15
HERMI susret, 15. prosinac 2004. Uzemljenje sustava za zatitu od munje (LPS) sukladno vaećim propisima i europskim normama Mr. sc. Ernest Mihalek, dipl. ing. Zagreb, 15. prosinac 2004.

HERMI_Uzemljenje sustava za zaštitu od munje

  • Upload
    ignac1

  • View
    1.401

  • Download
    5

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: HERMI_Uzemljenje sustava za zaštitu od munje

HERMI susret, 15. prosinac 2004.

Uzemljenje sustava za zatitu od munje (LPS) sukladno vaećim propisima i europskim normama

Mr. sc. Ernest Mihalek, dipl. ing. Zagreb, 15. prosinac 2004.

Page 2: HERMI_Uzemljenje sustava za zaštitu od munje

HERMI susret, 15. prosinac 2004.

2

Općenito

Uzemljenja se, općenito, izvode zbog zatite od previsokih dodirnih napona i napona koraka, preuzimanja pogonskih zadataka ili zbog odvođenja struja munje najkraćim putom u zemlju.

Sustav uzemljenja mora zadovoljiti četiri zahtjeva:

a) zajamčiti mehaničku čvrstoću i otpornost na koroziju b) zajamčiti toplinsko podnoenje najveće struje c) izbjeći tetu za imovinu i opremu d) zajamčiti sigurnost ljudi s obzirom na napone koji se u uzemljivačkim sustavima javljaju pri najvećim strujama

Vrste uzemljenja

Zatitno uzemljenje Načelno se moraju uzemljiti svi vodljivi dijelovi koji ne pripadaju pogonskom strujnom

krugu kojeg uređaja te kovinski dijelovi konstrukcije u elektranama, transformatorskim stanicama te rasklopnim postrojenjima i instalacijama potroača. Tim postupkom se onemogućuje previsoki dodirni napon pri preskoku ili proboju električne instalacije ili kao posljedica pojave puzajućih struja.

Pogonsko uzemljenje

U suprotnosti sa zatitnim uzemljenjem, pogonsko je uzemljenje u redovitom pogonu postrojenja nuno potrebno. Za tu vrstu uzemljenja pitanje zatite ljudi nije u prvom planu.

Uzemljenje za zatitu od munje

Uzemljenje za zatitu od munje slui za odvođenje atmosferskih prenapona u zemlju. Na temelju udarnih značajki struje munje postavljaju se drukčiji zahtjevi od onih za zatitno ili pogonsko uzemljenje.

Otvoreno uzemljenje

Otvorenim uzemljenjem naziva se spoj dijelova kojeg postrojenja pod naponom ili kojeg uređaja s uzemljivačem putem uređaja za zatitu od prenapona.

Otpornost zemlje i otpor uzemljivača

Otpornost (specifični otpor) zemlje Za proračun gubitka napona na vodu poznat je pojam otpornosti metala. Međutim i zemlja

(tlo) je vodič, iako slab u usporedbi s kovinama (pogledajte sliku 1). Tako se i za zemlju moe definirati njezina otpornost. Otpornost zemlje ρE definira se kao električni otpor između dviju nasuprotnih stranica zemljane kocke duljine brida 1 m. Prema toj definiciji otpornost se izraava u ommetrima (Ωm2/m = Ωm) (pogledajte sliku 1).

Page 3: HERMI_Uzemljenje sustava za zaštitu od munje

HERMI susret, 15. prosinac 2004.

3

Vrsta tla (zemlje) Otpornost, ΩΩΩΩm

močvarno tlo

5 do 50

ilovača, glina 20 do 100 humus, oranica 50 do 200 pijesak 20 do 2000 ljunak 300 do 2000 erodirano kameno tlo 600 do 1000 stjenovito tlo 2000 do 5000 granit, sediment 2000 do 3000 kinica, izvorska voda manje od 1000 voda potoka, rijeke, jezera

manje od 100

morska voda manje od 1 bakar 1,7 · 10-6

Primjer proračuna uz definiciju otpornosti zemlje:

Kroz kocku zemlje s bridom 1 m, vrste oranica ρE = 100 Ωm , pri naponu U = 100 V između nasuprotnih stranica (slika) teče struja I = 1 A

Slika 1 Otpornost tla (zemlje), definicija i vrijednosti

Otpornost tla pri mjerenjima uzemljenja i proračunima najtee je odrediti. S jedne je strane ta vrijednost za neke vrste tla via od nekoliko tisuća oma, a s druge strane vrijednosti otpornosti pojedinih vrsta tla znatno variraju. Otpornost je ovisna o:

− vrsti tla − strukturi tla − tlaku zemlje u tlu − vlanosti tla − temperaturi tla − slojevitosti tla.

Konkretnu vrijednost otpornosti neke vrste tla stoga je jedva moguće dati. U tablici na slici 1 navedene su izmjerene granice otpornosti pojedinih vrsta tla za izmjenične struje pogonske učestalosti.

Page 4: HERMI_Uzemljenje sustava za zaštitu od munje

HERMI susret, 15. prosinac 2004.

4

Pri mjerenju otpornosti tla, valja posebno uvaiti njegovu vlanost. Kao to pokazuje slika 2, otpornost se tla pri visokom sadraju vlage, blizu granice zasićenja, vrlo malo mijenja. to je tlo sue, to se vie povećava njegova otpornost.

Slika 2 Utjecaj vlanosti na otpornost

tla ρE Legenda slike 2: 1 pijesak 2 ilovača 3 glina 4 močvarno tlo 5 pjeskovita ilovača

Na temelju jake korelacije između otpornosti tla i njegove vlanosti, postoji i sezonska

ovisnost otpornosti i vlanosti tla (slika 3).

Slika 3 Sezonsko kolebanje otpornosti tla kod povrinskih (traka, ue) i dubinskih uzemljivača (tap, sonda)

Otpor rasprostiranja

Otpor rasprostiranja RA uzemljivača je otpor zemlje između uzemljivača i neutralne zemlje. Vrijednost te veličine ovisi o otpornosti tla kao i vrsti uzemljivača, njegovu obliku i dimenzijama. S obzirom da struja koja prođe kroz uzemljivač s udaljavanjem od njega nailazi na sve veći presjek zemlje, dakle na manji otpor, osobito je vaan gubitak napona u neposrednoj okolini uzemljivača.

Udarni otpor uzemljenja Pri odvodu u zemlju struje munje treba uzeti u obzir njene udarne značajke. Otpor koji

djeluje pri udarnoj struji između neke točke na uzemljenju i neutralne zemlje naziva se udarnim otporom uzemljenja Rst. Udarni otpor uzemljenja kojeg uzemljivača razlikuje se vie ili manje od njegova otpora rasprostiranja RA.

Page 5: HERMI_Uzemljenje sustava za zaštitu od munje

HERMI susret, 15. prosinac 2004.

5

Tablica 1 Materijal, oblik i minimalne dimenzije uzemljivača prema EN 50164-2: 2002 (tablica 3, strana 10)

Minimalne dimenzije Materijal Oblik

vodiča Dozemni vod Uzemljivač Pločasti

uzemljivač Napomena

pouen 50 mm2 Φ 1,7 mm svaka ica

puni okrugli 50 mm2 Φ 8 mm

traka 50 mm2 min. deblj. 2 mm

puni okrugli Φ 15 mm

cijev Φ 20 mm min. debljina stijenke 2 mm

ploča 500 mm x 500 mm

min. deblj. 2 mm

bakar

reetkasta ploča 600 mm x 600

mm presjek 25 mm x 2

mm puni profil pocinčan

Φ 16 mm Φ 10 mm

pocinčana cijev

Φ 25 mm min. debljina stijenke 2 mm

pocinčana traka

90 mm2 min. deblj. 3 mm

pocinčana ploča

500 mm x 500 mm

min. deblj. 3 mm

pocinčana reetkasta ploča

600 mm x 600 mm

presjek 30 mm x 3 mm

puni profil prevučen bakrom

Φ 14 mm minimal. debljina prevlake 250 µm s 99.9 % bakra

običan puni profil

Φ 10 mm

obična ili pocinčana traka

75 mm2 min. debljina 3 mm

pocinčani poueni vodič

70 mm2 Φ 1,7 mm minim. promjer svake ice

eljezo

pocinčana letva

50 mm x 50 mm x 3 mm

puni okrugli Φ 16 mm Φ 10 mm nehrđajući

čelik traka puna 100 mm2 min. debljina 2 mm

Page 6: HERMI_Uzemljenje sustava za zaštitu od munje

HERMI susret, 15. prosinac 2004.

6

Zrakasti (radijalni) vodoravni uzemljivač (povrinski uzemljivač) Vodoravni (povrinski) uzemljivač Tipski zrakasti uzemljivač je u naoj praksi vruće cinčana čelična traka dimenzija barem 25x4 mm, 100 mm2. Alternativno se polae bakreno ue presjeka 35 mm2 preteito za vanija ispitna postrojenja i sustave LPS. Pri polaganju eljezne trake u tlo moe se postići manji otpor rasprostiranja ako se traka postavi sjekomice ("na no", nap. prev.), a ne vodoravno. Na taj se način, u pravilu, moe postići jednoličnija gustoća zemlje u neposrednoj blizini uzemljivača. Struja, koja se s povrine uzemljivača raspruje u zemlju nailazi na otpor tla koji se moe izračunati iz izraza:

2ln ln ,2 2

ρπ⋅ = + Ω ⋅

K l lRl d h (za h << 1)

gdje je: l = duljina uzemljivača, m; d = je promjer uzemljivača, uzima se 1/2 irine trake, m; ρ= specifični otpor tla, Ωm; K = korekcijski čimbenik i iznosi 1 do 1,5 za razliku vrijednosti ljeto - zima; h = dubina ukopa, m. S obzirom da je dubina ukopavanja poznata (0,5 do 1m) te uz vrlo strogi K =1,5, izraz za proračun otpora rasprostiranja se moe pojednostaviti:

2ln ,ρπ

= ⋅ Ω⋅

lRl d ,

Iskustvena formula za vodoravni trakasti uzemljivač je jo jednostavnija: 2 ,ρ⋅= ΩR

l

Poloi li se vodoravni uzemljivač na uobičajenu dubinu između 0,5 i 1,0 m, pri mjerenju treba uzeti u obzir atmosferske utjecaje. Ako se eli imati sigurne rezultate, mogu se izmjerene vrijednosti srednje otpornosti tla u doba vrlo vlanog vremena ujesen, zimi ili u proljeće pomnoiti koeficijentom 1,5, a pri vlanom vremenu ljeti čak i koeficijentom 2. Paralelno spojeni vodoravni uzemljivači Za postizanje manjeg otpora u slabo vodljivom tlu nije moguće odabrati veliku duljinu trake radi induktivnog i omskog otpora. Jedan od izlaza je postava vie traka pod određenim kutom povezanih međusobno i s objektom. Na slici 4. prikazan je kombinirani uzemljivač iz 4 trake pod kutom 90o. Otpor rasprostiranja računa se iz empirijskog izraza:

25ln4ρπ

≈ ⋅ lRl r

gdje znače: l = duljina jedne trake u m; ρ= specifični otpor tla, Ωm; r = polumjer jedne trake, m. Ako je ukopana Fe/Zn traka uzima se za r = 0,25 x irina trake. Kod izvedbe se nastoji odrati kut polaganja barem 60°.

Page 7: HERMI_Uzemljenje sustava za zaštitu od munje

HERMI susret, 15. prosinac 2004.

7

Poseban je primjer sloenog zrakastog uzemljivača uzemljivač s četiri zrake jednake duljine koje se sijeku pod kutem od 90°. Otpor rasprostiranja takvog uzemljivača relativno je jednostavno izračunati, a uzemljivač se upotrebljava obično za odvod struje munje sa stupova dalekovoda ili kad nema mjesta za prstenasti uzemljivač i sl.

Slika 4 Sloeni zrakasti uzemljivači Temeljni uzemljivač Računa se kao vodoravni uzemljivač. Nema sezonskih kolebanja otpora rasprostiranja. Prstenasti vodoravni uzemljivač Za prstenasti vodoravni uzemljivač računa se slično kao za zrakasti uzemljivač, ali je iz povrine koju uzemljivač opasuje potrebno izračunati nadomjesni promjer kruga D

22ρ

π= ⋅R K

D

gdje je:

15 do 20 = ≈

DK fd

ili uz pomoć formule za vodoravni uzemljivač gdje je l = π x D

2

2lnρ ππ

≈ ⋅ DRD d

Iskustvena formula za prstenasti trakasti uzemljivač: 2 ,3

ρ⋅≈ ΩRd

D = promjer kruga prstena uzemljenja, m d = nadomjesni promjer uzemljivača (pola irine), m

Otpor rasprostiranja krunog pločastog uzemljivača: 2ρ=RD

gdje je D = promjer krune ploče uzemljivača, m Mreasti uzemljivači Mreasti uzemljivač poseban je oblik sloenog uzemljivača. Sastoji se od mree s vie ili manje jednolikih pravokutnih petlji. Otpor rasprostiranja takvog uzemljivača moe se izračunati

Page 8: HERMI_Uzemljenje sustava za zaštitu od munje

HERMI susret, 15. prosinac 2004.

8

priblino uz pomoć izraza za otpor krunoga pločastog uzemljivača, pri čemu se umjesto povrine kruga uvrtava ukupna povrina mreastog uzemljivača

Slika 5 Otpor rasprostiranja vodoravnih zrakastih uzemljivača ili uuzemljivača u obliku prstena u homogenom tlu Okomiti uzemljivač (tap ili cijevna sonda) Okomito ukopani uzemljivači su vodiči uobičajene duljine 1-3 m ukopani ili zabijeni u tlo do dubine uzemnog zdenca (30-40 cm). Ponegdje se upotrebljavaju i dulji taovi do duljine 10 ili 15 m (npr. Njemačka). Ovi su uzemljivači manje osjetljivi na atmosferske utjecaje. Uzemni zdenac je betonska cijev s gornjim poklopcem ukopan tako da je poklopac u razini tla, a slui za nadzor mjesta povezivanja trake i sonde ili kao mjerni spoj. Ako je gradivo sonde čelična cijev, njezin vanjski promjer treba biti minimalno 38 mm s minimalnom debljinom stjenke 2,5 mm. Mogu se upotrijebiti i Če profili kao L 65 x 64 x 7 ili U 6,5. Za Če cijev vrijedi izraz za otpor rasprostiranja:

ln ,2

ρπ

= Ω⋅

lRl r

gdje znače: l - duljina uzemljivača, m; ρ= specifični otpor tla, Ωm; r = polumjer cijevi, m.

Page 9: HERMI_Uzemljenje sustava za zaštitu od munje

HERMI susret, 15. prosinac 2004.

9

Temeljni uzemljivač Kako temelj nema istu homogenost i čvrste dimenzije dobije se proračunski bliska vrijednost stvarnoj vrijednosti otpora rasprostiranja prema:

,ρπ

= Ω⋅

Rd

gdje je: d = promjer polukugle koju zamiljamo da je jednakog volumena kao i betonski temelj u kojemu je kovinski vodič ukopan, m; ρ= specifični otpor tla, Ωm. Udarni otpor uzemljenja Uzemljivači, pri odvođenju jakih struja munje, poprimaju visoke potencijale i oko njih se stvara jako električno polje koje je to veće to je vodljivost tla slabija. Ako je polje jače od probojnog napona tla oko sonde, nastupa proboj, zbog čega okolno tlo postaje vodljivo. Ta činjenica bi smanjivala otpor, jer djeluje kao povećanje presjeka. S druge strane, induktivitet L je fizikalno vezan za izmjenu magnetskog toka oko uzemljivača te ne doputa brzu izmjenu onoga od čega je i sam nastao, pa je krajnji učinak taj da se struja raspruje u zemlju samo u početnim metrima trake, ne dolazeći na sve dijelove uzemljivača u istom iznosu. Ova druga činjenica, suprotno od prve, djeluje kao povećanje otpornosti tla. O tome koja će od dvije suprotne tendencije prevladati, ovisi rezultantni otpor koji se označava s Ru, a naziva se udarni otpor rasprostiranja uzemljivača. Posebno na iznos Ru utječe strmina struje munje di / dt, to moe iznositi od 0,3 - 80 kA/µs. To znači, to je vrijeme trajanja čela vala kraće, struja će prodirati kraće po duljini uzemljivača. To onemogućuje odvođenje u isto vrijeme kad na njega nailazi naponski val. Na temelju toga moguće je izračunati aktivnu duljinu uzemljivača, zatim njegov induktivitet i na kraju, vrijeme trajanja čela strujnog vala. Aktivna duljina se dobije iz izraza:

1 1

1,1 , mča

TlG L

=⋅ (m)

gdje znače: L1 = jedinični induktivitet, H/m;

13,1 1

lnρ= ⋅G l

r

= jedinični odvod, S/m;

Tč = vrijeme trajanja čela vala struje, µs.

Slika 6 Nadomjesna shema za proračun udarnog otpora uzemljenja

Page 10: HERMI_Uzemljenje sustava za zaštitu od munje

HERMI susret, 15. prosinac 2004.

10

Slika 7 Dijagram za priblino računanje udarnog otpora uzemljenja RU

Ako je uzemljivač u zemlji kraći od izračunane aktivne duljine (l < la) ne treba očekivati promjenu otpora rasprostiranja R. Proračun udarnog otpora rasprostiranja olakava činjenica da je L1 (jedinični induktivitet za uzemljivače) u svim vrstama tla relativno stalan i mijenja se od 1 do 2 µH/m. To omogućuje računanje Ru po priblinom izrazu koji uključuje samo G1 (jedinični odvod u S/m) i Tč (vrijeme trajanja čela vala struje u µs) prema izrazu:

1

1 ,UU č

RK G T

= Ω⋅

eli li se velika učinkovitost odnosno razina zatite, za Tč se uzima 1 µs. Ako je otpor, mjeren izmjeničnom strujom 50 Hz, manji od izračunatog, tada se nadzor najvećeg potencijala Umax, koji na uzemljivaču nastaje udarom struje munje, provjerava sljedećom formulom:

max , kV= ⋅g UU i R Ovdje je nuno napomenuti da se, računajući paralelno spojene uzemljivačke sonde udaljene vie od 2l, potencijal dobiva dijeljenjem ukupne struje munje na pojedinačne sonde podjednako. Krivulja potencijala ima tok i strminu logaritamske funkcije, jer potencijal opada po toj krivulji od centra sonde prema neutralnoj zemlji. Za slučaj da se uzima zajedničko uzemljenje moguć je vrlo visok porast potencijala zbog porasta temperature, jer tada kvar moe potrajati nekoliko sekunda do prorade zatite, to je dva milijuna puta dulje od trajanja struje munje. Praksa je pokazala da je u uvjetima skupog zemljita vrlo teko pronaći dovoljno mjesta za uzemljivač, pa se rabe kombinacije većeg broja tapnih i povrinskih uzemljivača spojenih paralelno. Za računanje udarnog otpora kombinacije izračunava se udarni otpor jednog uzemljivača, pa se dobiveni rezultat dijeli brojem postavljenih uzemljivača i koeficijentom međusobnog djelovanja η prema izrazu:

1 ,η

= Ω⋅U

URRn

Temeljem iznesenog, za proračun je potrebna velika količina raspoloivih podataka, pa se u praksi primjenjuju priblina rjeenja kao to je dano u sljedećem primjeru.

Page 11: HERMI_Uzemljenje sustava za zaštitu od munje

HERMI susret, 15. prosinac 2004.

11

Primjer: Trai se udarni otpor rasprostiranja Ru vodoravnog uzemljivača duljine l = 15 m i irine 40 mm (polumjer r = 0,02 m), neka je vrijeme trajanja čela vala struje Tč=1 µs, uz jedinični induktivitet L1 =1,5 µH/m. Izračunati Ru za isti uzemljivač ako je duljina trake 30 m i ako je za oba slučaja otpornost tla ρ = 200 Ωm. Usporediti s otporom rasprostiranja za normalnu izmjeničnu struju 50 Hz. Rjeenje: 1) Uzemljivač duljine 15 m: Za uzemljivač l =15 m računa se jedinični odvod:

13,14 1 3,14 1 0,0027315200ln ln

0,02ρ

= ⋅ = ⋅ =G lr

S/m

Nadalje je iz dijagrama na slici 6: 1 0,00237 15 0,731č

G lT

⋅ = ⋅ = ⇒ Ku = 0,73

pa je udarni otpor:

151

1 1 28,140,73 0,00237 1U

U č

RK G T

= = = Ω⋅ ⋅ ⋅ ⋅

Obični otpor rasprostiranja pri 50 Hz za isti uzemljivač iznosi:

152 200 2 15ln ln 31,04

15 0,02ρ

π π⋅= ⋅ = ⋅ = Ω

⋅ ⋅lR

l d

Dakle za vodoravni uzemljivač pri l = 15 m imamo: 31,4 > 28,14 odnosno R15 > RU15 ! 2) Uzemljivač duljine 30 m: Za uzemljivač l =30 m računa se jedinični odvod:

13,14 1 3,14 1 0,0021530200ln ln

0,02ρ

= ⋅ = ⋅ =G lr

S/m

iz dijagrama na slici 6 za 1 0,00215 30 1,391č

G lT

⋅ = ⋅ = ⇒ Ku = 0,82

pa je udarni otpor:

301

1 1 26,30,82 0,00215 1U

U č

RK G T

= = = Ω⋅ ⋅ ⋅ ⋅

Page 12: HERMI_Uzemljenje sustava za zaštitu od munje

HERMI susret, 15. prosinac 2004.

12

Obični otpor rasprostiranja pri 50 Hz za isti uzemljivač iznosi:

302 200 2 30ln ln 16,99

30 0,02ρ

π π⋅= ⋅ = ⋅ = Ω

⋅ ⋅lR

l d

Dakle za vodoravni uzemljivač l = 30 m imamo: 16,99 < 26,3 odnosno R30 < RU30 ! Vidi se da je za slučaj veće duljine znatnije izraena razlika udarnih otpora i otpora rasprostiranja kod 50 Hz, tj. udarni otpori počinju znatno rasti. Ta izraajnost počinje već kod duljine od priblino 20 m, a u nekim okolnostima i mnogo ranije. Drugi način objanjenja udarnog otpora Vodravni trakasti i okomiti tapni uzemljivači nemaju jednaki otpor za struju učestalosti 50 Hz i za struju munje. Struja munje mora se promatrati kao struja visoke učestalosti kad se umjesto uobičajenog otpora vodiča mora računati zapravo s valnim otporom koji je mnogo veći. Kritične duljine uzemljivača ili djelotvorne duljine uzemljivača (iznad koje se udarni otpor jako povećava) jesu: 1. Kritična duljina za tapni uzemljivač:

krit max

max1

0,9 0, 2 , m

jer je prema jednom mjerenju (Berger): , µs ,20

čl T IIT

ρ ρ≈ ⋅ ⋅ ≈ ⋅ ⋅

to za veličine iz prethodnog primjera daje:

krit 0,9 0,9 1 200 12,7 mčl T ρ≈ ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅ = 2. Kritična duljina za vodoravni uzemljivač (traka i sl.):

krit max1,3 0,3 , m,čl T Iρ ρ≈ ⋅ ⋅ ≈ ⋅ ⋅ to za veličine iz prethodnog primjera daje:

krit 1,3 1,3 1 200 18,4 m,čl T ρ≈ ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅ = 3. Udarni otpor za temeljni uzemljivač =UR R tj. vrijednost udarnog otpora temeljnog uzemljivača jednaka je vrijednosti otpora rasprostiranja!

Page 13: HERMI_Uzemljenje sustava za zaštitu od munje

HERMI susret, 15. prosinac 2004.

13

Uzemljenja za LPS prema normi HRN IEC 1024-1: Najmanja duljina uzemljivača l1 ovisno o razini zatite i specifičnom otporu tla izračunava se na temelju dijagrama iz norme:

((((O tpornos t tla (O hm m )0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

0200

400600

80010

0012

0014

0016

0018

002000

22002400

26002800

30003200

R A Z IN A I

R A ZIN A III - IV

l 1 (m )

R A ZIN A II

Slika 8 Duljina uzemljivača l1 ovisno o izabranoj razini zatite objekta Preporučene vrste uzemljivača u normi: Vrijedi opće pravilo: oblik i dimenzije uzemljivača imaju veće značenje nego otpor uzemljenja, unatoč toga preporučuju se niski otpori uzemljenja. Uzemljivač vrste A zrakasti (najmanje dva uzemljivača po jednom odvodu, duljine l1 (zrakasti), te 0,5 x l1 (okomiti, tapni) - rjeenje za male objekte i kod malog specifičnog otpora tla) (l1 s grafikona). Duljina l1 određena je razinom zatite objekta I do IV (Slika 8). Udarni otpor uzemljenja je pritom uračunan! Slika 9 Uzemljivač vrste A

Page 14: HERMI_Uzemljenje sustava za zaštitu od munje

HERMI susret, 15. prosinac 2004.

14

Uzemljivač vrste B prstenasti, određen srednjim polumjerom kruga koji ima jednaku povrinu kao prsten uzemljivača:

1srr l≥ gdje je nadomjesni srednji polumjer sra brπ⋅=

Nije li ovaj uvjet zadovoljen, dodaju se daljnji vodoravni uzemljivači duljine lr ili okomiti uzemljivači duljine lv, prema izrazima: Slika 10 Uzemjivač vrste B

Oblikovanje uzemljivača u posebnim uvjetima U slučaju kad je potrebno izjednačivanje potencijala, a ne zahtijeva se postavljanje LPS,

moe se kao uzemljvač upotrijebiti vodoravni uzemljivač duljine l1 ili okomiti (odn. kosi) duljine 0,5 ⋅ l1 .

Uzemljivač te vrste moe se upotrijebiti za uzemljenje niskonaponske električne instalacije pod uvjetom da njegova duljina ne bude manja od l1 za vodoravni, odnosno 0,5 ⋅ l1 za okomiti (kosi) uzemljivač.

Polaganje uzemljivača Za vanjski prstenasti uzemljivač preporučuje se ukopavanje na dubinu od najmanje 0,5 m na

udaljenosti barem 1 m od zidova. Uzemljivači se moraju poloiti izvan prostora koji se titi na dubini od najmanje 0,5 m i

rasporediti to jednoličnije da bi se smanjilo električno međudjelovanje u zemlji. Uzemljivač se mora polagati tako da se omogući pregled za vrijeme radova. Dubina ukopavanja i tip uzemljivača moraju biti tako odabrani da se na najmanju mjeru

svedu učinci hrđanja, isuivanja i smrzavanja tla i time stabilizira ekvivalentna otpornost tla. Preporučuje se da se prvi metar okomitog uzemljivača ne smatra učinkovitim u uvjetima smrzavanja tla. U uvjetima kamenitog tla preporučuje se samo uzemljivač tipa B.

1r srl l r= −

( )1

2sr

v

l rl

−=

dodatni uzemljivač duljine l lr vili

r lsr ≥ 1 ?

uzemljivač vrste B

a

b

Page 15: HERMI_Uzemljenje sustava za zaštitu od munje

HERMI susret, 15. prosinac 2004.

15

Literatura

1. HRN IEC (6)1024-1-1: Zatita od munje, 1. dio: Opća načela, 1. odjeljak: Upute A Odabir razine zatite

2. EN 50164-1: Komponente LPS, 1. dio: Zahtjevi za spojne elemente

3. EN 50164-2: Komponente LPS, 2. dio: Zahtjevi za vodiče i uzemljivače

4. T. Niemand, H. Kunz: Sustavi uzemljenja u razdjelnim mreama, Graphis, Zagreb,

2004. (prijevod E. Mihalek)

5. Drago Praničević: Sustavi zatite od munje, Kigen, Zagreb, 2003. 6. Hasse-Wiesinger: Handbuch für Blitzschutz und Erdung, Pflaum Verlag i VDE Verlag,

2. izd., München Berlin, 1982.