donder en bliksem - hamradio · 2011. 6. 24. · nieuwe norm bliksembeveiliging europese norm...
Post on 24-Mar-2021
0 Views
Preview:
TRANSCRIPT
DONDER EN
BLIKSEM
VERSCHIJNSELEN BIJ
ONWEER (VEREENVOUDIGDE)
EERSTE UITGAVE 1981 NVBB (ANPI) DR IR
BOUQUEGNEAU
ERITECH HANDBOEK IEC EN 62305
DDS ELECTRONICS EUROPE BV EN 62305
HERUITGAVE MEI 2011/JUNI 2011
SAMENGESTELD DOOR ON5GO FRANS VERHEYDEN
1
GESCHIEDENIS
2
Elektrometer met leidse fles Benjamin Franklin
GESCHIEDENIS
Romeinen Humeur van de goden
Gemanen Donar klaar voor de strijd
Vikingen TOR met hamer op aambeeld
Japan Kinderen verstoppen tegen ontvoering
Middeleeuwen Klokken luiden voor verdrijven van duivel
3
WOLK VORMING
4
Tropopauze
10 km aan basis
Levensduur 1 a 2 h
Cumulonimbus
30 m/sec verticaal
300.000 ton water
Wrijving wekt tientallen C op
ELEKTRISCH VELD VAN
DE CUMULO NIMBUS
5
130V/m bij mooi weer
300kV/m bij inslag
6
OORZAAKOOR
7
OORZAAK
SOORTEN
In een + of - wijze
Aarde wolk of omgekeerd
Wolk wolk
Wolk heelal
8
Komt alleen voor, waar veel vegetatie is
Nooit aan polen en in woestijn
Veel verzadigde warme lucht in botsing met koude lucht
Allen met inductie effecten Hoofdzakelijk capacitief gekoppeld
PARAMETERS
9
BASIS VAN DE WOLK
10
100 km/h sprongen 10 à 200m rust er tussen van 30 µsec à 150 msec
Gemiddeld 4 wisselingen
Kanaal van 2 cm
Opwarming tot 30.000 K
UITWERKING VAN
INSLAG
• Rechtstreekse inslag en inductie, of capacitieve koppeling.
• Schade beperking.
• Thermisch
W= u.ʃ i dt = u.Q
Q=30 C u= 20 V = 600j 60mm³ staal smelten = 43 mm
Q= 300C staalplaat 2 a 3mm doorboren.
• Elektrodynamisch
I = 100kA 4.105 N/m voor afstand 5 mm
400 N/m voor afstand 50 cm
• Elektromagnetische inductie
Oscillerend hoogspanningskarakter uit elkaar spatten van oppervlak
• Elektrochemisch (galvanische ontbinding)
Opvreten van aardelektroden.
• Akoestisch
10 km waarneembaar
Tijds verschil Aantal seconden delen door drie is aantal km
• Fysiologisch (inwerking op hart en zenuwcentrum, centra die ademhaling bedienen
11
BEHEERSING EN
BEVEILIGING
15
• Uitwendige beveiliging
met bliksem afleiders
• Inwendige beveiliging
met bescherming tegen inductie
TWEE SOORTEN
BEVEILIGING
16
Rieten daken
Telecom apparatuur
Beperken spanningsverschillen
in de structuur
Indien de afstand voldoende groot is
Zodat de boog niet in de structuur komt
Om ongewenste stromen door het antenne
systeem te beperken
IONISERS
17
Sommige bronnen stellen verboden in België
In Frankrijk algemeen gebruikt
SOORTEN
BEVEILIGING
18
• staven (met inbegrip
pieken en vrijstaande
masten)
• Oppervlakte geleiders
• bovenleidingen
• natuurlijke elementen
NORMERING
Nieuwe norm bliksembeveiliging
Europese norm EN-62305 als Belgische Norm beschikbaar.
externe bliksembeveiliging (bescherming van het gebouw) interne bliksembeveiliging (bescherming van de elektrische en elektronische installatie).
NBN EN 62305 beslaat 4 delen :
NBN EN62305-1 - Bliksembeveiliging - Deel 1 : Algemene principes
NBN EN62305-2 - Bliksembeveiliging - Deel 2 : Risico management
NBN EN62305-3 - Bliksembeveiliging – Deel 3 : Fysieke schade aan objecten en letsel aan mens en dier
NBN EN62305-4 - Bliksembeveiliging – Deel 4 : Elektrische en elektronische systemen in gebouwen
19
NORMERING EN 62305
Deel 1
Principes werkwijze en toepassing
spoorweg voertuigen vliegtuigen off shore
hoge drukleidingen, telecommunicatie.
Deel2
Risico analyse bij inslag
Deel3
Vereisten ter voorkoming fysische en biologische schade
Deel 4
Bescherming elektrische en elektronische systemen
(Deel 5) Diensten.
20
NORMERING EN 50164 -
De vereisten gesteld aan:
-1 Verbindingen en aansluitingen
-2 Geleiders en aardelektroden
-3 Overslag inrichtingen
-4 Bevestigingen
-5 Controle en verzegeling aardelektrode
-6 Bliksem telinrichtingen
-7 Instandhouding aardverbindingen
21
WANNEER IS EN-IEC 62305
VERPLICHT?
•Wanneer een mogelijk verlies ten gevolge van blikseminslag onoverkomelijk is, denk hierbij aan verlies van mensenlevens, openbare diensten en culturele erfgoederen
•in omgevingen met ontploffingsgevaar (ATEX)
•wanneer de economische schade (direct of indirect door het wegvallen van functionaliteit) in kans en waarde groter is dan de kosten van de te nemen maatregelen
22
RISICO ANALYSE
23
Bronnen van schade S1-S4
Schade type D1 – D3
D1 Schade van levende wezens (mens en dier) aanraking en stapspanning
D2 Fysieke schade (brand, ontploffing, mechanische vernietiging, chemische schade
D3 Schade elektromagnetische bliksem impuls op interne elektrische / elektronische systemen
Vier soorten identificeerbare
Verliezen L1 - Verlies van het menselijk leven
L2 - Verlies van de dienst
L3 - Verlies van het erfgoed
L4 - Economische schade
• Locaties met gevaarlijke of
explosieve materialen
• Ziekenhuizen of andere structuren,
waarbij het falen van interne
systemen kan leiden tot een gevaar
voor menselijk leven.
Basis vergelijking: RX = NX x PX x LX NX = aantal gevaarlijke gebeurtenissen per jaar
PX = waarschijnlijkheid van schade aan de structuur
LX = verlieswaarde
OPVANGINRICHTING
24
Hagar USA
OPVANGINRICHTING
Octrooien gezamenlijk geregistreerd door
HELITA en de Franse Nationale Centrum voor
Wetenschappelijk Onderzoek (CNRS).
De pulsar is uitgerust met een elektronische
apparaat dat een hoge puls spanning uitstoot
Met bekende en gecontroleerde frequentie en
amplitude, waardoor de bliksem wordt
aangetrokken.
De Pulsar ontleent zijn energie uit het elektrisch
veld tijdens de storm.
25
OPVANGINRICHTING
26
De materiaal vereisten zijn beschreven in de norm
De norm geeft maaswijdte bv 10x10 m of 5x5 m
Blank koperdraad 8mm Blank alu van 10 mm
Uitsteeksel 15 cm 40 cm van rand 40 cm van
de rand
OPVANGINRICHTING
27
OPVANGINRICHTING
28
OPVANGINRICHTING
29
Doormeter 16 mm wegens corrosie rookgassen.
MEETKOPPELINGEN
30
DALENDE LEIDINGEN
31
FOUTEN
32
BESCHERMINGSZONE
33
BESCHERMINGSZONE
34
klasse Straal sfeer
1 20m
2 30m
3 45m
4 60m
BESCHERMINGSZONE
35
BESCHERMINGSZONE
36
BESCHERMINGSZONE
37
VEILIGE AFSTAND
38
VEILIGE AFSTAND
39
40
VEILIGE AFSTAND
41
UITWERKINGEN
42
Effect van de stapspanning
50 V
150 V
ANTENNE AARDINGEN
Wijze
Equipotentiaal aardlus
Stervormig
Meervoudig
Waar
Bij elke zone of risico wijziging
Hoe
De impedantie van de afleider
43
ANTENNE ALS
AFLEIDER
44
AARDINGS SYSTEMEN
45
Ringaarding voor de
beperking van het stap
potentiaal
AARDINGS
SYSTEMEN
46
12 m
INWENDIGE
BESCHERMING
47
Faraday kooi
VERBAND MET ATEX
Energie van een vonk beperken tot het niveau beneden het
vlampunt, of benden de LEL-waarde
Zener barrier voor spannings beperking (voorheen neon
lampje)
Serie weerstand voor stroom beperking. (controle inwendige
impedantie)
Voldoende hoge impedantie voor bliksem verschijnsel.
48
BEVEILIGING TEGEN
OVERSPANNING
49
HOE BESCHERMEN
TEGEN ONWEER
50
UITWERKINGEN
51
DE VEILIGSTE
PLAATSEN
Gebouwen deskundig beveiligd
blijf uit de buurt van de afleiders
Gebouwen gewapend beton
Gebouwen met stalen geraamte
Auto’s met metalen koetswerk.
rijdend blust de overslag, doch beschadigt banden
52
TE VERMIJDEN
Paard rijden
Motor of fiets rijden
Open tractor besturen
Tegen voertuig leunen
Vliegen met niet gesloten niet metalen luchtvaartuigen
53
GEVAARLIJKE
PLAATSEN.
Omgeving van hoge structuren als gebouwen, masten bomen
hijskranen.
Bosranden
Houten hutten zonder metalen onderdelen
Vijvers en zwembaden
Boten en tenten
Sportterreinen
Bergranden
Metalen afsluitingen
54
DE GEVAARLIJKSTE
PLAATSEN IN HUIS.
In omgeving van grote metalen voorwerpen als radiatoren,
kachels vensterramen badkuipen.
Schouwen (wegens interne metalen bescherming)
Water gas en elektriciteitsleidingen
Radio en TV indien ze verbonden zijn met een buiten antenne
Vaste telefoons
Zolder
Kort bij afleiders
55
POSITIEVE
ASPECTEN
• Zonder bliksem geen planten, en evenmin dierlijk
leven mogelijk.
Atmosferisch stikstof is moeilijk verteerbaar
Bij 30.000K verbinden stikstof en zuurstof, tot
water in water oplosbaar stikstof peroxide.
Op aarde als verdunt salpeterzuur (prikkelende
geur na onweer)
Dit tast mineralen aan.
Vorming nitraten
Door planten verteerbaar.
56
Bliksem treft meer dan 100 keer per sec de aarde
LITERATUUR OVERZICHT
EN BRONNEN
TD1016: An overview of Lightning Protection for Ham Radio
Stations.
• http://www.solacity.com/Docs/Polyphaser/An%20overview%20of%20li
ghtning%20protection%20for%20ham%20radio%20stations.pdf
• http://www.protectiongroup.com/ProtectionTechnologyGroup/media/PT
G/WhitePapersandTechnicalNotes/1485-013.pdf
• http://www.ies.cz/attachments/096_katalog_System-pro-
hromosvody.pdf
• http://ahoni.com/articles/lightning.pdf
57
De norm BS
• http://gjbz.ugcn.cn/%E5%9B%BD%E5%A4%96%E6%A0%87%E5%87%86/%E6%AC%A7%E6%B4%B2%E6%A0%87%E5%87%86/20100225/1/BS%20EN%2062305-1-2006.pdf
• http://etd.lib.metu.edu.tr/upload/12605173/index.pdf
• http://www.winncom.com/pdf/Motorola_Lightning_Protection_Guide_US%20new.pdf
• http://www.foudretech.com/presse/LightningProtection&Grounding.pdf
• https://www.erico.com/public/library/fep/strike/LT30373.pdf
• http://www.exergia.info/books/groza/Strike_Protection.pdf
• http://www.iclp-centre.org/pdf/Bouquegneau-Invited%20Lecture.pdf
• http://www.gcl.in/tsd/doc/35_lightning_protection_systems.pdf
• http://pdfxx.com/un/united-lightning-protection-association-book2.pdf
• http://www.sylvador.com/samples/man_light.pdf
58
59
• http://www.putrapetir.com/penangkalpetirthomas.pdf
• http://pdfxx.com/un/untited-lightning-protection-association-book4.pdf
• http://www.iclp-centre.org/pdf/Bouquegneau-Invited%20Lecture.pdf
• http://www.arrl-al.org/LtgProtHamfest-2007.pdf
• http://www.obo-bettermann.com/downloads/en/prospekte/blitzsch_en.pdf
• http://www.sgcworld.com/Publications/Articles/lightning2.pdf
• http://www.novaris.com.au/images/stories/Sales%20Kit/SK09/Radio%20Comms.pd
f
• http://www.dehn.de/pdf/kataloge/EB2009_complete_E.pdf
• http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/20000004589_1999208107.pdf
EINDE VAN UW BRONTOFOBIE
EEN VEILIGER ONWEER
60
top related