al pierderilor potenţiale utilizând următoarea relaţie aproximativă:
L'x = np/ntx(t//8760), (A6.5.1)
unde:
np - este numărul mediu de utilizatori care nu sunt deserviţi;
nt - numărul total de utilizatori deserviţi;
t - durata anuală de întrerupere a serviciului (în ore).
Valorile medii ale L'f şi L'o, care pot fi utilizate atunci când determinarea mărimilor np, nt şi t este incertă sau dificilă, sunt indicate în tabelul A6.5.1.
Tabelul A6.5.1 - Valori medii tipice ale mărimilor L'f şi L'o

Tip de serviciu

  

Gaz, apă

10-1

10-2

TV, TLC, alimentare cu energie electrică

10-2

10-3

Pierderea unui serviciu public depinde de următoarele caracteristici ale serviciului:
Pierderi economice
Valorile mărimilor L'f şi L'o pot fi exprimate ca volum relativ al pierderilor potenţiale folosind următoarea relaţie aproximativă:
L'X = c/ct, (A6.5.4)
unde
c - este valoarea medie posibilă a pierderilor unei structuri, a conţinutului său şi a activităţilor corespunzătoare, în monedă curentă;
ct - valoarea totală a structurii, a conţinutului său şi a activităţilor corespunzătoare, în monedă curentă.
Valorile medii tipice ale L'f şi L'o, care pot fi utilizate pentru toate tipurile de servicii atunci când determinarea valorilor c şi ct este incertă sau dificilă, sunt următoarele:
L'f = 10-1
L'o = 10-3
Pierderile economice depind de următoarele caracteristici ale serviciului:
SECŢIUNEA 6:Anexa 6.6 - Supratensiuni de comutaţie
Supratensiunile de comutaţie pot să aibă diferite cauze. O cauză posibilă poate fi un scurtcircuit rezultat în urma unei descărcări disruptive iniţiate de căderea trăsnetului căruia i se pot asocia adesea supratensiuni temporare şi de comutaţie. Din această cauză, examinarea oportunităţii unei protecţii împotriva supratensiunilor de comutaţie este justificată.
În cele mai multe cazuri, supratensiunile de comutaţie sunt mai puţin periculoase decât cele de trăsnet şi mijloacele de protecţie (în speţă SPD) prevăzute pentru protecţia împotriva supratensiunilor şi/sau supracurenţilor electrici de trăsnet sunt eficiente şi pentru protecţia la supratensiuni de comutaţie.
Astfel, decizia de protejare a echipamentului împotriva supratensiunilor şi/sau supracurenţilor electrici de trăsnet asigură în general şi protecţia împotriva supratensiunilor de comutaţie.
Când studiul supratensiunilor de comutaţie este justificat, procedura de evaluare a riscului este foarte apropiată de cea a cazului supratensiunilor şi/sau supracurenţilor electrici induşi de trăsnet pe linii pentru că efectele asupra echipamentului sunt similare. Există totuşi o diferenţă în ceea ce priveşte numărul de supratensiuni pe an Ns.
Supratensiunile de comutaţie pot fi împărţite în două tipuri:
- Supratensiuni repetitive (manevre programate ale întreruptoarelor, comutare a bateriilor de condensatoare etc.). Acestea apar destul de frecvent ca urmare a deciziilor obişnuite ale unui operator sau mult mai des datorită funcţionării automatizării unui echipament. Frecvenţa de apariţie este de la una sau de două ori pe zi până la de nenumărate ori pe zi cum este în cazul aparatului de sudare cu arc electric, de exemplu. Frecvenţa de apariţie şi mărimea acestor supratensiuni (şi efectul lor asupra dispozitivelor electrice) sunt, în general, bine cunoscute. În aceste cazuri, de cele mai multe ori decizia de a proteja sau nu un echipament se ia pe baze deterministe şi analiza de risc nu este utilă.
- Supratensiuni aleatorii (adică funcţionarea întreruptoarelor sau a siguranţelor fuzibile în cazul unui defect). În acest caz, frecvenţa lor este, prin definiţie, necunoscută şi amplitudinea şi efectul lor asupra echipamentului electric poate fi de asemenea necunoscute. În acest caz, evaluarea riscului poate ajuta în luarea unei decizii privind necesitatea protecţiei împotriva acestei surse de avarie.
Amplitudinea supratensiunilor de comutaţie poate fi evaluată numai prin măsurători detaliate în instalaţii electrice specifice şi prin procesarea statistică a datelor. În general, frecvenţa de apariţie a supratensiunilor de comutaţie descreşte cu amplitudinea lor, probabilitatea de apariţie fiind invers proporţională cu puterea a treia a amplitudinii supratensiunii).
În sistemele electrice de joasă tensiune, supratensiunile de comutaţie sunt estimate a fi mai mici de 4 kV şi numai 2 la 1 000 au o valoare care depăşeşte 2,5 kV. Bazat pe numărul total, măsurat sau estimat, al supratensiunilor de comutaţie care pot să apară într-un an (ns), se poate determina numărul total Ns pe an în care supratensiunile sunt mai mari de 2,5 kV (dar mai mici de 4 kV) cu ajutorul relaţiei:
Ns = 0,002 x ns. (A6.6.1)
Probabilitatea de avariere P şi pierderile rezultante L sunt aceleaşi ca cele pentru supratensiunile şi/sau supracurenţii induşi de trăsnet (a se vedea anexele A6.2 şi A6.3).
SECŢIUNEA 7:Anexa 6.7 - Evaluarea costurilor pierderilor
Costul total al pierderilor CL poate fi calculat din relaţia:
CL = (RA +Ru) x CA + (RB + RV) x (CA + CB + CS + CC) + (RC + RM + RW + RZ) x CS, (A6.7.1)
unde:
RA şi Ru - sunt componentele de risc asociate pierderilor de animale, fără măsuri de protecţie;
RB şi RV - componentele de risc asociate avariilor fizice, fără măsuri de protecţie;
RC, RM, RW, RZ - componentele de risc asociate defectării sistemelor electrice şi electronice, fără măsuri de protecţie;
CA - costul animalelor;
CS - costul sistemelor din interiorul structurii;
CB - costul clădirii;
CC - costul conţinutului.
Costul total CRL al pierderilor reziduale, apărute în pofida existenţei măsurilor de protecţie, poate fi calculat cu ajutorul relaţiei:
CRL = (R'A +R'U) x CA + (R'B + R'V) x (CA + CB + CS + CC) + (R'C + R'M + R'W + R'Z) x CS, (A6.7.2)
unde:
R'A şi R'U sunt componentele de risc asociate pierderilor de animale, cu măsuri de protecţie;
R'B şi R'V - componentele de risc asociate avariilor fizice, cu măsuri de protecţie;
R'C, R'M, R'W, R'Z - componentele de risc asociate defectării sistemelor electrice şi electronice, cu măsuri de protecţie.
Costul anual CPM al măsurilor de protecţie poate fi calculat cu ajutorul relaţiei:
CPM = Cp x (i + a + m), (A6.7.3)
unde:
Cp este costul măsurilor de protecţie;
i - rata dobânzii;
a - rata de amortizare;
m - rata de mentenanţă.
Economia anuală S de bani este:
S = CL - (CPM + CRL). (A6.7.4)
Protecţia este corespunzătoare dacă S > 0.
SECŢIUNEA 8:Anexa 6.8 - Izolaţia electrică a unei IPT exterioare
Izolaţia electrică între dispozitivul de captare sau conductorul de coborâre şi părţile metalice ale structurii, instalaţiile metalice şi sistemele interioare poate fi realizată prin asigurarea unei distanţe d între părţi mai mare decât distanţa de separare s:
unde
ki este un factor care depinde de clasa aleasă pentru SPT (a se vedea tabelul A6.8.1);
kc - factor ce depinde de curentul electric de trăsnet care circulă prin conductoarele de coborâre (a se vedea tabelul A6.8.2);
km - factor ce depinde de materialul izolaţiei electrice (a se vedea tabelul A6.8.3);
l - lungimea, în metri, de-a lungul dispozitivului de captare sau a conductorului de coborâre, de la punctul din care este considerată distanţa de separare, până la cel mai apropiat punct al legăturii de echipotenţializare.
Tabelul A6.8.1 - Izolaţia unei IPT exterioare - Valori ale factorului ki

Clasa SPT

ki

I

0,08

II

0,06

III şi IV

0,04

Tabelul A6.8.2 - Izolaţia unei IPT exterioare - Valori ale factorului kc

Număr de conductoare de coborâre

n

Valori specifice (a se vedea tabelul A6.29)

kc

1

1

2

1...0,5

4 şi peste

1...1/n

Tabelul A6.8.3 - Izolaţia unei IPT exterioare - Valori ale factorului km

Material

km

Aer

1

Beton,cărămizi

0,5

Dacă sunt mai multe materiale electroizolante în serie, o bună practică este să se utilizeze valoarea cea mai mică pentru km.

În cazul liniilor sau a părţilor conductoare exterioare racordate la structură, este totdeauna necesar să se asigure o legătură de echipotenţializare (prin conectare directă sau conectare prin SPD) în punctul lor de racordare la structură.
În structuri din beton armat cu armătura metalică interconectate, cu continuitate metalică sau electrică, nu este necesară o distanţă de separare.
Factorul de divizare kc a curentului electric de trăsnet între conductoarele de coborâre depinde de numărul total de conductoare de coborâre n şi de poziţia lor, de conductoarele în buclă interconectate, de tipul dispozitivului de captare şi de tipul prizei de pământ.
Valorile din tabelul A6.8.4 se aplică pentru dispunerile de tip A ale prizei de pământ, cu condiţia ca rezistenţa electrică de legare la pământ a fiecărui electrod să aibă aceeaşi valoare şi pentru toate dispunerile de tip B ale prizei de pământ.
Tabelul A6.8.4 - Valori ale factorului kc

Tip de dispozitiv de captare

Număr de conductoare de coborâre

n

kc

Dispunere de tip A a prizei de pământ

Dispunere de tip B a prizei de pământ

Tijă singulară

1

1

1

Conductor întins

2

0,66 d)

0,5...1 (ase vedea figura A6.8.1) a)

Reţea de conductoare

4 şi mai multe

0,44 d)

0,25...0,5 (a se vedea figura A6.8.2) b)

Reţea de conductoare

4 şi mai multe conectate prin conductoare în buclă orizontale

0,44 d)

1/n...0,5 (ase vedea figura A6.8.3) c)

a) Domeniul valorilor de la kc = 0,5 unde c << h până la kc = 1 cu h << c (a se vedea figura A6.8.1).

b) Relaţia pentru mărimea kc, conform figurii A6.8.2 este o aproximaţie pentru structuri cubice şi pentru n >= 4. Valorile h, cs şi cd sunt presupuse pentru domeniul de la 5 m până la 20 m.

c) Dacă conductoarele de coborâre sunt conectate orizontal prin conductoare în buclă, divizarea curentului electric este mai omogenă în părţile inferioare ale conductoarelor de coborâre şi kc este redus în continuare. Acest lucru este valabil în mod particular pentru structurile înalte.

d) Aceste valori sunt valabile pentru electrozi de pământ singulari cu rezistenţe electrice de pământ comparabile. Dacă rezistenţele de dispersie ale electrozilor de pământ singulari sunt în mod clar diferite, se presupune kc = 1.

 
Fig. A6.8.1 - Valori ale factorului kc în cazul unui dispozitiv de captare cu conductor întins şi priză de pământ cu dispunere de tip B
Legendă

n este numărul total de conductoare de coborâre

c - distanţa între două conductoare de coborâre

h - distanţă (sau înălţime) între conductoarele în buclă

Dacă există conductoare de coborâre interioare, acestea ar trebui să fie luate în considerare pentru calculul kc.
Fig. A6.8.2 - Valori ale factorului kc în cazul unei reţele de captare şi a unei prize de pământ cu dispunere de tip B
Fig. A6.8.3 - Exemple de calcul a distanţei de separare în cazul unei reţele de captare cu un inel de interconectare a conductoarelor de coborâre la fiecare nivel şi o priză de pământ cu dispunere de tip B.
SECŢIUNEA 9:Anexa 6.9 - Evaluarea riscului. Studiu de caz pentru structuri
(1)Sunt tratate studii de caz referitoare la o casă din mediul rural, o clădire de birouri, un spital şi un bloc cu apartamente cu scopul de a arăta:
- cum se calculează riscul şi cum se determină necesitatea unei protecţii;
- contribuţia diferitelor componente de risc la riscul total;
- efectul diferitelor măsuri de protecţie pentru a diminua un astfel de risc;
- metoda de alegere, din ansamblul soluţiilor existente, folosind criteriul eficienţei tehnice şi economice.
Se prezintă date ipotetice pentru o casă din mediul rural, o clădire de birouri, un spital şi un bloc cu apartamente. Este întocmită pentru a furniza informaţii despre evaluarea riscului în scopul ilustrării principiilor conţinute în acest normativ. Nu trebuie să fie considerată ca o soluţie care încorporează toate condiţiile existente în diferitele sisteme sau facilităţi.
(2)I. Casă din mediul rural
Un prim studiu de caz consideră o casă din mediul rural pentru care necesitatea de protecţie trebuie evaluată.
Pentru acest exemplu, riscul R1 al pierderii de vieţi omeneşti (componentele lui R1 conform 6.2.1.1.3 şi tabelului 6.6) trebuie să fie determinat şi comparat cu valoarea acceptabilă RT = 10-5 (conform tabelului 6.10). Vor fi selectate măsurile de protecţie pentru reducerea acestui risc.
Date şi caracteristici importante
Se utilizează următoarele date şi caracteristici:
1)casa în sine şi împrejurimile sale sunt prezentate în tabelul A6.9.1;
2)sistemele interioare şi liniile care intră şi la care acestea sunt conectate, sunt prezentate în tabelul A6.9.2.
Tabelul A6.9.1 - Date caracteristice ale structurii

Parametru

Comentariu

Simbol

Valoare

Referinţă

Dimensiuni (m)

-

(Lb, Wb, Hb)

15, 20, 6

 

Factor de amplasare

Izolat1)

cd

1

Tabelul A6.1.2

SPT

Fără

PB

1

Tabelul A6.2.2

Ecran la frontiera structurii

Fără

KS1

1

Relaţia A6.2.3

Ecran în structură

Fără

KS2

1

Relaţia A6.2.3

Persoane prezente în afara casei

Fără2)

   

Densitatea de trăsnete la sol

1/km2/an

Ng

4

-

1) Regiune plată, fără structuri în vecinătate.

2) Risc de şocuri electrice pentru persoane RA = 0.

Tabelul A6.9.2 - Date şi caracteristici ale liniilor şi ale sistemelor interioare conectate

Parametru

Comentariu

Simbol

Valoare

Referinţă

Rezistivitatea solului

m

500

 

Linie de alimentare cu energie electrică JT şi sistemul său interior

Lungime (m)

 

Lc

1000

 

Înălţime (m)

Îngropată

Hc

-

 

Transformator

Fără

Ct

1

Tabelul A6.1.4

Factor de amplasare a liniei 1)

Izolată

Cd

1

Tabelul A6.1.2

Factor de mediu al liniei

Rural

Ce

1

Tabelul A6.1.5

Ecran al liniei

Fără

PLD

1

Tabelul A6.2.6

Măsuri pentru conductoarele interioare

Fără

KS3

1

Tabelul A6.2.5

Tensiune de ţinere a sistemului interior

Uw = 2,5 kV

KS4

0,6

Relaţia A.6.2.4

Protecţie cu SPD coordonate

Fără

PSPD

1

Tabelul A6.2.3

Linie de telecomunicaţii şi sistemul său interior

Lungime (m)

 

Lc

1000

 

Înălţime (m)

 

Hc

6

 

Factor de amplasare a liniei 1)

Izolată

Cd

1

Tabelul A6.1.1

Factor de mediu al liniei

Rural

Ce

1

Tabelul A6.1.4

Ecran al liniei

Fără

PLD

1

Tabelul A6.2.6

Măsuri pentru conductoarele interioare

Fără

KS3

1

Tabelul A6.2.5

Tensiune de ţinere a sistemului interior

Uw = 1,5 kV

KS4

1

Relaţia A6.2.4

Protecţie cu SPD coordonate

Fără

PSPD

1

Tabelul A6.2.3

1) Regiune plată, linie izolată (fără structuri în vecinătate, fără structuri adiacente conectate la extremitatea îndepărtată (extremitatea "a") a liniei (NDa = 0).

Luând în considerare că
- tipul de suprafaţă din exteriorul structurii este diferit de cel din interior,
- din punct de vedere al rezistenţei la foc structura constituie un compartiment unic,
- nu există ecrane tridimensionale,
pot fi definite următoarele zone principale:
- Z1 (în exteriorul clădirii);
- Z2 (în interiorul clădirii).
Nu este necesar să se definească şi alte zone, având în vedere că:
- ambele sisteme interioare (de alimentare cu energie electrică şi de telecomunicaţie) sunt în zona Z2;
- pierderile L sunt considerate ca fiind constante în zona Z2.
Dacă nu sunt persoane în afara clădirii, riscul R1 pentru zona Z1 poate fi neglijat şi evaluarea riscului trebuie să fie realizat numai pentru zona Z2.
Caracteristicile zonei Z2 sunt indicate în tabelul A6.9.3.
Conform evaluării proiectantului sistemului de protecţie împotriva trăsnetului, se estimează valorile medii tipice ale volumului relativ al pierderilor pe an referitoare la riscul R1 (a se vedea tabelul A6.3.1).
Tabelul A6.9.3 - Caracteristicile zonei Z2 (în interiorul clădirii)

Parametru

Comentariu

Simbol

Valoare

Referinţă

Tipul suprafeţei planşeului

Lemn

ru

10-5

Tabelul A6.3.2

Risc de incendiu

Slab

rf

10-3

Tabelul A6.3.4

Pericol special

Fără

hz

1

Tabelul A6.3.5

Protecţie împotriva incendiului

Fără

rp

1

Tabelul A6.3.3

Ecran spaţial

Fără

KS2

1

Relaţia A6.2.3

Reţele interioare de alimentare cu energie electrică

Da

Conectate la linia de alimentare cu energie electrică la JT

-

 

Sisteme de telecomunicaţii interioare

Da

Conectate la linia de telecomunicaţie

-

 

Pierderi prin tensiuni de atingere şi de pas

Da

Lt

10-4

Tabelul A6.3.1

Pierderi prin avarii fizice

Da

Lf

10-1

Tabelul A6.3.1

Calculul mărimilor corespunzătoare
Calculele suprafeţelor echivalente de expunere sunt indicate în tabelul A6.9.4. Calculul numărului previzibil de evenimente periculoase este indicat în tabelul A6.9.5.
Tabelul A6.9.4 - Suprafeţe de expunere echivalente pentru structură şi linii

Simbol al suprafeţei

Referinţă pentru ecuaţie/tabel

Ecuaţie pentru suprafaţa echivalentă de expunere

Date din tabelul

Valoare

m2

Ad

Relaţie (A6.1.2)

Structură:

Ad = [Lb x Wb + 6Hb x (Lb + Wb) + x (3Hb)2]

A6.9.1

2,58 x 103

Al(P)

Tabelul A6.1.3

Linie de alimentare cu energie electrică:

Al(P) = radical din x [Lc - 3Hb]

A6.9.1 A6.9.2

2,2 x 104

Ai(P)

Tabelul A6.1.3

Lângă linia de alimentare cu energie electrică:

Ai(P) = 25 x radical din x Lc

A6.9.2

5,6 x 105

Al(T)

Tabelul A6.1.3

Linie de telecomunicaţii:

Al(T) = 6Hc x [Lc-3Hb]

A6.9.1 A6.9.2

3,5 x 104

Ai(T)

Tabelul A6.1.3

Lângă linia de telecomunicaţii:

Ai(T) = 1 000 x Lc

A6.9.2

106

Tabelul A6.9.5 - Număr anual previzibil al evenimentelor periculoase

Simbol al numărului

Relaţia de referinţă

Ecuaţie pentru numărul de trăsnete

Date din tabelul

Valoare (l/an)

ND

(A6.1.4)

Pe structură:

ND = Ng x Ad x Cd x 10-6

A6.9.1 A6.9.4

1,03 x 10-2

NL(P)

(A6.1.7)

Pe linia de alimentare cu energie electrică:

NL(P)=NgxAl(P) x Cd(P) x Ct(P) x 10-6

A6.9.1 A6.9.2 A6.9.4

8,78 x 10-2

Ni(P)

(A6.1.8)

Lângă linia de alimentare cu energie electrică:

Ni(P)=Ng x Ai(P) x Ct(P) x Ce(P) x 10-6

A6.9.1 A6.9.2 A6.9.4

2,24

NL(T)

(A6.1.7)

Pe linia de telecomunicaţii:

NL(T) =Ngx Al(T) x Cd(T) x 10-6

A6.9.1 A6.9.2 A6.9.4

1,41 x 10-1

Ni(T)

(A6.1.8)

Lângă linia de telecomunicaţii:

Ni(T) =Ngx Ai(T) x Ce(T) x 10-6

A6.9.1 A6.9.2 A6.9.4

4

Calculul riscului pentru luarea unei decizii privind necesitatea protecţiei
În cazul studiat, ar trebui să fie evaluat riscul R1, exprimat de suma următoarelor componente:
R1 = RB + RU(LINIE ELECTRICĂ) + RV(LINIE ELECTRICĂ) + RU(LINIE DE TELECOMUNICAŢII) + RV(LINIE DE TELECOMUNICAŢII)
Componentele de risc implicate şi evaluarea riscului total sunt indicate în tabelul A6.9.6.
Tabelul A6.9.6 - Componentele de risc implicate şi calculul lor (valori x 10-5)

Simbol al componentei de risc

Referinţă pentru relaţie/tabel

Ecuaţie pentru componenta cu căderea trăsnetului pe

Date din tabelul

Valoare

x(10-5)

RB

Tabelul 6.12

structură rezultând avarii fizice:

RB = ND x PB x hz x rp x rf x Lf

A6.9.1 A.6.9.3 A.6.9.5

0,103

RU(Linie electrică)

Tabelul 6.12

linie de alimentare cu energie electrică generând supratensiune/supracurent:

RU = (NL+ NDa) x PU x ru x Lt

A6.9.2 A6.9.3 A6.9.5

0,000 009

RV(Linie electrică)

Tabelul 6.12

linie de alimentare cu energie electrică rezultând avarii fizice:

RV = (NL+ NDa) x PV x hz x rp x rf x Lf

0,878

RU(Linie de telecomunicaţii)

Tabelul 6.12

linia telefonică generând supratensiune/supracurent:

RU = (NL+ NDa) x PU x ru x Lt

0,000 014

RV(Linie de telecomunicaţii)

Tabelul 6.12

linia telefonică rezultând avarii fizice:

RV = (NL+ NDa) x PV x hz x rp x rf x Lf

1,41

Total R1

Tabelul 6.12

RA + RB + RU (Linie electrică) + RV(Linie electrică) + RU(Linie de telecomunicaţii) + RV(Linie de telecomunicaţii)

A6.9.6

2,39

Concluzii privind evaluarea lui R1
Deoarece R1 = 2,39 x 10-5 este mai mare decât valoarea acceptabilă RT = 10-5, este necesară protecţia structurii împotriva trăsnetului.
Alegerea măsurilor de protecţie
Compunerea componentelor de risc conduce la:
RD = RA + RB + RC = RB = 0,103 x 10-5
RI = RM + RU + RV + RW + RZ = RU + RV aprox. = 2,287 x 10-5
RS = RA + RU = RU aprox. = 0
RF = RB + RV = 2,39 x 10-5
RO = RM + RC + RW aprox. = 0
unde
RD este riscul datorită căderii trăsnetului pe structură (sursă S1);
RI - riscul datorită trăsnetelor care nu cad pe structură dar o influenţează (sursele: S2, S3 şi S4);
RS - riscul datorită vătămării fiinţelor vii;
RF - riscul datorită avariilor fizice;
RO - riscul datorită defectării sistemelor interioare.
Această compunere arată că riscul pentru structură se datorează în principal avariilor fizice produse de trăsnetele care cad pe liniile racordate.
Conform tabelului A6.9.6 principalele contribuţii la valoarea riscului sunt date de:
- componenta RV (Linie de telecomunicaţii) (căderea trăsnetului pe linia de telecomunicaţii) pentru 59 %;
- componenta RV (Linie electrică) (căderea trăsnetului pe linia de alimentare cu energie electrică) pentru 37 %;
- componenta RB (căderea trăsnetului pe structură) pentru 4 %.
Pentru a reduce riscul R1 la o valoare acceptabilă, ar trebui luate în considerare măsuri de protecţie care influenţează componenta RV şi componenta RB (a se vedea tabelul A6.9.6). Măsurile adecvate sunt următoarele:
a)instalarea SPD cu NPT IV în punctul de intrare a serviciului în clădire atât pentru protecţia liniilor de alimentare cu energie electrică cât şi pentru cea a liniilor telefonice. Conform tabelului A6.2.3 această măsură reduce valorile PU şi PV (datorită SPD pe liniile racordate) de la 1 până la 0,03
b)instalarea SPT clasa IV, care, conform tabelelor A6.2.2 şi A6.2.3, reduce valoarea PB de la 1 până la 0,2 şi valorile PU şi PV (datorită prezenţei SPD pe liniile racordate) de la 1 până la 0,03.
Prin introducerea acestor valori în relaţiile din tabelul A6.9.6 sunt obţinute noile valori ale componentelor de risc care sunt indicate în tabelul A6.9.7.
Valori ale componentelor de risc relevante pentru riscul R1 (valori x 10-5) pentru cazurile considerate

Componente de risc

Valori x 10-5

 

Caz a)

Caz b)

RA

0

0

RB

0,103

0,020 6

RU (Linie electrică)

aprox. = 0

aprox. = 0

RV (Linie electrică)

0,026 3

0,026 3

RU (Linie de telecomunicaţii)

aprox. = 0

aprox. = 0

RV (Linie de telecomunicaţii)

0,042 3

0,042 3

TOTAL

0,171 6

0,089 2

Soluţia ce va fi adoptată depinde de cel mai bun compromis între aspectele tehnice şi economice.
(3)II. Clădire de birouri
Al doilea studiu de caz consideră o clădire de birouri pentru care trebuie evaluată necesitatea protecţiei.
În acest scop, riscul R1 al pierderii de vieţi omeneşti (componentele lui R1 conform tabelului 6.6) trebuie să fie determinat şi comparat cu valoarea acceptabilă RT = 10-5 (conform tabelului 6.13). Sunt selectate măsurile de protecţie pentru reducerea unui astfel de risc. Deoarece decizia este luată de proprietar, costul eficienţei măsurilor adoptate nu se mai evaluează.
Date şi caracteristici importante
Se utilizează următoarele date şi caracteristici:
1)clădire şi împrejurimile sale, prezentate în tabelul A6.9.8;
2)reţeaua electrică interioară şi linia aferentă de alimentare cu energie electrică care pătrunde în structură, prezentate în tabelul A6.9.9;
3)sistemele electronice interioare şi linia aferentă de telecomunicaţii care pătrunde în structură, prezentate în tabelul A6.9.10.
Tabelul A6.9.8 - Date caracteristice ale structurii

Parametru

Comentariu

Simbol

Valoare

Dimensiuni (m)

-

Lb x Wb x Hb

40 x 20 x 25

Factor de amplasare

Izolată

Cd

1

SPT

Fără

PB

1

Ecran la frontiera structurii

Fără

KS1

1

Ecran în interiorul structurii

Fără

KS2

1

Densitate de trăsnete

1/km2/an

Ng

4

Persoane prezente în structură

În afara şi în interiorul structurii

nt

200

Tabelul A6.9.9 - Caracteristicile reţelei interioare de alimentare cu energie electrică şi ale liniei electrice de alimentare care pătrunde în structură

Parametru

Comentariu

Simbol

Valoare

Lungime (m)

 

Lc

200

Înălţime (m)

Aerian

Hc

6

Transformator ÎT/JT

Nu

Ct

1

Factor de amplasare a liniei

Izolată

Cd

1

Factor de mediu al liniei

Rural

Ce

1

Ecranul liniei

Fără

PLD

1

PLI

0,4

Măsuri de protecţie luate la instalarea cablurilor

Fără

KS3

1

Tensiune de linere a echipamentului Uw

Uw = 2,5 kV

KS4

0,6

Protecţie cu SPD coordonate

Fără

PSPD

1

Extremitatea "a" a liniei, dimensiunile structurii (m)

Fără

La x Wa x Ha

-

Tabelul A6.9.10 - Caracteristicile sistemului de telecomunicaţii interior şi ale liniei racordate

Parametru

Comentariu

Simbol

Valoare

Rezistivitatea solului

m

250

Lungime (m)

-

Lc

1000

Înălţime (m)

Îngropat

-

-

Factor de amplasare a liniei

Izolată

Cd

1

Factor de mediu al liniei

Rural

Ce

1

Ecranul liniei

Fără

PLD

1

PLI

1

Măsuri de protecţie la instalarea cablurilor

Fără

KS3

1

Tensiune de ţinere a echipamentului C/w

Uw = 1,5 kV

KS4

1

Protecţie cu SPD coordonate

Fără

PSPD

1

Extremitatea "a" a liniei, dimensiunile structurii (m)

Fără

La x Wa x Ha

-

Definirea zonelor din clădirea de birouri şi caracteristicile acestora
Ţinând seama de următoarele elemente
- tipul suprafeţei solului este diferit în zona de intrare, în grădină şi în interiorul structurii,
- structura şi arhiva sunt compartimente rezistente la foc,
- nu există un ecran tridimensional,
- pierderile L din centrul informatic sunt mai mici decât cele din birouri,
următoarele zone principale pot fi definite:
- Z1 zona de intrare în clădire;
- Z2 grădina;
- Z3 arhiva - este separată într-un compartiment rezistent la foc;
- Z4 birourile;
- Z5 centru informatic.
Caracteristicile zonelor sunt indicate în tabelul A6.9.11 pentru zona Z1, în tabelul A6.9.12 pentru zona Z2, în tabelul A6.9.13 pentru zona Z3, în tabelul A6.9.14 pentru zona Z4 şi în tabelul A6.9.15 pentru zona Z5.
În conformitate cu evaluarea proiectantului sistemului de protecţie împotriva trăsnetului, valorile medii tipice ale volumelor relative ale pierderilor anuale asociate riscului R1 (a se vedea tabelul A6.3.1)
- Lt = 10-2 în exteriorul structurii,
- Lt = 10-4 în interiorul structurii,
- Lf = 10-2,
au fost reduse, pentru fiecare zonă, luând în considerare numărul de persoane potenţial în pericol aflate în zona structurii raportat la numărul de persoane prezent în structură.
Tabelul A6.9.11 - Caracteristicile zonei Z1 (zona de intrare în clădire)

Parametru

Comentariu

Simbol

Valoare

Tipul suprafeţei solului

Marmură

ra

10-3

Protecţie împotriva şocurilor electrice

Fără

PA

1

Pierdere datorită tensiunilor de atingere şi de pas

Da

Lt

2 x 10-4

Persoane potenţial în pericol aflate în zonă

  

4

Tabelul A6.9.12 - Caracteristicile zonei Z2 (grădină)

Parametru

Comentariu

Simbol

Valoare

Tipul suprafeţei solului

Iarbă

ra

10-2

Protecţie împotriva şocurilor electrice

Gard

PA

0

Pierdere datorită tensiunilor de atingere şi de pas

Da

Lt

10-4

Persoane potenţial în pericol aflate în zonă

  

2

Tabelul A6.9.13 - Caracteristicile zonei Z3 (arhivă)

Parametru

Comentariu

Simbol

Valoare

Tipul suprafeţei planşeului

Linoleum

ru

10-5

Risc de incendiu

Ridicat

rf

10-1

Pericol special

Panică redusă

hz

2

Protecţie împotriva incendiului

Fără

rp

1

Ecran tridimensional

Fără

KS2

1

Reţele interioare de alimentare cu energie electrică

Da

Conectate la linia de alimentare cu energie electrică la JT

-

Sisteme interioare de telefonie

Da

Conectate la linia de telecomunicaţii

-

Pierdere datorită tensiunilor de atingere şi de pas

Da

Lt

10-5

Pierdere datorită avariilor fizice

Da

Lf

10-3

Persoane potenţial în pericol în zonă

  

20

Tabelul A6.9.14 - Caracteristicile zonei Z4 (birouri)

Parametru

Comentariu

Simbol

Valoare

Tipul suprafeţei planşeului

Linoleum

ru

10-5

Risc de incendiu

Redus

rf

10-3

Pericol special

Panică redusă

hz

2

Protecţie împotriva incendiului

Fără

rp

1

Ecran tridimensional

Fără

KS2

1

Reţele interioare de alimentare cu energie electrică

Da

Conectate la linia de alimentare cu energie electrică la JT

-

Sisteme interioare de telefonie

Da

Conectate la linia de telecomunicaţii

-

Pierdere datorită tensiunilor de atingere şi de pas

Da

Lt

8 x 10-5

Pierdere datorită avariilor fizice

Da

Lf

8 x 10-3

Persoane potenţial în pericol aflate în zonă

  

160

Tabelul A6.9.15 - Caracteristicile zonei Z5 (centru informatic)

Parametru

Comentariu

Simbol

Valoare

Tipul suprafeţei planşeului

Linoleum

ru

10-5

Risc de incendiu

Redus

rf

10-3

Pericol special

Panică redusă

hz

2

Protecţie împotriva incendiului

Fără

rp

1

Ecran tridimensional

Fără

KS2

1

Reţele interioare de alimentare cu energie electrică

Da

Conectate la linia de alimentare cu energie electrică la JT

-

Sisteme interioare de telefonie

Da

Conectate la linia de telecomunicaţii

-

Pierdere datorită tensiunilor de atingere şi de pas

Da

Lt

7 x 10-6

Pierdere datorită avariilor fizice

Da

Lf

7 x 10-4

Persoane potenţial în pericol aflate în zonă

  

14

Calculul mărimilor corespunzătoare
Rezultatul calculelor pentru suprafeţele echivalente de expunere sunt prezentate în tabelul A6.9.16, rezultatul calculelor pentru numărul probabil de evenimente periculoase sunt indicate în tabelul A6.9.17 şi evaluarea pierderilor anuale probabile sunt indicate în tabelul A6.9.18.
Tabelul A6.9.16 - Suprafeţe echivalente de expunere ale structurii şi ale liniilor

Simbol

Valoare

m2

Ad

2,7 x 104

Al (Energie electrică)

4,5 x 103

Ai (Energie electrică)

2 x 105

Al (Telecomunicaţii)

1,45 x 104

Ai (Telecomunicaţii)

3,9 x 105

Tabelul A6.9.17 - Numărul anual previzibil de evenimente periculoase

Simbol

Valoare (l/an)

ND

1,1 x 10-1

NL (Energie electrică)

1,81 x 10-2

Ni (Energie electrică)

8 x 10-1

NL (Telecomunicaţii)

5,9 x 10-2

Ni (Telecomunicaţii)

1,581

Calculul riscului pentru luarea unei decizii privind necesitatea protecţiei
Componentele de risc implicate pentru fiecare zonă şi evaluarea riscului total sunt indicate în tabelul A6.9.18.
Tabelul A6.9.18 - Risc R1 - Valori ale componentelor de risc în funcţie de zone (valori x 10-5)

Simbol

Z1

Zonă de intrare

Z2

Grădină

Z3

Arhivă

Z4

Birouri

Z5

Centru informatic

Structură

RA

0,002

0

   

0,002

RB

  

2,21

0,177

0,016

2,403

RU (Linie electrică)

  

aprox. = 0

aprox. = 0

aprox. = 0

aprox. = 0

RV (Linie electrică)

  

0,362

0,029

0,002

0,393

RU (Linie de telecomunicaţii)

  

aprox. = 0

aprox. = 0

aprox. = 0

aprox. = 0

RV (Linie de telecomunicaţii

  

1,18

0,094

0,008

1,282

TOTAL

0,002

0

3,752

0,3

0,026

4,08

Concluzie din evaluarea lui R1
Deoarece R1 = 4,08 x 10-5 este mai mare decât valoarea acceptabilă RT = 10-5, este necesară protecţia împotriva trăsnetului a structurii.
Alegerea măsurilor de protecţie
Compunerea componentelor de risc este indicată în tabelul A6.9.19.
Tabelul A6.9.19 - Compunerea componentelor de risc R1 în funcţie de zone (valori x 10-5)

Simbol

Z1

Zonă de intrare

Z2

Grădină

Z3

Arhivă

Z4

Birouri

Z5

Centru informatic

Structură

RD

0,002

0

2,21

0,177

0,016

2,405

RI

0

0

1,542

0,123

0,01

1,673

TOTAL

0,002

0

3,752

0,3

0,026

4,08

RS

0,002

0

aprox. = 0

aprox. = 0

aprox. = 0

0,002

RF

0

0

3,752

0,3

0,026

4,312

RO

0

0

0

0

aprox. = 0

0

TOTAL

0,002

0

3,752

0,3

0,026

4,08

unde:
RD = RA + RB + RC
RI = RM + RU + RV + RW + RZ
RS = RA + RU
RF = RB + RV
RO = RM + RC + RW
şi
RD este riscul datorită căderii trăsnetelor pe structură (sursă S1);
RI - riscul datorat trăsnetelor care nu cad pe structură, dar o influenţează (surse: S2, S3 şi S4);
RS - riscul datorită vătămării fiinţelor vii;
RF - riscul datorită avariilor fizice;
RO - riscul datorită defectării sistemelor interioare.
Această compunere arată că riscul pentru structură este în principal datorită avariilor fizice în zona Z3 cauzate de trăsnetele care cad pe structură sau pe liniile racordate; riscul de incendiu (avarie fizică) în zona Z3 este 92 % din riscul total.
Conform tabelului A6.9.18, principalele contribuţii la valoarea riscului R1 în zona Z3 sunt date de:
- componenta RB (căderea trăsnetului pe structură) pentru 54 %;
- componenta RV (Linie electrică) (căderea trăsnetului pe linia de alimentare cu energie electrică) pentru cca. 9 %;
- componenta RV (Linie de telecomunicaţii) (căderea trăsnetului pe linia de telecomunicaţii) pentru cca. 29 %.
Pentru a reduce riscul la o valoare acceptabilă pot fi adoptate măsurile de protecţie următoare:
a)protejarea clădirii cu SPT clasa IV conform cu prescripţiile din SR EN 62305-3 pentru a reduce componenta RB. Acest SPT nu are caracteristicile unui ecran tridimensional tip grilă. Parametrii din tabelele A6.9.8, A6.9.9, şi A6.9.10 se schimbă după cum urmează:
- PB = 0,2;
- PU = PV = 0,03 (datorită SPD pe liniile racordate).
b)instalarea în arhivă (zona Z3) a unui sistem automat de stingere (sau detectare) a incendiului, pentru a reduce componentele RB şi RV în această zonă şi SPD cu NPT IV în punctul de racordare la clădire atât a liniilor de alimentare cu energie electrică cât şi a liniilor de telecomunicaţii.
Parametrii din tabelele A6.9.9, A6.9.10 şi A6.9.13 se schimbă după cum urmează:
rp = 0,2 numai pentru zona Z3;
PU = PV = 0,03 (datorită SPD pe liniile racordate).
Valorile riscului pentru fiecare zonă sunt indicate în tabelul A6.9.20.
Tabelul A6.9.20 - Valorile riscului R1 în funcţie de soluţia aleasă (valori x 10-5)
 

Z1

Z2

Z3

Z4

Z5

TOTAL

Soluţia a)

0,002

0

0,488

0,039

0,003

0,532

Soluţia b)

0,002

0

0,451

0,18

0,015 8

0,649

Ambele soluţii reduc riscul sub valoarea acceptabilă. Soluţia care se va adopta va depinde de cel mai bun compromis între aspectele tehnice şi cele economice.
(4)III. Spital
Studiul de caz care urmează, cuprinde instalaţiile unui spital tipic, cu un bloc operator şi cu o unitate de terapie intensivă.
Pierderile de vieţi omeneşti (L1) şi pierderile economice (L4) sunt componentele caracteristice acestui tip de structură. Este necesar să se evalueze necesitatea protecţiei şi impactul economic al măsurilor de protecţie, astfel încât urmează să fie evaluate riscurile R1 şi R4.
Date şi caracteristici importante
Date şi caracteristici ale:
1)clădirii şi ale împrejurimilor sale sunt indicate în tabelul A6.9.21;
2)reţelei electrice interioare şi ale liniei aferente de alimentare cu energie electrică la ÎT care pătrunde în structură sunt indicate în tabelul A6.9.22;
3)sistemelor electronice interioare şi ale liniei aferente de telecomunicaţii care pătrunde în structură sunt indicate în tabelul A6.9.23.
Tabelul A6.9.21 - Date caracteristice ale structurii

Parametru

Comentariu

Simbol

Valoare

Dimensiuni (m)

-

Lb x Wb x Hb

50 x 150 x 10

Factor de amplasare

Izolat

Cd

1

SPT

Fără

PB

1

Ecran la frontiera structurii

Fără

KS1

1

Ecran în interiorul structurii

Fără

KS2

1

Densitate de trăsnete

1/km2/an

Ng

4

Persoane prezente în clădire

În interiorul şi în exteriorul structurii

nt

1000

Tabelul A6.9.22 - Caracteristicile reţelei interioare de alimentare cu energie electrică şi ale liniei electrice aferente care pătrunde în structură

Parametru

Comentariu

Simbol

Valoare

Rezistivitate a solului

m

200

Lungime (m)

-

Lc

500

Înălţime (m)

Îngropată

-

-

Transformator ÎT/JT

La intrare în clădire

Ct

0,2

Factor de amplasare a liniei

Înconjurată de obiecte mici

Cd

0,5

Factor de mediu al liniei

Suburban

Ce

0,5

Ecranul liniei: conectat la bara de echipotenţializare şi echipamentul conectat la aceeaşi bară

RS <= 1 (/km)

PLD

0,2

PLI

0,008

Măsuri luate la instalarea cablurilor interioare

Cablu neecranat - Măsuri uzuale privind traseele pentru evitarea buclelor mari

KS3

0,2

Tensiune de ţinere a echipamentului Uw

Uw = 2,5 kV

KS4

0,6

Protecţie cu SPD coordonate

Fără

PSPD

1

Extremitate "a" a liniei, dimensiunile structurii (m)

Fără

La x Wa x Ha

-

Tabelul A6.9.23 - Caracteristici ale sistemului interior de telecomunicaţii şi ale liniei aferente care pătrunde în structură

Parametru

Comentariu

Simbol

Valoare

Rezistivitate a solului

m

200

Lungime (m)

-

Lc

300

Înălţime (m)

Îngropată

-

-

Factor de amplasare a liniei

Înconjurat de obiecte mici

Cd

0,5

Factor de mediu al liniei

Suburban

Ce

0,5

Ecranul liniei: conectat la bara de echipotenţializare şi echipamentul conectat la aceeaşi bară

1 < RS <= 5 (/km)

PLD

0,8

PLI

0,04

Măsuri luate la instalarea cablurilor interioare

Cablu neecranat - Măsuri uzuale privind traseele pentru evitarea buclelor mari

KS3

0,02

Tensiune de ţinere a echipamentului Uw

Uw = 1,5 kV

KS4

1

Protecţie cu SPD coordonate

Fără

PSPD

1

Extremitate "a" a liniei, dimensiunile structurii (m)

Fără

La x Wa x Ha

20 x 30 x 5

Factor de amplasare a structurii "a"

Izolată

Cda

1

Definirea zonelor din spital şi caracteristici ale acestora
Ţinând seama de elementele următoare
- tipul suprafeţei solului este diferit în exteriorul structurii de cel din interiorul acesteia;
- structura şi blocul operator sunt compartimente rezistente la foc;
- nu există ecrane tridimensionale;
- blocul de terapie intensivă conţine numeroase sisteme electronice sensibile şi un ecran tridimensional ar putea fi
- adoptat ca măsură de protecţie;
în blocul de terapie intensivă pierderile L sunt estimate ca fiind mai mari decât în alte părţi ale structurii,
pot fi definite următoarele zone principale:
- Z1 (în afara clădirii);
- Z2 (blocul saloanelor);
- Z3 (blocul operator);
- Z4 (unitatea de terapie intensivă).
Caracteristicile acestor zone sunt indicate în tabelul A6.9.24 pentru zona Z1, în tabelul A6.9.25 pentru zona Z2, în tabelul A6.9.26 pentru zona Z3 şi în tabelul A6.9.27 pentru zona Z4.
Aşa cum rezultă din evaluarea realizată de proiectantul sistemului de protecţie împotriva trăsnetului, valorile medii tipice ale volumului relativ al pierderilor anuale corespunzătoare riscului R1 (a se vedea tabelul A6.3.1),
Lt = 10-2 (în afara structurii),
Lt = 10-4 (în interiorul structurii),
Lf = 10-1,
Lo = 10-3,
au fost reduse pentru zonele Z1, Z2 şi Z3. Pentru zona Z4 a fost adoptată valoarea iniţială, fără reducere, datorită caracteristicilor particulare ale acestei zone: Lo = 10-3.
Pentru riscul R4 au fost adoptate valorile medii tipice ale volumului relativ al pierderilor (a se vedea tabelul A6.3.1) au fost asumate:
- Lf = 5 x 10-1
- Lo = 10-2
Tabelul A6.9.24 - Caracteristicile zonei Z1 (în afara clădirii)

Parametru

Comentariu

Simbol

Valoare

Tipul suprafeţei solului

Beton

ra

1 x 10-2

Protecţia împotriva şocurilor electrice

Fără

PA

1

Pierderi prin tensiunile de atingere şi de pas

Da

Lt

1 x 10-4

Persoane potenţial în pericol aflate în zonă

  

10

Tabelul A6.9.25 - Caracteristicile zonei Z2 (blocul de saloane)

Parametru

Comentariu

Simbol

Valoare

Tipul suprafeţei planşeului

Linoleum

ru

1 x 10-5

Risc de incendiu

Normal

rf

1 x 10-2

Pericol special (corespunzător lui R1)

Dificultate a evacuării

hz

5

Pericol special (corespunzător lui R4)

Fără

hz

1

Protecţie împotriva incendiului

Fără

rp

1

Ecran tridimensional

Fără

KS2

1

Reţea interioară de alimentare cu energie electrică

Conectată la linia electrică de alimentare

-

-

Sisteme interioare de telecomunicaţii

Conectate la linia de telecomunicaţii

-

-

Pierderi prin tensiunile de atingere şi de pas (corespunzătoare lui R1)

Da

Lt

9,5 x 10-5

Pierderi prin avarii fizice (corespunzătoare lui R1)

Da

Lf

9,5 x 10-2

Pierderi prin defectări ale sistemelor interioare (corespunzătoare lui R1)

Fără

Lo

-

Persoane potenţial în pericol aflate în zonă

  

950

Pierderi prin avarii fizice (corespunzătoare lui R4)

Da

Lf

5 x 10-1

Pierderi prin defectări ale sistemelor interioare (corespunzătoare lui R4)

Da

Lo

1 x 10-2

Tabelul A6.9.26 - Caracteristici ale zonei Z3 (bloc operator)

Parametru

Comentariu

Simbol

Valoare

Tipul suprafeţei planşeului

Linoleum

ru

1 x 10-5

Risc de incendiu

Redus

rf

1 x 10-3

Pericol special (corespunzător lui R1)

Dificultate a evacuării

hz

5

Pericol special (corespunzător lui R4)

Fără

hz

1

Protecţie împotriva incendiului

Fără

rp

1

Ecran tridimensional

Fără

KS2

1

Reţea interioară de alimentare cu energie electrică

Conectată la linia electrică de alimentare

-

-

Sisteme interioare de telecomunicaţii

Conectate la linia de telecomunicaţii

-

-

Pierderi prin tensiunile de atingere şi de pas (corespunzătoare lui R1)

Da

Lt

3,5 x 10-6

Pierderi prin avarii fizice (corespunzătoare lui R1)

Da

Lf

3,5 x 10-3

Pierderi prin defectări ale sistemelor interioare (corespunzătoare lui R1)

Fără

Lo

1 x 10-3

Persoane potenţial în pericol aflate în zonă

  

35

Pierderi prin avarii fizice (corespunzătoare lui R4)

Da

Lf

5 x 10-1

Pierderi prin defectări ale sistemelor interioare (corespunzătoare lui R4)

Da

Lo

1 x 10-2

Tabelul A6.9.27 - Caracteristici ale zonei Z4 (unitate de terapie intensivă)

Parametru

Comentariu

Simbol

Valoare

Tipul suprafeţei planşeului

Linoleum

ru

10-5

Risc de incendiu

Redus

rf

10-3

Pericol special (corespunzător lui R1)

Dificultate a evacuării

hz

5

Pericol special (corespunzător lui R4)

Fără

hz

1

Protecţie împotriva incendiului

Fără

rp

1

Ecran tridimensional

Fără

KS2

1

Reţea interioară de alimentare cu energie electrică

Conectată la linia electrică de alimentare

-

-

Sisteme interioare de telecomunicaţii

Conectate la linia de telecomunicaţii

-

-

Pierderi prin tensiunile de atingere şi de pas (corespunzătoare lui R1)

Da

Lt

5 x 10-7

Pierderi prin avarii fizice (corespunzătoare lui R1)

Da

Lf

5 x 10-4

Pierderi prin defectări ale sistemelor interioare (corespunzătoare lui R1)

Da

Lo

1 x 10-3

Persoane potenţial în pericol aflate în zonă

  

5

Pierderi prin avarii fizice (corespunzătoare lui R4)

Da

Lf

5 x 10-1

Pierderi prin defectări ale sistemelor interioare (corespunzătoare lui R4)

Da

Lo

1 x 10-2

Număr anual previzibil de evenimente periculoase
Numărul anual previzibil de evenimente periculoase este evaluat conform anexei A6.1. Datele rezultate sunt indicate în tabelul A6.9.28.
Tabelul A6.9.28 - Numărul anual previzibil de evenimente periculoase

Simbol

Valoare (l/an)

ND

8,98 x 10-2

NM

1,13

NL (Energie electrică)

2,67 x 10-3

Ni (Energie electrică)

7,1 x 10-2

NL (Telecomunicaţii)

7,26 x 10-3

Ni (Telecomunicaţii)

2,13 x 10-1

NDa (Telecomunicaţii)

1,13 x 10-2

Evaluarea riscului pierderii de vieţi omeneşti: R1
Parametrii necesari pentru evaluarea componentelor de risc sunt indicaţi în tabelele de la A6.9.21 până la A6.9.28.
Componentele de risc care trebuie evaluate sunt indicate în tabelul A6.9.29.
Valorile probabilităţii P sunt indicate în tabelul A6.9.30.
Tabelul A6.9.29 - Risc R1 - Componente de risc care trebuie considerate în funcţie de zone

Simbol

Z1

Z2

Z3

Z4

RA

X

   

RB

 

X

X

X

RC

  

X

X

RM

  

X

X

RU (Linie electrică)

 

X

X

X

RV (Linie electrică)

 

X

X

X

RW (Linie electrică)

  

X

X

RZ (Linie electrică)

  

X

X

RU (Linie de telecomunicaţii)

 

X

X

X

RV (Linie de telecomunicaţii)

 

X

X

X

RW (Linie de telecomunicaţii)

  

X

X

RZ (Linie de telecomunicaţii)

  

X

X

Tabelul A6.9.30 - Risc R1 - Valori ale probabilităţii P pentru o structură neprotejată

Probabilitate

Z1

Z2

Z3

Z4

PA

1

-

PB

-

1

PC (Reţea electrică)

-

1

PC (Sistem de telecomunicaţii)

-

1

PC

-

1

PM (Reţea electrică)

-

0,75

PM (Sistem de telecomunicaţii)

-

0,009

PM

-

0,752

PU (Linie electrică)

-

0,2

PV (Linie electrică)

-

0,2

PW (Linie electrică)

-

0,2

PZ (Linie electrică)

-

0,008

PU (Linie de telecomunicaţii)

-

0,8

PV (Linie de telecomunicaţii)

-

0,8

PW (Linie de telecomunicaţii)

-

0,8

PZ (Linie de telecomunicaţii)

-

0,04

Valorile componentelor de risc pentru o structură neprotejată sunt indicate în tabelul A6.9.31.
Tabelul A6.9.31 - Risc R1 Valori ale componentelor de risc pentru o structură neprotejată în funcţie de zone (valori x 10-5)

Simbol

Z1

Z2

Z3

Z4

Structură

RA

0,009

   

0,009

RB

 

42,7

0,157

0,022

44,01

RC

  

8,98

8,98

8,98

RM

  

85,2

85,2

85,2

RU(Linie electrică)

 

aprox.= 0

aprox.= 0

aprox.= 0

aprox.= 0

RV(Linie electrică)

 

0,25

aprox.= 0

aprox.= 0

0,26

RW(Linie electrică)

  

0,053

0,053

0,053

RZ(Linie electrică)

  

0,055

0,055

0,055

RU(Linie de telecomunicaţii)

 

aprox.= 0

aprox.= 0

aprox.= 0

aprox.= 0

RV(Linie de telecomunicaţii)

 

7,05

0,026

0,004

7,278

RW(Linie de telecomunicaţii)

  

1,48

1,48

1,48

RZ(Linie de telecomunicaţii)

  

0,825

0,825

0,825

TOTAL

0,009

50

96,8

96,62

243,4

Concluzie din evaluarea lui R1
Deoarece R1 = 243,4 x 10-5 este mai mare decât valoarea acceptabilă RT = 10-5, este necesară o protecţie împotriva trăsnetului a structurii.
Alegerea măsurilor de protecţie
Compunerea componentelor de risc este prezentată în tabelul A6.9.32
Tabelul A6.9.32 - Compunerea componentelor de risc R1 în funcţie de zone (valori x 10-5)

Simbol

Z1

Z2

Z3

Z4

Structură

RD

0,009

42,7

9,14

9,02

53,02

RI

0

7,3

87,66

87,6

95,13

TOTAL

0,009

50

96,8

96,62

243,4

RS

0,009

0

aprox.= 0

aprox.= 0

0,009

RF

0

50

0,2

0,026

50,22

RO

0

0

96,6

96,6

193,2

TOTAL

0,009

50

96,8

96,62

243,4

RD = RA+RB + RC
RI = RM+RU + RV+RW+RZ
RS = RA+RU
RF = RB + RV
RO = RM + RC + RW
unde
RD este riscul datorită căderii trăsnetului pe structură (sursă S1);
RI - riscul datorită trăsnetelor care nu cad pe structură, dar o influenţează (surse: S2, S3 şi S4);
RS - riscul datorită vătămării fiinţelor vii;
RF - riscul datorită avariilor fizice;
RO - riscul datorită defectării sistemelor interioare.
Această compunere arată că riscul R1 pentru structură se datorează în principal defectării sistemelor interioare în zonele Z3 şi Z4 cauzate de trăsnetele care cad lângă structură.
Riscul R1 este influenţat de
- defectări ale sistemelor interioare în zonele Z3 şi Z4 (componentele RM aprox. = 57% şi RC aprox. = 6% din riscul total),
- avarii fizice în zona Z2 (componentele RB aprox. = 27% şi RV aprox. = 4% din riscul total).
Componenta RB poate fi redusă cu una din următoarele două variante
- un SPT conform SR EN 62305-3 pentru întreaga clădire,
- echiparea zonei Z2 cu măsuri de protecţie pentru a se reduce consecinţele unui incendiu (cum ar fi extinctoare, sisteme automate de detectare a incendiului etc.).
Componentele RC şi RV pot fi reduse prin echiparea reţelelor interioare de alimentare cu energie electrică şi a celor de telecomunicaţii cu o protecţie cu SPD coordonate conform recomandărilor SR EN 62305-4.
Componenta RM din zonele Z3 şi Z4 poate fi redusă prin:
- echiparea sistemelor interioare de alimentare cu energie electrică şi a celor de telecomunicaţii cu o protecţie cu SPD coordonate conform recomandărilor SR EN 62305-4;
- echiparea zonelor Z3 şi Z4 cu un ecran tridimensional tip grilă corespunzător, conform recomandărilor SR EN 62305-4.
Pentru măsurile de protecţie pot fi adoptate soluţiile următoare:
a)Prima soluţie
- Protejare a clădirii cu un SPT de clasă I.
- Instalarea unei protecţii întărite cu (1,5x) SPD coordonate cu PSPD = 0,005 pe reţeaua interioară de alimentare cu energie electrică şi pe sistemul de telecomunicaţii.
- Echiparea zonei Z2 cu un sistem automat de detectare a incendiului.
- Echipare a zonelor Z3 şi Z4 cu un ecran cu ochiuri cu latura w = 0,5 m.
Utilizând această soluţie, parametrii din tabelul A6.9.25 se schimbă, conducând la probabilităţile indicate în tabelul A6.9.33. Pentru zona Z2, factorul de reducere a pierderilor se schimbă la rp = 0,2 datorită echipării împotriva incendiului.
Tabelul A6.9.33 Risc R1 - Valori ale probabilităţii P pentru structura protejată după soluţia a)

Probabilitate

Z1

Z2

Z3

Z4

PA

1

-

PB

-

0,02

PC (Reţea electrică)

-

0,005

PC (Sistem de telecomunicaţii)

-

0,005

PC

-

0,001 99

PM (Reţea electrică)

-

0,000 1

PM (Sistem de telecomunicaţii)

-

0,000 1

PM

-

0,000 2

PU (Linie electrică)

-

0,005

PV (Linie electrică)

-

0,005

PW (Linie electrică)

-

0,005

PZ (Linie electrică)

-

0,005

PU (Linie de telecomunicaţii)

-

0,005

PV (Linie de telecomunicaţii)

-

0,005

PW (Linie de telecomunicaţii)

-

0,005

PZ (Linie de telecomunicaţii)

-

0,005

b)A doua soluţie
- Protejare a clădirii cu SPT de clasă I.
- Instalarea unei protecţii întărite cu (3x) SPD coordonate cu PSPD = 0,001 pe reţeaua interioară de alimentare cu energie electrică şi pe sistemul de telecomunicaţii.
- Echipare a zonei Z2 cu un sistem automat de detectare a incendiului.
Utilizând această soluţie, se schimbă parametrii din tabelul A6.9.25, conducând la probabilităţile indicate în tabelul A6.9.34. Factorul de reducere a pierderilor datorită măsurilor împotriva incendiului se modifică, pentru zona Z2, în rp = 0,5.
Tabelul A6.9.34 Risc R1 - Valori ale probabilităţii P pentru o structură protejată după soluţia b)

Probabilitate

Z1

Z2

Z3

Z4

PA

1

-

PB

-

0,02

PC (Reţea electrică)

-

0,001

PC (Sistem de telecomunicaţii)

-

0,001

PC

-

0,002

PM (Reţea electrică)

-

0,001

PM (Sistem de telecomunicaţii)

-

0,001

PM

-

0,002

PU (Linie electrică)

-

0,001

PV (Linie electrică)

-

0,001

PW (Linie electrică)

-

0,001

PZ (Linie electrică)

-

0,001

PU (Linie de telecomunicaţie)

-

0,001

PV Linie de telecomunicaţie)

-

0,001

PW (Linie de telecomunicaţie)

-

0,001

PZ (Linie de telecomunicaţie)

-

0,001

c)A treia soluţie
- Protejarea clădirii cu SPT de clasă I.
- Instalarea unei protecţii întărite cu (2x) SPD coordonate cu PSPD = 0,002 pe reţeaua interioară de alimentare cu energie electrică şi pe sistemul de telecomunicaţii.
- Echiparea zonei Z2 cu un sistem automat de detectare a incendiului.
- Echiparea zonelor Z3 şi Z4 cu un ecran cu ochiuri având latura w = 0,1 m.
Utilizând această soluţie, se schimbă parametrii din tabelul A6.9.25, conducând la probabilităţile indicate în tabelul A6.9.35. Factorul de reducere a pierderilor datorită măsurilor împotriva incendiului se modifică pentru zona Z2, la rp = 0,2.
Tabelul A6.9.35 - Risc R1 - Valorile probabilităţii P pentru o structură protejată după soluţia c)

Probabilitate

Z1

Z2

Z3

Z4

PA

1

-

PB

-

0,02

PC (Reţea electrică)

-

0,002

PC (Sistem de telecomunicaţii)

-

0,002

PC

-

0,004

PM (Reţea electrică)

-

0,000 1

PM (Sistem de telecomunicaţii)

-

0,000 1

PM

-

0,000 2

PU (Linie electrică)

-

0,002

PV (Linie electrică)

-

0,002

PW (Linie electrică)

-

0,002

PZ (Linie electrică)

-

0,002

PU (Linie de telecomunicaţii)

-

0,002

PV (Linie de telecomunicaţii)

-

0,002

PW (Linie de telecomunicaţii)

-

0,002

PZ (Linie de telecomunicaţii)

-

0,002

Valorile riscului pentru fiecare zonă în funcţie de soluţia selectată sunt indicate în tabelul A6.9.36.
Tabelul A6.9.36 - Risc R1 - Valori ale riscului în funcţie de soluţia aleasă (valori x 10-5)
 

Z1

Z2

Z3

Z4

TOTAL

Soluţia a)

0,009

0,181

0,263

0,261

0,714

Soluţia b)

0,009

0,173

0,277

0,274

0,733

Soluţia c)

0,009

0,175

0,121

0,118

0,423

Toate soluţiile reduc riscul sub valoarea acceptabilă.
Soluţia care se va adopta va depinde de cel mai bun compromis între aspectele tehnice şi cele economice.
Date pentru analiza cost-beneficiu
Costul pierderilor totale CL poate fi calculat cu relaţia (A6.7.1).
Valorile economice, inclusiv pierderile de activitate, sunt indicate în tabelul A6.9.37 pentru fiecare zonă.
Tabelul A6.9.37 - Valorile costurilor pierderilor corespunzătoare zonelor (valori în USD x 106)

Simbol

Clădire

B

Conţinut

I

Reţea de alimentare cu energie electrică

A

Sistem de telecomunicaţii

A

Total

Z1

-

-

-

 

-

Z2

70

6

3

0,5

79,5

Z3

2

0,9

5

0,5

8,4

Z4

1

0,1

0,015

1

2,1

Total

73

7

8

2

90

Valorile estimate pentru rata dobânzii, rata de amortizare şi rata de mentenanţă corespunzătoare măsurilor de protecţie sunt indicate în tabelul A6.9.38.
Tabelul A6.9.38 - Valori importante ale ratelor

Rată

Simbol

Valoare

Dobândă

i

0,04

Amortizare

a

0,05

Mentenanţă

m

0,01

Evaluarea riscului pentru pierderile economice: R4
Parametrii necesari pentru evaluarea componentelor de risc sunt indicaţi în tabelele de la A6.9.31 până la A6.9.39.
Valorile componentelor de risc pentru o structură neprotejată sunt indicate în tabelul A6.9.39.
Tabelul A6.9.39 Risc R4 - Valori ale componentelor de risc pentru o structură neprotejată în funcţie de zone (valori x 10-5)

Simbol

Z2

Z3

Z4

RB

44,9

4,49

4,49

RC (Linie electrică)

89,8

89,8

89,8

RC (Linie de telecomunicaţii)

89,8

89,8

89,8

RM (Linie electrică)

849

849

849

RM (Linie de telecomunicaţii)

10,2

10,2

10,2

RV(Linie electrică)

0,27

0,027

0,027

RW (Linie electrică)

0,53

0,53

0,53

RZ (Linie electrică)

0,55

0,55

0,55

RV (Linie de telecomunicaţii)

7,42

0,74

0,74

RW (Linie de telecomunicaţii)

14,8

14,8

14,8

RZ (Linie de telecomunicaţii)

8,25

8,25

8,25

Analiză cost-beneficiu
Costul pierderilor reziduale CRL pot fi calculate utilizând relaţia (A6.7.2) după ce noile valori ale componentelor de risc au fost evaluate funcţie de măsurile de protecţie selectate.
Valorile costurilor pierderilor CL pentru structura neprotejată şi a pierderilor reziduale CRL pentru structura protejată conform soluţiilor a), b), şi c) sunt indicate în tabelul A6.9.40.
Tabelul A6.9.40 - Valoarea pierderilor CL şi CRL (valori în USD)

Simbol

CL (neprotejată)

CRL (protejată)

Soluţia a)

CRL (protejată)

Soluţia b)

CRL (protejată)

Soluţia c)

Z2

68 801

3 503

3 325

4 066

Z3

47 779

2 293

5011

202

Z4

1430

27

927

64

Total

118 010

5 824

9 262

4 332

Costul CP şi costul anual CPM al măsurilor de protecţie sunt indicate în tabelul A6.9.41 (a se vedea relaţia (A6.7.4).
Tabelul A6.9.41 - Costurile CP şi CPM ale măsurilor de protecţie (valori în USD)

Măsuri de protecţie

CP

CPM

SPT de clasă I

100 000

10 000

Sistem de detectare a incendiului

50 000

5 000

Ecran al zonelor Z3 şi Z4 (w = 0,5)

100 000

10 000

Ecran al zonelor Z3 şi Z4 (w = 0,1)

110 000

11000

1,5x SPD pe reţeaua electrică

20 000

2 000

2x SPD pe reţeaua electrică

24 000

2 400

3x SPD pe reţeaua electrică

30 000

3 000

1,5x SPD pe sistemul de telecomunicaţii

10 000

1000

2x SPD pe sistemul de telecomunicaţii

12 000

2 000

3x SPD pe sistemul de telecomunicaţii

15 000

1500

Economia de cheltuieli anuale
S = CL - (CRL + CpM)
este indicată în tabelul A6.9.42
Tabelul A6.9.42 - Economii de cheltuieli anuale (valori în USD)

Soluţia a)

84 186

Soluliab)

89 248

Soluţia c)

84 078

(5)IV. Imobil de apartamente
Ca şi pentru studiul de caz precedent, este evaluat riscul R1 pentru un imobil de apartamente amplasat într-o regiune cu o densitate de trăsnete la sol Ng = 4 impacturi pe km2 şi an.
Trebuie evaluate componentele de risc RB, RU şi RV.
Clădirea este izolată: nu există alte structuri în vecinătate.
Serviciile racordate sunt următoarele:
- linie electrică de alimentare cu energie electrică la JT;
- linie telefonică;
Caracteristicile structurii sunt indicate în tabelul A6.9.43.
Tabelul A6.9.43 - Caracteristicile structurii

Parametru

Comentariu

Simbol

Valoare

Dimensiuni (m)

-

Lb x Wb x Hb

30 x 20 x 20

Factor de amplasare

Izolată

Cd

1

SPT

Fără

PB

1

Densitate de trăsnete la sol

1/km2/an

Ng

4

Se pot defini următoarele zone:
- Z1 (în afara clădirii);
- Z2 (în interiorul clădirii).
Deoarece nu sunt persoane stabilite în exteriorul clădirii; ca urmare riscul R1 pentru zona Z1 poate fi neglijat.
Nu este solicitată o evaluare economică.
Parametrii pentru zona Z2 sunt indicaţi în tabelul A6.9.44.
Tabelul A6.9.44 - Parametrii zonei Z2

Parametru

Comentariu

Simbol

Valoare

Tipul suprafeţei planşeului

Lemn

ru

10-5

Risc de incendiu

Variabil

rf

-

Pericol special

Fără

hz

1

Protecţie împotriva incendiului

Fără

rp

1

Protecţie împotriva şocurilor electrice

Fără

-

-

Reţea electrică interioară de alimentare cu energie electrică

Conectată la linia electrică de alimentare la JT

-

-

Sisteme telefonice interioare

Conectate la linia de telecomunicaţii

-

-

Pierderi prin tensiunile de atingere şi de pas (corespunzătoare lui R1)

Da

Lt

10-4

Pierderi prin avarii fizice (corespunzătoare lui R1)

Da

Lf

10-1

Caracteristicile sistemelor interioare şi a liniilor corespunzătoare racordate sunt indicate în tabelul A6.9.45 pentru o reţea de alimentare cu energie electrică şi în tabelul A6.9.46 pentru un sistem de telecomunicaţii.
Tabelul A6.9.45 - Parametrii reţelei interioare de alimentare cu energie electrică şi ai liniei electrice de racord care pătrunde în structură

Parametru

Comentariu

Simbol

Valoare

Rezistivitate a solului

m

250

Lungime (m)

-

Lc

200

Înălţime (m)

Îngropată

-

-

Transformator ÎT/JT

Fără

Ct

1

Factor de amplasare a liniei

Înconjurată de obiecte mai mici

Cd

0,5

Factor de mediu al liniei

Suburban

Ce

0,5

Ecranul liniei

Neecranată

PLD

1

PLI

0,4

Tensiune de ţinere a echipamentului Uw

Uw = 2,5 kV

KS4

0,6

Protecţie cu SPD coordonate

Fără

PSPD

1

Extremitate "a" a liniei, dimensiunile structurii (m)

Fără

La x Wa x Ha

-

Tabelul A6.9.46 - Parametrii sistemului interior de telecomunicaţii şi ai liniei aferente care pătrunde în structură

Parametru

Comentariu

Simbol

Valoare

Rezistivitate a solului

(m)

250

Lungime (m)

-

Lc

100

Înălţime (m)

Îngropată

-

-

Factor de amplasare a liniei

Înconjurată de obiecte mai mici

Cd

0,5

Factor de mediu al liniei

Suburban

Ce

0,5

Ecranul liniei

Fără

PLD

1

PLI

1

Tensiune de ţinere a echipamentului Uw

Uw = 1,5 kV

KS4

1

Protecţie cu SPD coordonate

Fără

PSPD

1

Extremitate "a" a liniei, dimensiunile structurii (m)

Fără

(La x Wa x Ha)

-

Valorile riscului R1 şi măsurile de protecţie de adoptat pentru a reduce riscul la nivelul valorii acceptabile RT = 10-5 sunt indicate în tabelul A6.9.47 în funcţie de înălţimea clădirii şi de riscul de incendiu.
Tabelul A6.9.47 - Măsuri de protecţie care pot fi adoptate în funcţie de înălţimea clădirii şi de riscul său de incendiu

Risc de incendiu

Înălţime

m

Clasa SPT

Protecţie împotriva incendiului

R1 (x 10-5)

Structură protejată

Redus

20

-

-

0,77

x

Normal

-

-

7,7

Nu

III

-

0,74

x

IV

(2)

0,73

x

Ridicat

-

-

77

Nu

II

(3)

0,74

x

I

-

1,49

Nu

I

(1)

0,74

x

Redus

40

-

-

2,33

Nu

 

-

(3)

0,46

x

 

IV

-

0,46

x

Normal

 

-

-

23,3

Nu

 

IV

(3)

0,93

x

 

I

-

0,46

x

Ridicat

 

-

-

233

Nu

 

I

(3)

0,93

x

(1) Extinctoare

(2) Hidranţi

(3) Alarmă automată

SECŢIUNEA 10:Anexa 6.10 - Informaţii suplimentare pentru SPT în cazul unor structuri cu risc de explozie
(1)6.10.1. Generalităţi
Această anexă furnizează informaţii suplimentare pentru proiectarea, construcţia, dezvoltarea şi modificarea sistemelor de protecţie împotriva trăsnetului pentru structuri cu risc de explozie.
Dacă protecţia împotriva trăsnetului este cerută de autoritatea competentă sau este rezultatul evaluării riscului realizat conform cerinţelor din SR EN 62305-2, trebuie adoptat un SPT cel puţin de clasă II.
(2)6.10.2. Termeni şi definiţii suplimentare
În completarea termenilor şi definiţiilor din capitolul 6, pentru această anexă se aplică termenii şi definiţiile următoare.
eclator de izolare - componentă cu distanţă de descărcare pentru izolarea părţilor conductoare electric ale unei instalaţii
În cazul unui impact al trăsnetului, părţile instalaţiei sunt temporar conectate ca rezultat al unei descărcări electrice.
materiale solide explozibile - compus chimic solid, amestec sau dispozitiv al cărui scop este de a funcţiona ca o explozie
zonă 0 - arie în care o atmosferă explozivă care constă dintr-un amestec de aer şi substanţe inflamabile sub formă de gaz, vapori sau aerosoli este prezentă în permanenţă sau pentru perioade lungi de timp sau frecvent
zonă 1 - arie în care o atmosferă explozivă care constă dintr-un amestec de aer şi substanţe inflamabile sub formă de gaz, vapori sau aerosoli este posibil să se formeze ocazional în condiţii normale de funcţionare
zonă 2 - arie în care o atmosferă explozivă care constă dintr-un amestec de aer şi de substanţe inflamabile sub formă de gaz, vapori sau aerosoli nu este posibil să se formeze în condiţii normale de funcţionare dar dacă pot apare, persistă numai pentru o perioadă scurtă de timp
În această definiţie, cuvântul "persistă" înseamnă timpul total în care există atmosfera explozivă.
Acesta cuprinde în mod normal, durata totală de eliberare a gazului, plus timpul necesar de dispersie a atmosferei inflamabile după ce eliberarea a fost oprită.
zonă 20 - arie în care o atmosferă explozivă sub forma unui nor de praf combustibil este prezentă în permanenţă sau pentru perioade lungi de timp sau frecvent
zonă 21 - arie în care o atmosferă explozivă sub forma unui nor de praf combustibil este posibil să apară ocazional în condiţii normale de funcţionare
zonă 22 - arie în care o atmosferă explozivă sub forma unui nor de praf combustibil nu este posibil să apară în condiţii normale de funcţionare dar dacă poate să apară, va persista numai o perioadă scurtă de timp.
(3)6.10.3. Prescripţii fundamentale
1.6.10.3.1. Sistemul de protecţie împotriva trăsnetului trebuie proiectat şi instalat în aşa fel încât în cazul unei căderi directe a trăsnetului, să nu apară efecte de topire sau de pulverizare.
Scânteile sau deteriorările în punctul de impact al trăsnetului pot fi verificate. Acestea trebuie luate în considerare în determinarea poziţionării dispozitivelor de captare. Conductoarele de coborâre trebuie instalate astfel încât temperatura de autoaprindere dată de sursa zonei periculoase să nu fie depăşită în acele aplicaţii în care nu este posibilă instalarea de conductoare de coborâre în afara zonei periculoase.
2.6.10.3.2. Informaţii necesare
Instalatorului/proiectantului sistemului de protecţie împotriva trăsnetului trebuie să i se pună la dispoziţie desenele tehnice ale instalaţiei (instalaţiilor) de protejat, cu zonele în care materialele solide explozibile care vor fi manipulate sau depozitate şi cu zonele periculoase marcate corespunzător conform cerinţelor din SR EN 60079-10 şi NP 099-04.
3.6.10.3.3. Legare la pământ
Pentru toate sistemele de protecţie împotriva trăsnetului ale structurilor cu pericol de explozie priza de pământ trebuie să fie de tip B.
Construcţia unei structuri poate furniza echivalentul efectiv al unui conductor în buclă al dispunerii de tip B (de exemplu rezervoarele metalice de depozitare).
Rezistenţa electrică de dispersie a prizelor de pământ pentru structuri care conţin materiale solide explozibile sau amestecuri explozibile trebuie să fie cât mai mică posibil dar nu mai mare de 1 .
4.6.10.3.4. Legătură de echipotenţializare
Legătura de echipotenţializare între componentele SPT şi alte instalaţii conductoare, precum şi între componentele tuturor instalaţiilor conductoare, conform 6.2, trebuie să fie asigurată în interiorul zonelor periculoase şi a amplasamentelor unde pot fi prezente materiale explozibile:
- la nivelul solului;
- acolo unde distanţa între părţile conductoare este mai mică decât distanţa de separare s calculată considerând kc = 1.
Datorită descărcărilor electrice locale periculoase, distanţele de separare pot fi considerate numai în zonele fără amestecuri explozibile. În acele zone în care scânteile pot produce incendierea mediului, sunt necesare legături de echipotenţializare suplimentare în vederea asigurării că nu vor fi scântei în interiorul zonelor periculoase zona 0 şi zona 20.
(4)6.10.4. Structuri care conţin materiale solide explozibile
În proiectarea protecţiei împotriva trăsnetului a structurilor care conţin materiale solide explozibile trebuie să se tină seama de sensibilitatea materialelor din configuraţia în care sunt utilizate sau depozitate. De exemplu, unele materiale explozive în vrac pot să nu necesite alte considerente decât cele conţinute în această anexă. Totuşi, există unele configuraţii de materiale solide explozibile care pot fi sensibile la schimbarea rapidă a câmpului electric şi/sau radiat de câmpul electromagnetic generat de trăsnet. Poate fi necesar să se stabilească legături de echipotenţializare suplimentare sau prescripţii pentru ecrane în astfel de aplicaţii.
Pentru structurile care conţin materiale solide explozibile, se recomandă un SPT exterior izolată. Structurile conţinute în totalitate în interiorul unui acoperiş de tablă din oţel de 5 mm grosime sau echivalent (7 mm pentru structuri din aluminiu) pot fi considerate ca fiind protejate prin dispozitive de captare naturale. Pentru astfel de structuri sunt aplicabile prescripţiile de legare la pământ de la 5.5. Dispozitivele de protecţie împotriva supratensiunilor şi supracurenţilor electrici (SPD) trebuie prevăzute ca parte a SPT pentru toate amplasamentele în care sunt prezente materiale explozibile. Dacă este posibil, SPD trebuie să fie poziţionate în afara amplasamentelor în care sunt prezente materiale explozibile. SPD poziţionate în interiorul amplasamentelor în care sunt prezenţi explozibili în vrac sau praf explozibil trebuie să fie de tip rezistent la explozie sau să fie în interiorul unor anvelope anti explozive.
(5)6.10.5. Structuri care conţin zone periculoase
Toate părţile unui SPT exterior (dispozitive de captare şi conductoare de coborâre) trebuie să fie la cel puţin 1 m depărtare de zona periculoasă. Dacă acest lucru nu este posibil, conductoarele care trec la mai puţin de 0,5 m de zona periculoasă trebuie să fie continui sau conexiunile trebuie să fie realizate prin presare sau prin sudare.
Dacă o zonă periculoasă este amplasată direct sub o învelitoare din metal care poate fi perforată de trăsnet, dispozitivul de captare trebuie prevăzut în conformitate cu prescripţiile din prezentul normativ.
1.6.10.5.1. Limitarea supratensiunilor şi supracurenţilor electrici
Dispozitivele de protecţie împotriva supratensiunilor şi supracurenţilor electrici trebuie să fie poziţionate în afara zonei periculoase. Dispozitivele de protecţie împotriva supratensiunilor şi supracurenţilor electrici situate în interiorul zonei periculoase trebuie să fie destinate pentru zona periculoasă în care acestea sunt instalate sau trebuie să fie în interiorul unei anvelope şi anvelopele care conţin aceste dispozitive trebuie să fie agrementate pentru această utilizare.
2.6.10.5.2. Legătură de echipotenţializare
În plus faţă de prescripţiile de echipotenţializare de la 6.10.3.4, trebuie prevăzută o legătură de echipotenţializare comună pentru sistemul de protecţie împotriva trăsnetului în conformitate cu prescripţiile din SR EN 60079-14 şi NP 099-04.
Conexiunile la conducte trebuie să fie în aşa fel încât la circulaţia curentului electric de trăsnet să nu existe nici o scânteie. Conexiunile corespunzătoare pentru conducte sunt prin sudarea pe flanşe a urechilor, a bolţurilor sau a plăcuţelor cu găuri filetate care să permită fixarea conexiunilor prin înşurubare. Containerele şi rezervoarele trebuie prevăzute cu racordări între ele cât şi pentru conectarea la pământ.
3.6.10.5.3. Structuri care conţin zonele 2 şi 22
Structurile în care există suprafeţe definite ca zone 2 şi 22 nu necesită măsuri de protecţie suplimentare.
Pentru elementele metalice (de exemplu coloane exterioare, reactoare, containere cu suprafeţe care conţin zone 2 şi 22) de grosime şi de material care corespund prescripţiilor din tabelul 6.17, se aplică următoarele:
- nu sunt necesare dispozitive de captare şi conductoare de coborâre;
- elementele metalice trebuie să fie legate la pământ conform articolului 6.2.
4.6.10.5.4. Structuri care conţin zonele 1 şi 21
Pentru structurile în care există suprafeţe definite ca zone 1 şi 21 se aplică prescripţiile pentru zonele 2 şi 22 cu completările următoare:
- dacă în conducte există piese electroizolante, operatorul trebuie să determine măsurile de protecţie. De exemplu, o descărcare disruptivă poate fi evitată prin utilizarea unor eclatoare de izolare antiexplozive;
- eclatoarele de izolare şi piesele electroizolante trebuie instalate în afara suprafeţelor cu pericol de explozie.
5.6.10.5.5. Structuri care conţin zonele 0 şi 20
Pentru structurile în care există suprafeţe definite ca zone 0 şi 20, se aplică prescripţiile de la 6.10.5.4, completate cu recomandările indicate în acest articol, în măsura în care sunt aplicabile. Conexiunile de echipotenţializare între sistemul de protecţie împotriva trăsnetului şi alte instalaţii/structuri/echipamente vor fi realizate cu acordul operatorului sistemului. Conexiunile de echipotenţializare care utilizează eclatoare nu pot fi realizate fără acordul operatorului sistemului. Astfel de dispozitive trebuie să fie corespunzătoare mediului în care acestea sunt instalate.
Pentru serviciile exterioare cu elementele definite ca zone 0 şi 20, se aplică prescripţiile pentru zonele 1, 2, 21 şi 22 cu completările următoare:
- echipamentul electric din interiorul rezervoarelor care conţin lichide inflamabile trebuie să fie corespunzător acestei utilizări. Măsurile de protecţie împotriva trăsnetului trebuie luate conform cu tipul de construcţie;
- containere din oţel, închise, cu suprafeţe definite în interiorul zonelor 0 şi 20 trebuie să aibă o grosime a peretelui de cel puţin 5 mm în punctele posibile de impact a trăsnetului. În cazul unor pereţi subţiri, trebuie să fie instalate dispozitive de captare.
6.6.10.5.6. Aplicaţii specifice
6.1.6.10.5.6.1. Staţii de alimentare cu carburanţi
La staţiile de alimentare cu carburanţi pentru automobile, căi ferate, vapoare etc., care au zone de risc definite ca zone 2 şi 22, conductele din metal trebuie să fie legate la pământ în conformitate cu articolul 6.2. Legarea conductelor trebuie să se facă la construcţii metalice şi la şine, acolo unde există (dacă este necesar prin intermediul unor eclatoare agrementate pentru zonele de risc în care sunt instalate), ţinând seama de curenţii electrici de retur prin şine, de curenţii electrici vagabonzi, de descărcătoarele trenurilor electrice, de sistemele de protecţie catodică împotriva coroziunii şi de altele similare.
6.2.6.10.5.6.2. Rezervoare de depozitare
Anumite tipuri de structuri utilizate pentru depozitarea unor lichide care pot produce vapori inflamabili sau utilizate pentru depozitarea de gaze inflamabile sunt auto-protejate (conţinute în totalitate în containere cu continuitate a părţii metalice având o grosime nu mai mică de 5 mm pentru oţel sau de 7 mm pentru aluminiu, fără eclatoare) şi nu necesită o protecţie suplimentară. În mod similar, rezervoarele şi conductele acoperite cu pământ nu necesită instalarea de dispozitive de captare.
Aparatele de măsurare şi control sau circuitele electrice utilizate în interiorul acestui echipament trebuie să fie agrementate pentru acest tip de utilizare. Măsurile de protecţie împotriva trăsnetului trebuie să fie luate în funcţie de tipul construcţiei.
Rezervoarele izolate sau containerele trebuie să fie legate la pământ în funcţie de cea mai mare dimensiune orizontală (diametru sau lungime):
- până la 2 m: o legare la pământ;
- peste 2 m şi până la 10 m: 2 legări la pământ;
- peste 10 m şi până la 20 m: 3 legări la pământ;
- peste 20 m: 4 legări la pământ.
Rezervoarele din depozite de rezervoare trebuie să fie conectate între ele. Punctele de racord ale legăturilor se repartizează cât mai uniform pe circumferinţa sau perimetrul rezervorului.
În cazul rezervoarelor cu capac flotant, capacul flotant trebuie conectat prin legătură de echipotenţializare la peretele rezervorului principal. Proiectarea etanşărilor şi a şunturilor şi a poziţionării lor trebuie luate în considerare astfel încât riscul aprinderii unui posibil amestec explozibil prin scânteie să fie redus la cel mai scăzut nivel practic. Dacă are fixată o scară cu role, un conductor de echipotenţializare flexibil cu lăţimea de 35 mm trebuie aplicat peste articulaţiile de reazem ale scării, între scară şi partea superioară a rezervorului şi între scară şi capacul flotant. Dacă scara cu role nu este fixată de capacul flotant al rezervorului, unul sau mai multe (depinde de mărimea rezervorului) conductoare de echipotenţializare flexibile cu lăţimea de 35 mm, sau echivalente, trebuie să fie aplicate între peretele rezervorului şi capacul flotant. Conductoarele de echipotenţializare trebuie să urmeze fie scurgerea capacului sau să fie amplasate astfel ca acestea să nu poată să formeze bucle de întoarcere. Pe rezervoarele cu capac flotant trebuie să fie prevăzute multiple conectări cu sunt între capacul plutitor şi rezervor la intervale de aproximativ 1,5 m măsurate pe marginea capacului. Alegerea materialului depinde de prescripţiile pentru produs şi/sau de mediu. Mijloace alternative pentru asigurarea unei conectări conductoare adecvate între capacul flotant şi peretele tancului pentru curenţii electrici de impuls asociaţi descărcărilor de trăsnet sunt permise numai dacă sunt asigurate prin încercări şi dacă procedurile sunt utilizate pentru a se asigura fiabilitatea conectării.
6.3.A10.5.6.3 Conducte
Conductele metalice supraterane, în afara legăturilor tehnologice, trebuie să fie conectate la fiecare 30 m la prizele de pământ sau trebuie să fie legate la pământ cu un electrod de pământ de suprafaţă (orizontal) sau cu un electrod tip tijă (vertical).
Pentru conductele ce transportă lichide inflamabile la distanţă lungă se aplică următoarele.
- în secţiile de pompare, de branşamente şi situaţii similare, toate conductele inclusiv conductele cu manta din metal trebuie şuntate prin conductoare cu secţiuni de cel puţin 50 mm2;
- conductoarele de şuntare trebuie conectate cu urechi sudate sau cu şuruburi cu autoblocare, în mod sigur, pe flanşele conductelor. Elementele electroizolante trebuie şuntate prin eclatoare.
SECŢIUNEA 11:Anexa 6.11 - HARTA KERAUNICĂ