Salamasuojaus Umicore Finland Oy:n tehtaalle : ohje salamasuojauksen suunnittelua varten

Abstract

Opinnäytetyön tavoitteena oli tutustua SFS-EN-62305 -salamasuojausstandardisarjaan ja tuottaa suunnitteluohje Umicore Finland Oy:n Kokkolan tehtaan sähkösuunnitteluun. Lisäksi tavoitteena oli kartoittaa tehtaan salamasuojauksen nykytilanne sekä tehdä salamasuojaussuunnitelma ainakin yhteen tehtaan rakennukseen tai kohteeseen. Tavoitteena oli myös tehdä kattava riskinarviointi salamasuojauksen tarpeesta SFS-EN 62305-2-standardin mukaisesti ja tuottaa esimerkiksi taulukkolaskentaohjelmalla apuväline arvioinnin tekemiseen, mutta kansainvälisessä mittakaavassa riskitaso Suomessa jää pieneksi. Päädyttiin jättämään tämä osio kokonaan pois.

Opinnäytetyössä tutustutaan SFS-EN 62305 -standardisarjan mukaiseen rakennusten salamasuojaukseen. Aluksi työssä kerrotaan salamasuojauksen lähtökohdista SFS- EN 62305-1 -standardiin perustuen. Aihe käsittää salamoiden syntymisen ja niiden tärkeimmät ominaisuudet salamasuojauksen kannalta. Lisäksi kerrotaan salamoiden vaikutuksista ja niiden aiheuttamista vahingoista rakennuksille, niihin liitetyille palveluille, ympäristölle ja ihmishengelle. Vahingot ja mahdolliset menetykset määrittävät suunnittelussa käytettävän salamasuojaustason. Tämän jälkeen edetään salamasuojaussuunnittelua koskeviin lakeihin ja standardeihin. Tässä työssä ei käsitellä salamasuojauksen tarpeen ja kannattavuuden kannalta tärkeää riskinarviointia samassa laajuudessa, kuin SFS-EN 62305-2-standardissa. Työssä edetään SFS-EN 62305-3-standardin mukaisiin salamasuojaussuunnitteluperiaatteisiin ja menetelmiin sekä ulkoisten salamasuojausjärjestelmien rakenteisiin ja toteutustapoihin. Kuudennessa luvussa kerrotaan sisäisestä salamasuojauksesta, joista tämän opinnäytetyön kannalta merkittävin osio käsitteli ylijännitesuojausta. Tämän jälkeen kerrotaan räjähdysvaarallisten tilojen salamasuojauksesta.

Lopuksi esitetään salamasuojaussuunnitelma Umicore Finland Oy:n Kokkolan tehtaan uudelle sakeuttimelle ja siihen liittyville muille rakennuksille, laitteille ja keskuksille. Laskelmissa todettiin, että sakeuttimen suojakopin vuoksi ulkoinen salamasuojaus oli tarpeellinen ja lisäksi SFS6000-4-44-standardin mukaan ylijännitesuojaus vaadittiin.

The aim of the thesis was to familiarize with the Standard series SFS-EN 62305 "Protection against lightning" and to produce a design guide for the electrical design of Umicore Finland Oy's factory in Kokkola. Additionally, the goal was to assess the current state of the factory's lightning protection and create a lightning protection plan for at least one building or facility within the factory. The objective also included conducting a comprehensive risk assessment for the need for lightning protection according to the Standard SFS-EN 62305-2 and to provide a spreadsheet tool as an aid for the assessment. However, due to the low risk level of lightning in Finland on an international scale, this section was ultimately omitted.

The thesis explores lightning protection for buildings according to the Standard series SFS-EN 62305. Initially, the work briefly explains the basis of lightning protection according to Standard SFS-EN 62305-1. The topic covers the generation of lightning and its key characteristics relevant to lightning protection. Additionally, it discusses the effects of lightning and the damages it causes to buildings, associated services, the environment, and human life. The damages and potential losses determine the level of lightning protection used in design. Subsequently, the focus shifts to the laws and standards regarding lightning protection planning. This thesis does not address the important risk assessment for the need and profitability of lightning protection to the same extent as Standard SFS-EN 62305-2. The thesis proceeds to the lightning protection design principles and methods according to SFS-EN 62305-3, as well as the structures and implementation methods of external lightning protection systems. The sixth chapter covers internal lightning protection, with the most significant section for the current situation dealing with surge protection, followed by information on LPS for structures with a risk of explosion.

Finally, a lightning protection plan is presented for the new thickener and other associated buildings, equipment, and switchboards at Umicore Finland Oy's Kokkola factory. The calculations revealed that external lightning protection was required according to the SFS-EN 62305 standard, and surge protection was required according to the SFS6000-4-44 standard.