Cechą charakterystyczną współczesnych urządzeń elektrycznych i elektronicznych jest ich stosunkowo niewielka odporność udarowa. Dotyczy to zarówno odporności na bezpośrednie oddziaływanie impulsowego pola elektromagnetycznego, jak i odporności na działanie napięć i prądów udarowych dochodzących do tych urządzeń z sieci zasilającej oraz z linii przesyłu sygnałów.
 

Znaczną część uszkodzeń urządzeń i systemów elektronicznych wywołują napięcia i prądy udarowe powstające podczas wyładowań piorunowych. Obecnie szkody wywołane przez przepięcia atmosferyczne są wielokrotnie większe od zniszczeń powstających podczas bezpośrednich uderzeń piorunów w obiekty budowlane (pożary, uszkodzenia budynków, uszkodzenia instalacji itp.).

Spis treści:

1. Wstęp
1.1. Symbole graficzne elementów i układów ochronnych
 

2. Zagrożenie piorunowe instalacji w obiekcie budowlanym
2.1. Podstawowe parametry prądów piorunowych
2.2. Zagrożenie związane z rozpływem prądów piorunowych w obiekcie
2.3. Zagrożenia związane z zewnętrzną instalacją usługową
2.4. Zagrożenia związane z indukowaniem się udarów podczas wyładowania w obiekt budowlany lub w jego pobliżu
2.5. Wyznaczanie napięć i prądów indukowanych w pętlach przewodów
2.5.1. Napięcia i prądy indukowane w strefie LPZ 1
2.5.2. Napięcia i prądy indukowane w kolejnych strefach
 

3. Napięcia i prądy udarowe w obwodach niskiego napięcia
3.1. Wyładowania piorunowe w LPS obiektów budowlanych
3.2. Wyładowania piorunowe w sąsiedztwie obiektu budowlanego
3.3. Wyładowania piorunowe w sąsiedztwie linii dochodzących do obiektu
3.4. Stany nieustalone w sieci elektroenergetycznej
3.5. Impulsy elektromagnetyczne eksplozji nuklearnych
3.5.1. Napięcia i prądy indukowane przez NEMP
3.6. Przepięcia rejestrowane w instalacji elektrycznej w obiektach budowlanych
3.7. Przenoszenie napięć udarowych przez transformatory
3.8. Napięcia i prądy udarowe w obwodach sygnałowych
3.8.1. Obwody telekomunikacyjne
3.8.2. Systemy informatyczne
3.8.3. Systemy kontrolno-pomiarowe w stacjach elektroenergetycznych
 

4. Strefowa koncepcja ochrony przed przepięciami
 

5. Odporność udarowa przyłączy urządzeń
5.1. Badania odporności udarowej urządzeń
5.1.1. Udary
5.1.2. Przebiegi oscylacyjne tłumione
5.1.3. Serie szybkich zakłóceń impulsowych
5.2. Poziomy odporności udarowej urządzeń
5.2.1. Przyłącza zasilania
5.2.2. Przyłącza sygnałowe
 

6. Wyrównywanie potencjałów w obiektach budowlanych
6.1. Ogólne zasady wyrównywania potencjałów instalacji wprowadzanych do obiektu budowlanego
6.1.1. Główna szyna wyrównawcza
6.1.2. Główny pierścień wyrównawczy
6.2. Wyrównywanie potencjałów wewnątrz obiektu budowlanego
 

7. Ograniczanie przepięć w instalacji elektrycznej w obiekcie budowlanym
7.1. Urządzenia do ograniczania przepięć typu 1
7.1.1. Zasady doboru i montażu
7.1.1.1. Układy połączeń SPD
7.1.1.2. Podstawowe zasady montażu
7.1.2. SPD o napięciowym poziomie ochrony poniżej 4000 V
7.1.3. SPD o napięciowym poziomie ochrony poniżej 2500 V
7.1.4. SPD o napięciowym poziomie ochrony poniżej 1500 V
7.1.5. Koordynacja właściwości SPD typu 1 z wymaganiami EMC urządzeń
7.1.6. Oddziaływanie prądów udarowych na zabezpieczenia nadprądowe
7.2. SPD typu 2
7.2.1. Zasady doboru i montażu
7.3. SPD typu 3
7.3.1. Dobór i instalacja
 

8. Wielostopniowe systemy ograniczania przepięć w instalacji elektrycznej
8.1. Układy SPD typu 1 i 2
8.2. Układy SPD typu 2 i 3
8.3. Układ SPD a chronione urządzenie
8.4. Zasady tworzenia wielostopniowego systemu ograniczania przepięć
8.5. Podstawowe błędy występujące przy projektowaniu i montażu systemów SPD
8.5.1. Błędy w fazie projektowania instalacji elektrycznej
8.5.1.1. Błędna ocena występującego zagrożenia instalacji elektrycznej
8.5.1.2. Niewłaściwe rozmieszczenie układów SPD różnych typów
8.5.1.3. Błędne układy połączeń
8.5.1.4. Brak koordynacji poziomów ograniczania przepięć przez układy SPD z odpornością udarową chronionych urządzeń
8.5.1.5. Różnice potencjałów pomiędzy instalacjami dochodzącymi do urządzenia
8.5.2. Błędy przy montażu SPD
8.5.2.1. Długie przewody stosowane do połączeń SPD
8.5.2.2. Siły dynamiczne działające pomiędzy przewodami z prądem udarowym
8.5.2.3. Brak lub niewłaściwy dobór zabezpieczenia nadprądowego
8.5.2.4. Wydmuch gazów na zewnątrz SPD
8.6. Eksploatacja i konserwacja SPD
 

9. Elementy i układy do ochrony przed przepięciami w obwodach sygnałowych
9.1. Elementy i urządzenia ograniczające przepięcia
9.1.1. Iskierniki gazowe
9.1.2. Warystory
9.1.3. Diody zabezpieczające
9.1.4. Diody tyrystorowe
9.2. Elementy i układy tłumiące przepięcia
9.2.1. Filtry dolnoprzepustowe
9.2.2. Filtry górnoprzepustowe
9.2.3. Sęki ćwierćfalowe
9.2.4. Właściwości ochronne filtrów przeciwzakłóceniowych
9.3. Elementy i urządzenia separujące
9.3.1. Transformatory separujące
9.3.2. Transoptory
9.3.3. Światłowody
9.3.4. Zasady skutecznej separacji galwanicznej
 

10. Urządzenia do ograniczania przepięć w systemach przesyłu sygnałów
10.1. Zasady doboru urządzeń ograniczających przepięcia
10.2. Zasady poprawnego montażu i kontroli stanu SPD
10.2.1. Spadki napięć na przewodach łączących SPD
10.2.2. Koordynacja współdziałania pomiędzy SPD w układach wielostopniowych
10.2.3. Różnice potencjałów pomiędzy instalacjami dochodzącymi do urządzenia
10.3. Przykłady doboru urządzeń ograniczających przepięcia
10.3.1. Abonencka stacja końcowa w systemie cyfrowej transmisji sygnałów ISDN
10.3.2. Urządzenia stacji bazowych GSM
10.3.3. Transmisja sygnałów za pomocą kabli koncentrycznych
 

11. Koordynacja układania instalacji niskonapięciowych w obiektach budowlanych
11.1. Ogólne zasady układania przewodów w obiekcie budowlanym
11.2. Odstępy między przewodami różnych instalacji
11.3. Układanie przewodów między obiektami
 

12. Przykłady ochrony przed przepięciami instalacji i urządzeń w obiekcie budowlanym
12.1. Ograniczanie przepięć w systemach zasilania gwarantowanego
12.2. Instalacje prądu stałego
12.3. Ograniczanie przepięć w instalacjach elektrowni wiatrowych
12.3.1. Ograniczanie przepięć w instalacji elektrycznej
12.3.2. Ograniczanie przepięć w systemach przesyłu sygnałów
12.4. Ochrona urządzeń na dachach obiektów
12.5. Ograniczanie przepięć w instalacjach elektrycznych niewielkich obiektów
12.6. Ochrona systemów antenowych
12.7. Ochrona odgromowa i przeciwprzepięciowa urządzeń systemów telewizji dozorowej
12.7.1. Poziomy odporności udarowej urządzeń
12.7.2. Ograniczanie przepięć w instalacji elektrycznej
12.7.3. Ograniczanie przepięć dochodzących do przyłączy sygnałowych
12.7.4. Ochrona odgromowa kamer
12.8. Ochrona odgromowa i przeciwprzepięciowa systemów fotowoltaicznych
12.8.1. Ochrona przed bezpośrednim działaniem prądu piorunowego
12.8.2. Ochrona przed przepięciami w instalacji elektrycznej
12.9. Ograniczanie przepięć w systemach kontrolno-pomiarowych
12.9.1. Sterowniki
12.9.2. Przetworniki i czujniki
12.9.3. Obwody iskrobezpieczne
12.10. Ograniczanie przepięć dochodzących do telekomunikacyjnych urządzeń abonenckich
12.11. Ograniczanie przepięć w okablowaniu strukturalnym
12.12. Ograniczanie przepięć w systemach telemechaniki
12.13. Iskierniki do połączeń wyrównawczych
 

13. Podsumowanie
 

14. Literatura