Takrat vsi komaj čakamo, da nam na servisu popravijo našo napravo, pa naj bo to gospodinjski aparat, TV, radio, računalnik, tu pa so tudi različni občutljivi elektronski elementi na pečeh za centralno kurjavo, klimatskih napravah...

Viri prenapetosti

Po zaslugi razvoja na področju elektronike se je število električnih naprav v povprečnem gospodinjstvu v desetletju ali dveh več kot podvojilo. Te naprave omogočajo vedno več funkcij, kar jim zagotavlja vedno bolj kompleksna vgrajena elektronika. Z vedno večjo koncentracijo elektronskih komponent se zmanjšujejo razdalje med priključki in komponentami na vezjih ter v komponentah samih. Z manjšanjem teh razdalj pa se povečuje občutljivost elektronskih naprav za različne oblike prenapetosti.

Viri prenapetosti so neposredni udar strele v objekt, posredni udar strele (udar strele v bližino objekta – čutiti je lahko vpliv na inštalacije v radiju celo do 1,5 km), stikalne manipulacije, indukcijske motnje ter stik energetskih in informacijskih povezav (v tem primeru pogosto prihaja do hudih poškodb informacijske opreme).

Stikalne manipulacije so najpogostejše v industrijskem okolju, njihove posledice odpravljamo predvsem z ustreznim vzdrževanjem naprav, ki te motnje povzročajo. Pri elektronskih napravah, ki so bolj občutljive za tovrstne motnje, se priporoča uporaba filtrov.

Indukcijske motnje ter stik med energetskimi in informacijskimi povezavami so najpogosteje posledica napak pri inštalacijah in povezovanju naprav med seboj. Čeprav standardi predpisujejo, da morajo biti povezave ločene, se v praksi pogosto dogaja, da zaradi stiske s prostorom informacijske povezave potekajo po istem inštalacijskem kanalu ali cevi kot energetske. Tudi kadar povezave potekajo po ločenih kanalih in ceveh, je pogosto opaziti, da pri križanju teh povezav ni dovolj dobro poskrbljeno, da ne pride do stika med njimi (ni ustrezne izolacije, ozemljene kovinske pregrade ...). V primeru povezav doma pa uporabniki pogosto prepletejo vse povezave med seboj, najpogosteje je to opaziti za televizijskimi aparati in računalniki.

Udar strele

Tudi če upoštevamo vsa inštalacijska pravila in uporabljamo ter vzdržujemo naše naprave v skladu s predpisi in navodili za vzdrževanje ter imamo vgrajene filtre, v primeru neposrednega ali posrednega udara strele to še vedno ni dovolj. Pri neposrednem udaru strele v objekt je zelo pomembno, da je na objektu izvedena ustrezna strelovodna zaščita. Ta objekt zaščiti pred mehanskimi poškodbami in odvede del energije, ki se je sprostila ob udaru strele v objekt, preostala energija udara pa se porazdeli po dovodnih vodnikih, ki prihajajo v objekt, ter prek indukcije tudi po vodnikih v objektu samem.

V primeru neposrednega oziroma posrednega udara strele nam naše naprave zaščiti le ustrezno izbrana in inštalirana prenapetostna zaščita. Osnova za učinkovito prenapetostno zaščito naprav je seveda dobra ozemljitev. Brez ustrezne ozemljitve je zaščita bistveno manj učinkovita, v skrajnem primeru, če ozemljitve ni ali pa je ta prekinjena, zaščita ne more delovati.

Stanje v Sloveniji

Trenutno stanje v Sloveniji na področju uporabe prenapetostih zaščit je najmanj skrb zbujajoče. Veliko objektov na izpostavljenih legah nima strelovoda, tudi ozemljitve so pogosto neustrezne in predvsem pri starejših objektih je to prej pravilo kot izjema. V zadnjih letih so se stvari sicer nekoliko izboljšale predvsem po zaslugi nekaterih elektro podjetij, ki za nove priključke električne energije že v glavne razdelilne omarice vgrajujejo zaščite razreda I, kar je seveda edini primeren način zaščite objekta pred udarom strele. Seveda samo ta zaščita še ni dovolj, da zaščiti vse naprave v objektu, je pa poleg strelovodne zaščite in ustrezne ozemljitve osnova, da lahko naprave v objektu kakovostno zaščitimo pred vsemi vplivi prenapetosti, vključno z udarom strele.

Če naprave in povezave v objektu opremimo z ustreznimi zaščitami, nam cca 98 odstotkov udarov strele ne bo poškodovalo naše opreme (pri drugih vplivih prenapetosti pa bodo naprave 100-odstotno zaščitene ob uporabi ustreznih zaščitnih modulov). Seveda je mogoče doseči tudi višji odstotek zaščite pri neposrednem udaru strele, vendar je to potem že povezano z višjimi stroški zaščite, poleg tega je že pri gradnji je potrebna uporaba med seboj povezanih armatur, ki ustvarijo faradayevo kletko, v kateri so vplivi elektromagnetnega valovanja veliko manjši.

Napačen koncept ščitenja

Žal se uporabniki, pogosto tudi na predlog inštalaterjev in trgovcev, odločajo za povsem napačen koncept ščitenja. Inštalaterji pogosto zagotavljajo, da je že uporaba zaščite razreda I dovolj za ščitenje celotnega objekta. V resnici pa je to minimum, ki ga elektropodjetje vgradi že v glavno omarico in služi kot osnovna zaščita pred neposrednim udarom strele. Ta zaščita ščiti samo energetske dele naprav, in še te le v bližini vgrajene zaščite, nikakor pa ne v celotnem objektu. Po drugi strani pa prodajalci pogosto zagotavljajo, da so kombinirane zaščite (razred III na energetski strani + podatkovna zaščita) dovolj za ščitenje različne elektronske opreme.

Posledice neustrezne oziroma neustrezno izbrane zaščite se lahko pokažejo že zelo kmalu. Najpogosteje so poškodovane naprave, ki imajo poleg napajalnega kabla še kako drugo (podatkovno) povezavo. Če je ta povezava zunanja, je naprava še toliko bolj občutljiva. Naprave, na katerih najpogosteje pride do poškodb, so modem (preko njega pogosto tudi priključen računalnik), telefon, fax, televizija, hišni kino ter različni radijski sprejemniki.

Napetosti ob udaru strele

Ob udaru strele v objekt oziroma njegovo neposredno bližino pride do sprostitve izredno velike količine energije. Tik pred udarom je električno polje izredno močno, napetosti med prevodnimi deli pa zaradi tega izredno visoke (tudi preko 100 kV). Prihaja tudi do prebojev med kovinskimi deli, oddaljenimi več kot 1 m. Ko pa se vzpostavi povezava, stečejo tokovi tudi preko 100 kA. Če zaščite nimamo vgrajene, so torej ogrožene vse naprave, v katerih so deli različne napetosti oddaljeni manj kot 1 meter.

Standard za električne naprave pa predpisuje razdaljo minimalno 8 milimetrov med podatkovnim in napajalnim delom. Druge razdalje so seveda lahko veliko manjše. Tako je skupna varnostna razdalja med telefonskim delom modema z vgrajenim razsmernikom (routerjem) in napajalnim delom računalnika, priključenega na modem, manjša od 2 centimetra.

Zaščita

Kot vidimo, je treba računalnik ustrezno zaščiti. Pri tem moramo biti pozorni na ločitev vhodnih (na njih je prisotna prenapetost) in izhodnih povezav, saj se drugače lahko inducira napetost tudi na izhodni (ščiteni strani). Tudi napajalne priključke je koristno ločiti od podatkovnih. Vsekakor povezave ne smejo biti prepletene vsevprek.

Priporočljivo bi bilo namestiti zaščito na zid, povezati telefonsko linijo na zaščito in nato izhodno na modem, pri tem pa ločiti dohodno linijo od povezave na modem. Ker sta tukaj dva potencialna vira prenapetosti (napajalni priključek, tj. energetska vtičnica, in telefonski priključek), je treba poskrbeti, da sta ločena od drugih vodnikov.

V primeru udarov v bližino objekta se pogosto pojavljajo zelo visoke prenapetosti predvsem med energetskim in podatkovnim vodom (telefon ali kabelsko omrežje), saj sta pogosto oba voda pripeljana do objekta iz povsem različnih smeri in je zato potencialna razlika med obema zelo visoka. Podobno se dogaja, če je en vod vkopan v zemljo, drugi pa prihaja do objekta po zraku. Tudi tedaj so razlike v potencialih zelo velike in za nezaščitene naprave praviloma usodne.

Za ustrezno zaščito elektronske naprave, na primer računalnika, povezanega na lokalno omrežje, bi torej potrebovali ustrezno ozemljitev, strelovodno zaščito, prenapetostno zaščito razreda I v glavni razdelilni omarici, prenapetostno zaščito razreda II v podrazdelilni omarici ter kombinirano zaščito razreda III, ki bi ščitila tako energetski kot telekomunikacijski del modema. Enako velja, da je treba s podobnimi kombiniranimi prenapetostnimi zaščitami zaščititi tudi druge električne naprave, saj le tako lahko preprečimo oziroma zmanjšamo verjetnost njihove poškodbe.

Aleš Golob
Iskra zaščite d.o.o.