Ako chrániť elektroniku pred bleskom
BRATISLAVA 28. augusta 2017 – Búrky sú nepriateľom elektroniky. Pravdepodobnosť zásahu blesku do domu je síce nízka, ale elektrické zariadenia ohrozujú i údery do okolitých vedení. Napätie dosahujúce desiatky tisíc voltov totiž putuje po rozvodoch, takže aj na diaľku môže poškodiť vnútorné obvody citlivých prístrojov. Zamedziť tomuto javu dokážu prepäťové ochrany.
Na Zemi neustále prebieha 2000 až 5000 atmosférických búrok. V našich zemepisných šírkach sa najčastejšie vyskytujú v letných mesiacoch. Na zemský povrch udrie za sekundu 30 až 100 bleskov. To sú asi tri bilióny zásahov ročne. Blesky produkujú extrémne vysoké množstvo impulznej elektrickej energie, ktorá sa vyznačuje napätím až niekoľko tisíc voltov, frekvenciou približne milión hertzov a krátkou dobou trvania, od niekoľkých mikrosekúnd po milisekundy. Polovica bleskov presahuje prúdové hodnoty 33 000 ampérov a v piatich percentách prípadov dokonca 65 000 ampérov. Energia nahromadená v blesku je preto obrovská.
Bleskozvod ochráni dom pred požiarom spôsobeným priamym zásahom blesku, ale nezabráni, aby sa nárazový prúd nedostal po rozvodoch do každej elektrickej zásuvky. Môže tak poškodiť pripojené elektrické a elektronické systémy. Ohrozené sú nielen transformátory a elektromery, ale i spotrebiče ako televízory či počítače. Náklady na opravu zariadení poškodených bleskom sú potom spravidla veľmi vysoké. V podnikoch môžu byť straty zapríčinené výpadkom prevádzky dokonca vyššie ako cena zničeného zariadenia, preto by sa ochrana pred prepätím a nadprúdom nemala podceňovať v domácnostiach ani vo výrobe.
Blesk môže poškodiť elektrické a elektronické systémy priamym zásahom do budovy, ale aj nepriamo, napríklad keď udrie do nadzemného vedenia napájajúceho objekt. V takom prípade sa nadprúd a prepätie môžu šíriť aj niekoľko kilometrov od miesta dopadu. Škody však môže spôsobiť i zásah blesku v blízkosti budovy či nadzemného vedenia. Aj vtedy elektromagnetické žiarenie dokáže vyprodukovať v elektrickej sieti nadprúd a prepätie.
Chrániť elektrické a elektronické systémy pred následkami bleskov možno dvoma spôsobmi. Najúčinnejším riešením je inštalácia prepäťovej ochrany do hlavného rozvádzača, ako sú napríklad kombinované zvodiče prepätia iPRF1 alebo PRD1 Master od Schneider Electric, ktoré en-bloc zabránia poškodeniu všetkej elektroniky v budove. Ďalšiu úroveň ochrany potom predstavujú zásuvkové prepäťové ochrany. Niektoré typy sú vybavené sieťovými konektormi, ktoré zabraňujú prenosu nárazového prúdu po komunikačných kábloch k televízorom, telefónom, počítačom, routerom a ďalším sieťovým prvkom.
ČO JE PREPÄŤOVÁ OCHRANA?Aby blesk nepoškodil elektrické a elektronické zariadenia, je potrebné zachytiť bleskový prúd a zviesť ho do zeme, zabezpečiť tzv. ekvipotenciálne pospájanie inštalácie a minimalizovať indukciu a iné nepriame účinky. Pred priamym zásahom blesku sú budovy na vonkajšej strane chránené rôznymi typmi bleskozvodov. Systém ochrany budovy však nedokáže chrániť samotnú elektrickú inštaláciu, pretože približne polovica bleskových prúdov zvedených bleskozvodom sa vracia naspäť po uzemňovacej sústave do elektrickej inštalácie, navyše často prekračuje izolačnú pevnosť vodičov a indikuje prepätia. Preto je nutné zabezpečiť aj ochranný systém elektrickej inštalácie vo vnútri budovy, ktorý obmedzuje prepätia na hodnoty prijateľné pre elektrické a elektronické zariadenia. Systém pozostáva z jedného alebo viacerých zvodičov prepätia a ekvipotenciálneho pospájania vodivých častí. Zvodiče prepätia majú vysokú impendanciu. Pri vzniku prepätia sa impedancia zníži, v dôsledku čoho bleskový prúd prejde cez zvodič do zeme a obíde citlivé zariadenia.
