Pozdravljeni, prijavite se. eINŽENIR

Novice

Elektrotehnična stroka pri soočanju z naravnimi nesrečami

Predsednik matične sekcije elektro inženirjev pri Inženirski zbornici Slovenije mag. Vinko Volčanjk je na povabilo Elektrotehniške Revije (ER) pripravil prispevek, ki ga v izvorni obliki objavljamo v nadaljevanju. V njem s povzetki vsebin, ki so bile predstavljene v sekcijskem delu MSE na spletni konferenci Slovenskega inženirskega dne z naslom Sobivanje s potresi in drugimi naravnimi nesrečami, seznanja in opozarja tudi širšo strokovno javnost.

 

Slovenski inženirski dan

Elektrotehnična stroka pri soočanju z naravnimi nesrečami

mag. Vinko Volčanjk, predsednik UO Matične sekcije elektroinženirjev IZS

Inženirska zbornica Slovenije je 4. marca 2021 na spletni konferenci obeležila svetovni inženirski dan. V okviru Matične sekcije elektroinženirjev smo predstavili pomen stroke, ukrepe za preprečevanje vplivov neželenih naravnih dogodkov in ukrepe za ublažitev posledic po nastanku takšnih dogodkov.

Elektroinženirji ob temu opozarjamo na prepogosto izključevanje stroke pri načrtovanju in izvajanju!

Stroka pri načrtovanju in izvajanju

  1. marec kot dan inženirjev je priložnost, da inženirji opozorimo na svoj položaj v družbi, elektroinženirji pa na položaj lastne stroke. Pomen elektrotehnične stroke je namreč nezadostno prepoznan na področju prenov objektov. Če pogledamo skozi čas, je bil pristop k prenovam različen:

- splošne obnove stavb, običajno zgolj s posegi na nivoju obrtniških prenov,

- sledilo je ozaveščanje, da je smiselno objekte dodatno obvarovati z ukrepi pred vplivi požara (a le, če je bil v postopek načrtovanja vključen ozaveščen inženir),

- z ozaveščanjem po energetski varčnosti se zagotavljajo sofinanciranja energetskih prenov in sledijo vlaganja v energetske prenove (stavbni ovoji, toplotne črpalke, zamenjava svetilk, sončne elektrarne na strehah ...),

- že nekaj časa inženirska stroka poziva, da je potrebno objekte tudi potresno in statično rekonstruirati (kar se še vedno pozablja pri  energetskih sanacijah).

Žal se pri vseh omenjenih ukrepih pogosto izpušča sočasna obnova in po potrebi dograditev električnih inštalacij. In ne samo to: pri energetskih sanacijah se je npr. pogosto "odklapljala" obstoječa strelovodna zaščita ali pa se je neustrezno vgrajevala pod gorljive materiale (če je izvajanje ukrepov potekalo brez udeležbe ustrezne stroke).

Spletna konferenca je opozorila na izvedbo preventivnih ukrepov v cilju povečanja varnosti, zanesljivosti in sledenja veljavnim predpisom iz vidika elektrotehnične stroke. Poudarek je bil tudi na dejstvu, da je pri vsakem posegu v stavbo (splošna obnova, energetska sanacija, statična rekonstrukcija) tangirana električna inštalacija, zato morajo investitor, projektant in izvajalec zagotoviti udeležbo elektro inženirjev.

Na konferenci so bile predstavljene aktualne tematike, sočasno s sporočilom, da se je treba problematike prenov ali izvajanja preventivnih ukrepov lotiti sistemsko in strokovno.

Ustreznost električne opreme glede na potresno odporne zahteve

(Alice Deslandres, Schneider Electric)

Plenarni del dneva inženirjev je podal poudarek na potresno varni gradnji. Seveda ima pomembno vlogo pri tem tudi elektrotehnična stroka, posebej pri objektih, pri katerih se zahteva izredno visoka odpornost proti vplivom potresa (npr. področje jedrske tehnologije, kemijske tehnologije, nekatera področja prometa in zdravstva).

Alice Deslandres je kot strokovnjakinja iz področja elektrotehnike in seizmike predstavila potresne standarde za električno opremo ter rešitve za sestavo električnih razdelilnikov. Globalnega potresnega standarda ni in tovrstne zahteve so v glavnem zajete v sklopu predpisov za področje gradnje. Pri tem se električna oprema obravnava kot nestrukturni element gradnje. Vendar pa obstajajo ločeni standardi za načrtovanje električne opreme, ki za področje nizke napetosti podajajo zahteve za industrijo, gradbeništvo in jedrsko tehnologijo, čemur se seveda prilagajalo tudi proizvajalci potresno odporne opreme z različnimi namenskimi kategorijami produktov.

V nadaljevanju je predavateljica predstavila postopke za načrtovanje potresno odporne opreme. Ključni elementi potresnih standardov:

- opredelitev potresnega razreda/kriterijev glede na vrsto in lokacijo zgradbe,

- izračun spektra glede na potresni razred in druge parametre,

- določitev procedure testiranje,

- določitev metode izračuna (vrsta analize, parametri, validacija rezultatov).

Pri tem je izjemnega pomena izračun odziva tal na potres ter nato še odziv stavbe, pri čemer se dejansko izračunava odziv stavbe po etažah ter tamkajšnji vpliv na vgrajeno opremo.

V zaključku je Deslandresova poudarila, da pri visokih zahtevah Schneider Electric kot proizvajalec opreme še pred dobavo tudi sam preveri ustreznost predvidene opreme, in sicer z lastno preverbo lokacije namestitve opreme.

Spremljajoča elektro inštalacijska dela pri prenovah in statičnih sanacijah stavb

(mag. Drago Pavlič, Esotech, d.d.)

Pri rekonstrukcijah stavb je potrebno pristopiti celovito, torej vključiti tudi nizkonapetostne električne inštalacije:

- pregledi/meritve/vrednotenje stanja objekta…pred rekonstrukcijo,

- določitev ustreznih rešitev (vključiti elektro tehnično stroko),

- priprava PZI dokumentacije (vključno z načrtom električnih inštalacij),

- medsebojna uskladitev,

- celovita izvedba.

V nadaljevanju so podrobno predstavljeni zakonski predpisi, standardi in ukrepi vezani na vrsto posegov v stavbe. Področje elektrotehnike je zakonsko obvezno upoštevati pri energetskih prenovah kot tudi pri rekonstrukcijskih posegih in vzdrževanju stavb.

Pri posegih v stavbe je potrebno spoštovati bistvene zahteve predpisane z Gradbenim zakonom in bistvene zahteve iz področja elektrotehnike združene pod pojmom "električna varnost". Ta je sicer deloma že vključena pod že zakonsko predpisanimi zahtevami, vendar pa jo zaradi pomanjkljive dorečenosti zakonodaje običajno prepoznamo samo inženirji elektrotehnične stroke.

V zaključku prezentacije je mag. Pavlič povzel pogosta dejstva:

- pooblaščeni inženir elektro stroke je danes neustrezno vključen v sam proces rekonstrukcije stavbe,

- pred izvedbo rekonstrukcije se ne izvajajo pregledi NN inštalacij,

- izvedba rekonstrukcij se izvaja velikokrat brez gradbenega dovoljenja,

- elektrika in električne inštalacije so pri teh posegih minimalizirane,

- med izvedbo rekonstrukcije se pozabi na nadzornega PI elektro stroke,

- pojem ELEKTRIČNA VARNOST je neprepoznan in ni definiran kot celovit skupek ukrepov in nalog,

- neupoštevanje zahtev veljavne zakonodaje pri izvedbi rekonstrukcij

in podal še zaključke:

- obvezno je sodelovanje elektro inženirja (PI) in preglednika NN električnih inštalacij pred izvedbo in med rekonstrukcije stavbe,

- za izvedbo rekonstrukcije stavbe nujno izdelati tudi Načrt električnih inštalacij (PZI),

- poleg celovite prenove stavbe je potrebna tudi celovita prenova električnih inštalacij,

- manjka predpis za električne inštalacije pri protipotresni gradnji za specifične objekte,

- uveljaviti pojem električne varnosti kot samostojen pojem v gradbeni zakonodaji.

Sanacija ogroženih objektov zaradi udara strele

(mag. Boris Žitnik, Slovensko društvo za geoelektriko, statično elektriko in strelovode)

Udar strele je eden najpogostejših naravnih dogodkov, ki v primeru delovanja in neustrezne zaščite praviloma povzroči veliko škodo na objektu in ogroža življenja. In vendarle se ravno to področje ob sanacijah zanemarja. V uvodu je mag. Žitnik predstavil veljavno regulativo. Iz prikazane statistike je razvidno, da je v Sloveniji pogostost udara strele izjemno visoka, zato so posledično tudi škodni dogodki dokaj reden pojav.

Udara strele se izkaže v različnih oblikah:

- rušilni  učinek udarnega razelektritvenega toka, ki se razelektri prek strelovodnega lovilnika in ustvarja potencialno razliko glede na oddaljeno referenčno zemljo,

- zaradi hitrega spreminjanja strmine porasta tokovnega impulza v okolici poti, po kateri teče razelektritveni tok, nastajajo močna elektromagnetna polja; hitrim spremembam toka sledijo nato visoke inducirane napetosti, ki so jim izpostavljene inštalacijske zanke,

ob tem se pojavijo okvare in uničenja:

- mehanska in statična uničenja objekta,

- preboji in izolacijska uničenja inštalacije ter infrastrukture,

- pregrevanje in termično uničenje ter nevarnost požara,

- iskrenje ter napetostni preskoki.

Kljub pomembnosti varovanja lastnine in življenj je področje zaščite pred delovanjem strele mnogokrat zapostavljeno. Mag. Žitnik je opozoril na neusklajenost zakonodaje.

- Medsebojno je potrebno uskladiti uredbe vlade z zahtevami Gradbenega zakona, Pravilnika za električne inštalacije in Pravilnika za zaščito pred delovanjem strele ter njunima pripadajočima tehničnima smernicama. Če je Slovenija sprejela veljavne mednarodne standarde, bi jih morala tudi implementirati v praksi začenši z usklajeno zakonodajo med vlado in ministrstvi. Ne more imeti vsakdo svoje zakonske regulative, vsi pa prisegajo na evropske standarde.

- Doslednejše in enotno bi bilo treba izvajati inšpekcijski nadzor nad izvajanjem posameznih aktivnosti, ki naj bi bile tudi v praksi skladne z veljavnimi standardi.

Kontrolne meritve elektroinštalacij in strelovodne zaščite po izvedeni rekonstrukciji

(Janez Guzelj, Metrel, d.d.)

Prispevek je podal jasen pogled, zakaj je potreben pregled električnih inštalacij in sistema strelovodne zaščite po vsakem posegu oz. vplivu na objekt. Seveda k temu obvezujejo tudi veljavni predpisi. Predstavljena so nekatera dejstva, ki se jih  inženirji in lastniki stavb ne zavedajo ter lahko ob odsotnosti elektro inženirja vodijo tudi v katastrofo:

- Izenačenje potencialov: Med seboj povezani prevodni kovinski deli zagotovijo osnovno varnost pred električnim udarom. Povezanost preprečuje nastanek nevarne napetosti dotika med prevodnimi deli v primeru napak na električni inštalaciji kot tudi v primeru udara strele v objekt.

- Posegi ob rekonstrukcijah, še posebej zaradi naravnih nesreč, pogosto vodijo v izgubo povezav med prevodnimi kovinski deli in vodniki. Na povezave vplivajo:

  • povezanost oslabi zaradi premikov, tresljajev, vibracij,
  • spremembe temperature, korodiranost.

V primeru napak na električni inštalaciji ali omrežju kot tudi v primeru stikalnih manevrov ali udara strele v objekt ali njegovo bližino so lahko posledice usodne.

- Vsi deli pod napetostjo morajo biti ustrezno izolirani. Prah in vlaga ter kondenz na kablih z leti uporabe inštalacije zgradijo prevodne poti tudi po drugače neprevodni površini. Nastale prevodne poti skozi vlago in prah prevajajo uhajavi tok, ki je velikokrat vzrok požara .

- Izolacija oslabi, pojavijo se prevodne poti uhajavih tokov. Na izolacijo namreč vplivajo:

  • prah in vlago, predrtje IP zaščite,
  • temperaturni vplivi, pojav kondenza,
  • razpoke v izolaciji, izpostavljenost UV žarkom,
  • mehanske poškodbe ipd.

Nevarnost napetostnega udara in prehodnih poti za uhajavi tok je lahko usodna za ljudi in živali, velikokrat je posledica požar.

- Delovanje avtomatskega odklopa v primeru kratkega stika ali okvare ob preboju izolacije, dodatna zaščita z varovalkami, odklopniki in stikali RCD (pravilna izbira, selektivnosti, odsotnost slabih povezav, oslabljenih presekov).

- Nedelovanje avtomatskega odklopa je lahko posledica sprememb že enega samega parametra na dovodu ali v razdelilniku:

  • oslabljeni stiki, poškodbe kontaktov na dovodu,
  • mehanske obremenitve dovodnih kablov,
  • vibracije, oslabljena podnožja, korozija,
  • poškodbe vgrajene opreme in naprav,
  • zalitje vode, zažgani kontakti,
  • oslabljen stik na dovodnem N ali PEN vodniku pomeni medfazno napetost na napravah.

Pomemben pokazatelj napak je primerjava s predhodnimi meritvami, ki žal velikokrat niso na razpolago zaradi slabega vzdrževanja ter nesledljivih meritev in pregledov.

- Ustrezna ozemljitev in zaščita pred strelo sta predpogoj za zagotavljanje varnosti tako v objektu kot v neposredni okolici. Vsi večji objekti morajo imeti vgrajeno notranjo in zunanjo zaščito pred delovanjem strele, ki v primeru udara strele energijo uspešno odvedejo po najbližji poti v zemljo.

- Sprememba na ozemljitvenih povezavah ter na samem ozemljilu vodi v nevarne situacije tako v objektu kot v njegovi okolici v celotnem območju vpliva; vzroki pa so lahko:

  • zalitje terena, vdor vode v teren, odnašanje materiala,
  • prekinjene povezave, prekinjene zanke, oslabljeni spoji, korozija,
  • vpliv temperature, stopljeni spoji, povečanje upornosti,
  • prenos in prerazporeditev potencialov v okolici objekta,
  • nevarne napetosti koraka in dotika.

Izgubljen PE vodnik, pretrgana ozemljila, strelovodne vrvi, strelovodne zanke, prekinitve temeljskega ozemljila in podobno pomenijo povečan riziko, nevarnost v okolici in alarm za takojšnje ukrepanje.

 

Obveznost vgrajevanja infrastrukture za polnilnice električnih vozil

(mag. Andrej Zorec, E prihodnost, d.o.o.)

Podnebje se spreminja in glavni vzrok za to so izpusti toplogrednih plinov, ki jih povzročajo človeške dejavnosti. Posledica so neželeni vremenski pojavi (naravne nesreče). Preventivni oz. danes že korektivni ukrep je seveda zmanjševanje izpustov CO2, kamor sodi uvajanje vozil na električni pogon.

Zakon o učinkoviti rabi energije (ZURE) podaja zahtevo, da mora investitor pri graditvi novih in večjih prenovah nestanovanjskih stavb zagotoviti namestitev polnilnih mest za električna vozila in namestitev infrastrukture za napeljavo vodov.

Vgradnja infrastrukture za polnilnice električnih vozil je bila do sedaj prepuščena lastnikom in investitorjem. Z obstoječo in novo zakonodajo (ZURE) je postala vgradnja polnilnic električnih vozil in infrastrukture zanje obvezna. To praktično pomeni, da je pri večjih prenovah in rekonstrukcijah (kamor sodi tudi statična in potresna prenova) obvezno sodelovanje inženirja elektrotehnike.

 

Uporaba havarijskih stebrov pri sanaciji nadzemnih vodov v primeru naravnih nesreč (dr. Viktor Lovrenčič, C&G, d.o.o.)

Prenos in distribucija električne energije sta mnogokrat pod vplivi ekstremnih naravnih dogodkov (potres, veter, žled, udar strele). V primeru porušitve nadzemnih električnih omrežij  so v Sloveniji že uporabljeni t.i. havarijski stebri za čim hitrejšo sanacijo omrežja, ki omogočajo vzpostavitev dobave električne energije v le nekaj dnevih. Dejansko gre za univerzalno celovito rešitev postavitev začasnih daljnovodnih stebrov, ki ni pogojena s tipom in višino, napetostnim nivojem, betonskim temeljem in stanjem na terenu.

ELES in slovenska elektro distribucija razpolagajo z montažnimi stebri oz. opremo, ki omogoča sestavo 110 kV in 400 kV stebrov. Seveda je za vzpostavitev sistema po poškodbi potrebna izšolana ekipa projektantov in monterjev.

Do prve montaže havarijskih stebrov v Sloveniji je prišlo na DV 110 kV Hudo – Kočevje, Elektro Ljubljana. Kasneje se je izkazala koristnost opisanega sistema tudi v primeru pomladanskega žleda leta 2014, ko je prišlo do podrtja kar 58 in poškodovanja 35 stojnih mest. Sledili so še primeri na DV 110 kV Gorica-Ajdovščina (2015, orkanska burja), DV 2x 110 kV Beričevo-Potoška vas (2019, padec drevja na vodnike) in več primerov uporabe ob rekonstrukcijah.

Povzetek

Država se nedopustno umika iz nadziranja obvezne udeležbe tangiranih strok v procesih gradnje, obnov, sanacij, rekonstrukcij. Odločanje prepušča lastnikom in investitorjem, ki seveda želijo realizirati investicijo po najnižji ceni ne zavedajoč se posledic. Žal to pogosto vodi v izključevanje elektrotehnične stroke. Vedno večja deregulacija na področju gradbene zakonodaje ne zagotavlja večje varnosti.

Elektro inženirska stroka vsekakor obvladuje in ponuja znanje in kompetence za sobivanje z naravnimi nesrečami, kot so potresi, požari, viharji idr. Z ozaveščanjem se da sicer marsikaj narediti, vendar pa mora zakonodajalec prepoznati nekatere osnovne tehnične zakonitosti in se jim ne sme izogibati.

Zakonodaja mora upoštevati pomembnost udeležbe vseh strok v vseh fazah graditve (od načrtovanja do gradnje) na vseh posegih (novogradnje, sanacije, obnove, rekonstrukcije). Zato bi gradbena zakonodaje morala prepoznati električno varnost kot samostojen pojem ravno zaradi prepoznavanja pomembnosti tudi s strani ostalih strok, investitorjev, upravnih organov.

Viri: gradivo avtorjev iz spletne konference, IZS, 4. marec 2021

Nazaj