Elektro Praktiker - Sonderheft Blitz- und Überspannungsschutz - page 11

– Sonderheft
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NORMEN UND VORSCHRIFTEN
alle Zonen mindestens folgende Anfor-
derungen erfüllen:
]
Der Blitzeinschlag in eine explosions-
fähige Atmosphäre ist zu verhindern,
da es sonst zu einer Entzündung der
explosionsfähigen Atmosphäre kommt.
]
Die Ableitwege des Blitzes müssen so
ausgeführt werden, dass eine Erwär-
mung oder zündfähige Funken bzw.
Sprühfunken nicht zur Zündquelle der
explosionsfähigen Atmosphäre werden
können.
]
Die schädlichen Auswirkungen auf ex-
gefährdete Bereiche müssen vermieden
werden, auch von Blitzeinschlägen, die
in größerer Entfernung erfolgen.
]
Anlagen sind durch geeignete Blitz-
schutzmaßnahmen zu schützen, wenn
Gefahren durch Blitzeinschlag zu er-
warten sind. Die Maßnahmen sind
mindestens so zu treffen, dass eine
Blitzkugel mit einem Radius von 30 m
beherrscht wird.
Diese Vorgaben berücksichtigt in der DIN
EN 62305-3 der Anhang D.
4.2 Änderungen im Anhang D
Nach Abschnitt D.5.3 „Bauliche Anlagen
mit Zonen 1 und 21“, müssen
Trennfunkenstrecken und Isolierstücke
außerhalb der explosionsgefährdeten
Bereiche angeordnet werden. Diese
4 Blitzschutz für
ex-gefährdete
Bereiche – Anhang D
4.1 Einhalten der BetrSichV
Bei baulichen Anlagen mit ex-gefährdeten
Bereichen sind die Forderungen der
gesetzlich vorgeschriebenen Betriebs-
sicherheitsverordnung (BetrSichV) [10]
einzuhalten. Die Konkretisierung der
BetrSichV hinsichtlich der Ermittlung und
Bewertung von Gefährdungen sowie der
sich daraus ergebenden Ableitung von
geeigneten Maßnahmen erfolgt durch
„Technische Regeln für Betriebssicherheit
(TRBS)“, die den Stand der Technik, der
Arbeitsmedizin und Hygiene und sonstige
gesicherte arbeitswissenschaftliche
Erkenntnisse für die Bereitstellung und
Benutzung von Arbeitsmitteln sowie für
den Betrieb überwachungsbedürftiger
Anlagen wiedergeben. Die Anforde-
rungen der TRBS zum Blitzschutz sind in
der TRBS 2152 Teil 3 [11] beschrieben.
Diese technische Regel konkretisiert die
Anforderungen der BetrSichV zur Vermei-
dung der Entzündung einer gefährlichen
explosionsfähigen Atmosphäre in Folge
des Wirksamwerdens von Zündquellen.
Der Blitzschlag ist eine dieser Zündquel-
len, die hierbei zu beachten ist.
Blitzschutzmaßnahmen müssen nach
DIN EN 62305-3 [1], Abschnitt 5.8.2, für
š
Werte des Koeffizienten
k
c
im Falle eines Systems aus mehreren Ableitungen
(Quelle: DIN EN 62305-3, Ed. 2, Bild C.5)
Änderungen ergeben sich für die Be-
rechnung von
k
c
. Es stehen jetzt zwei
Ansätze zur Verfügung:
]
vereinfachter Ansatz – führt zu Resul-
taten, mit denen man auf der siche-
ren Seite ist
]
detaillierter Ansatz.
Der einfachste Ansatz zur Berechnung
des Trennungsabstandes geht von
einem
k
c
= 1 aus. Das heißt, man nimmt
an, dass über die Leitung 100% des
Blitzstroms geführt wird.
Der detaillierte Ansatz berücksichtigt bei
einem Blitzschutzsystem mit vermasch-
ter Fangeinrichtung oder untereinander
verbundenen Ringleitern, dass Fangein-
richtungen oder Ableitungen aufgrund
der Stromaufteilung unterschiedliche
Stromwerte haben, die durch die Leitun-
gen fließen.
In diesen Fällen wird eine genauere
Bewertung des Trennungsabstandes
s
durch die folgende Gleichung vorge-
nommen:
s
=
k
i
k
m
k
c
1
l
1
+
k
c
2
l
2
+
...
+
k
cn
l
n
(
)
Die
k
c
-Werte können gemäß den nach-
folgenden Schritten bestimmt werden
(s. Bild
š
), wenn das Fangeinrichtungs-
system eine weitestgehend symme-
trische Vermaschung (z. B. eine Ma-
schenweite von 15 m × 15 m bei Schutz-
klasse III) aufweist. Dabei sind folgende
Schritte einzuhalten:
1. Es wird der kürzeste Pfad für den
Blitzstrom zur Erdungsanlage festge-
legt.
2. Der Grenzwert 1/
n
wird festgelegt.
Hinweis:
Die in den folgenden Schrit-
ten angegebene Stromaufteilung wird
so lange fortgesetzt, bis der berech-
nete Grenzwert unterschritten wird.
Alle weiteren Berechnungen erfolgen
mit dem Grenzwert.
3. Nach Einkopplung des Blitzstroms in
den ersten Knoten teilt sich der Blitz-
strom entsprechend der Anzahl der
Fortleitungen auf, beispielsweise ist
bei zwei Fortleitungen
k
c1
= 0,5, bei
drei Fortleitungen
k
c1
= 0,33, bei vier
Fortleitungen
k
c1
= 0,25 usw.
4. Für alle weiteren Knoten reduziert sich
der Strom (
k
c1
k
cn
) um die Hälfte.
Zahl der
Ableitungen
U
= 24
1/
U
= 0,042
Fangleitung,
Maschenweite
gemäß
Schutzklasse
Ableitung
0,25 0,125 0,0625
0,5 B
0,25
0,125
0,0625
0,042
0,5
0,25
0,125
1,0
A
C
R
c
-Faktor
Z
=
R
i
(
R
c1
S
1
+
R
c2
S
2
+ … +
R
cn
S
n
)
1...,2,3,4,5,6,7,8,9,10 12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,...84
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