Ochrona przeciwprzepięciowa – wprowadzenie

OCHRONA PRZECIWPRZEPIĘCIOWA

W dobie wszechstronnego zastosowania i wykorzystywania energii elektrycznej, czy to w instytucjach, czy mieszkaniach prywatnych istnieje potrzeba stosowania coraz większej ochrony instalacji i urządzeń przed skutkami przepięć. Zagrożeniem są nie tylko bezpośrednie trafienia pioruna w obiekt. Znacznie częściej urządzenia elektroniczne ulegają uszkodzeniom powodowanym przez przepięcia, których przyczyną są pobliskie wyładowania piorunowe. Podczas burz, w krótkim czasie wyzwalane są duże ilości energii wyładowań elektrycznych. Udary prądowe mogą wnikać do budynków przez wszelkiego rodzaju przewodzące połączenia i powodować przepięcia, a w ich wyniku również poważne szkody Zagrożeniem dla urządzeń mogą być też   procesy łączeniowe w rozległych instalacjach elektrycznych.

TYPY WYŁADOWAŃ

Ponad 90 procent wszystkich wyładowań atmosferycznych pomiędzy chmurami a ziemią, to wyładowania ujemne odgórne. Wyładowanie rozpoczyna się w obszarze chmury z ładunkami spolaryzowanymi ujemnie i następnie rozprzestrzenia się w kierunku dodatni naładowanej ziemi. Pozostałe rodzaje wyładowań dzielimy na :

  • Ujemne oddolne ziemia-chmura
  • Dodatnie odgórne chmura-ziemia
  • Dodatnie oddolne ziemia-chmura

Ogromna ilość wyładowań występuje także wewnątrz chmury oraz pomiędzy jedną a drugą chmurą.

W momencie, gdy ciepłe i wilgotne masy powietrza unoszą się do góry, wilgoć zawarta w powietrzu kondensuje się i tworzą się duże ilości kryształków lodu. Fronty burzowe powstają, gdy masy powietrza osiągają wysokość do 15000 m. Szybki wiatr wznoszący o prędkości   100 km/h powoduje przemieszczanie lekkich kryształków lodu do górnych warstw a opadanie kryształków znajdujących się niżej. Zderzenia i tarcie powodują powstanie ładunków elektrycznych.

Badania wykazały, że spadające zamarzające krople (z obszaru cieplejszego niż – 15°C)niosą ładunki ujemne, a przemieszczające się w górę kryształki lodu (z obszaru zimniejszego niż – 15°C) niosą ładunki dodatnie. Lekkie kryształki lodu są niesione przez wiatr wznoszący w górne rejony chmury, a zamarzające krople spadają w obszar centralny chmury. Dokonuje się tym samym podziła chmury na trzy obszary:

  • Górny: strefa naładowana dodatnio
  • Środkowy: wąska strefa naładowana ujemnie
  • Dolny: strefa ze słabym ładunkiem dodatnim.

Takie rozmieszczenia ładunków powoduje wytwarzanie napięcia wewnątrz chmury.

Typowe rozmieszczenie ładunków :

  • W górnej części dodatnie, w środku ujemne, na dole lekko dodatnie
  • Blisko ziemi znajdują się znowu ładunki dodatnie
  • Natężenia pola konieczne do powstania wyładowania zależy od wytrzymałości dielektrycznej powietrza i wynosi od 0,5 do 10 kV/cm.

Skutkami przepięć są najczęściej uszkodzenia urządzeń elektrycznych. Należą do nich uszkodzenia :

  • Telewizorów
  • Odtwarzaczy
  • Instalacji telefonicznych
  • Faksów
  • Sprzętu komputerowego
  • Sprzętu muzycznego
  • Urządzeń kuchennych
  • Systemów alarmowych
  • Systemów alarmu pożarowego

Awarie tych urządzeń z pewnością wiążą się z wysokimi kosztami ich naprawy a niekiedy koniecznością wymiany na nowe, co z kolei skutkuje utrata danych w przypadku awarii komputera; brakiem ciepłej wody w przypadku awarii instalacji grzewczych, uszkodzeniem wind, bram garażowych i rolet, a także fałszywymi alarmami włamaniowymi lub pożarowymi w przypadku uszkodzenia instalacji alarmowej lub pożarowej. W przypadku budynków biurowych istotnym problemem może być brak kontynuowania pracy bez komputera, bez dostępu do serwera danych oraz obawa czy wszystkie istotne dane zostały w odpowiednim czasie zapisane. Według aktualnych statystyk i oszacowań przez firmy ubezpieczeniowe, ilość strat powodowanych przez przepięcia zwiększa się lawinowo, dlatego też towarzystwa zalecają stosowania urządzeń służących ochronie przed przepięciami.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

*