Η προστασία από κεραυνούς και υπερτάσεις είναι δύο στοιχεία ενός αποτελεσματικού συστήματος ηλεκτρικής προστασίας.
Ο κεραυνός είναι γνωστό ότι είναι η πιο σημαντική πηγή υπερτάσεων - έχουν καταγραφεί ότι τα μπουλόνια έχουν ένα εκατομμύριο έως ένα δισεκατομμύριο βολτ και μεταξύ 10.000 και 200.000 αμπέρ. Ωστόσο, ο κεραυνός αποτελεί μόνο ένα μέρος όλων των παροδικών γεγονότων σε μια εγκατάσταση.
Επειδή τα μεταβατικά μπορεί να προέρχονται τόσο από εξωτερικές πηγές (όπως κεραυνούς) όσο και από εσωτερικές πηγές, οι εγκαταστάσεις θα πρέπει να έχουν εγκατεστημένο σύστημα αντικεραυνικής προστασίας και προστασία από υπερτάσεις.
Σύστημα αντικεραυνικής προστασίας
Ένα σύστημα αντικεραυνικής προστασίας προστατεύει μια κατασκευή από άμεσο κεραυνό.
Για να γίνει αυτό, ένα τερματικό αέρα (ή ένα σύστημα τερματικών αέρα) τοποθετείται στην πιο πιθανή θέση για να συλλάβει το άμεσο χτύπημα, με βάση τον αρχιτεκτονικό σχεδιασμό της κατασκευής και τον εξοπλισμό οροφής. Το υπόλοιπο σύστημα έχει σχεδιαστεί για να μεταφέρει με ασφάλεια αυτήν την ηλεκτρική ενέργεια από το φωτισμό που χτυπά στη γείωση όσο το δυνατόν πιο αποτελεσματικά και με ασφάλεια.
Για να αναχαιτίσουν το χτύπημα και να μεταφέρουν την ενέργεια του υψηλού ρεύματος ενός κεραυνού στη γη, τα στοιχεία του συστήματος περιλαμβάνουν:
Αεροσταθμός, ο οποίος χρησιμοποιείται για την αναχαίτιση του κεραυνού.
Κάτω αγωγοί, παρέχοντας την πιο άμεση δυνατή διαδρομή για τη μετακίνηση της ηλεκτρικής ενέργειας προς το έδαφος.
Σύστημα γείωσης, το οποίο παρέχει μια διαδρομή για να διαχυθεί το ρεύμα στο έδαφος και να μην κινδυνεύει.
Συγκόλληση, με σκοπό τη μείωση της πιθανότητας διαφορών τάσης που αποτελούν κίνδυνο για την ασφάλεια.
Τα πρότυπα αντικεραυνικής προστασίας διασφαλίζουν τη σωστή τοποθέτηση των ακροδεκτών αέρα, τη διέλευση καλωδίου, τη γείωση και τη σύνδεση, προκειμένου να διασφαλιστεί η μέγιστη ασφάλεια σε αυτήν τη μεταφορά και απαγωγή ενέργειας.
Συσκευή προστασίας από υπερτάσεις (SPD)
Μια συσκευή προστασίας από υπερτάσεις (SPD) έχει σχεδιαστεί για να προστατεύει τα ηλεκτρικά συστήματα και τον εξοπλισμό από υπερτάσεις και παροδικά συμβάντα περιορίζοντας τις μεταβατικές τάσεις και εκτρέποντας τα ρεύματα υπέρτασης.
Τι προκαλεί παροδικά και υπερτάσεις;
Ο κεραυνός είναι η πιο θεαματική μορφή ενός εξωτερικά παραγόμενου κύματος, ωστόσο, εκτιμάται ότι 65% όλων των μεταβατικών φαινομένων δημιουργούνται εσωτερικά εντός της εγκατάστασης από την εναλλαγή ηλεκτρικών φορτίων όπως:
Αστραπές
Συστήματα θέρμανσης
Κινητήρες
Άλλα επαγωγικά φορτία
Πώς λειτουργεί ένα SPD;
Υπάρχει τουλάχιστον ένα μη γραμμικό στοιχείο του SPD, το οποίο υπό διαφορετικές συνθήκες, μεταβαίνει μεταξύ μιας κατάστασης υψηλής και χαμηλής αντίστασης. Σε κανονικές τάσεις λειτουργίας, τα SPD βρίσκονται σε κατάσταση υψηλής σύνθετης αντίστασης και δεν επηρεάζουν το σύστημα. Όταν εμφανίζεται μια μεταβατική τάση στο κύκλωμα, το SPD κινείται σε κατάσταση αγωγιμότητας (ή χαμηλής αντίστασης) και εκτρέπει την μεταβατική ενέργεια και το ρεύμα πίσω στην πηγή ή στη γείωση. Αυτό περιορίζει ή συσφίγγει το πλάτος της τάσης σε ένα ασφαλέστερο επίπεδο. Μετά τομεταβατικό εκτρέπεται, το SPD επανέρχεται αυτόματα στην κατάσταση υψηλής σύνθετης αντίστασης.
Τι ξεχωρίζει τα δύο συστήματα;
Σε βασικό επίπεδο, το σύστημα αντικεραυνικής προστασίας προστατεύει την εγκατάσταση και τη δομή από άμεσες κρούσεις, ενώ τα SPD προστατεύουν τον ηλεκτρικό εξοπλισμό και τα συστήματα από υπερτάσεις ή παροδικά.
Ο τρόπος λειτουργίας των δύο, και τα εμπλεκόμενα εξαρτήματα, ποικίλλουν επίσης. Τα εξαρτήματα του συστήματος αντικεραυνικής προστασίας είναι πάντα στη θέση τους και έτοιμα για λειτουργία, ενώ τα SPD παρακολουθούν τις τάσεις του εσωτερικού συστήματος και ενεργοποιούνται εάν παρουσιαστεί παροδική τάση στο κύκλωμα.