Burze pod koniec lata - o czym należy pamiętać?

Burza a instalacja elektryczna - jakie zagrożenia powodują wyładowania atmosferyczne?

Wyładowania atmosferyczne stanowią poważne zagrożenie dla instalacji elektrycznych i elektroniki. Piorun może spowodować bezpośrednie uszkodzenie budynku, ale równie niebezpieczne są przepięcia powstające wskutek wyładowań w pobliżu domu.

Przepięcie może w ułamku sekundy uszkodzić wrażliwe podzespoły elektroniczne. Zagrożone są m.in. telewizory i sprzęt RTV, komputery i monitory, routery i modemy, systemy alarmowe i automatyka domowa, urządzenia AGD oraz falowniki instalacji fotowoltaicznej.

W skrajnych przypadkach wyładowania atmosferyczne mogą doprowadzić również do pożaru lub poważnego uszkodzenia budynku.

Dlatego przed sezonem burzowym warto sprawdzić stan instalacji i zadbać o odpowiednio dobraną ochronę przeciwprzepięciową.

Czy piorunochron wystarczy?

Instalacja odgromowa potocznie nazywana piorunochronem, ma za zadanie przejąć i bezpiecznie odprowadzić prąd piorunowy do ziemi. Nie oznacza to jednak, że wszystkie urządzenia znajdujące się w budynku są automatycznie zabezpieczone przed przepięciami.

Właśnie dlatego ochrona odgromowa powinna być uzupełniona o ochronę przeciwprzepięciową.

Jej ważnym elementem są ograniczniki przepięć SPD, które ograniczają niebezpieczne przepięcia i odprowadzają nadmiar energii do układu uziemiającego, którego istotnym elementem jest uziom.

Co odłączyć podczas burzy?

Nowoczesne urządzenia są wyposażone w delikatną elektronikę, która może być szczególnie podatna na skutki przepięć. Jeśli nadciąga silna burza, warto rozważyć odłączenie od zasilania najbardziej wrażliwych i kosztownych urządzeń. Najprostszym rozwiązaniem jest wyjęcie wtyczki z gniazdka.

• SPD typu 1
  

Ogranicznik tego typu stosuje się przede wszystkim tam, gdzie istnieje ryzyko przepływu części prądu piorunowego przez instalację elektryczną, np. w budynkach posiadających instalację odgromową.
Ich zadaniem jest ochrona instalacji przed skutkami bezpośrednich i bliskich wyładowań atmosferycznych.

• SPD typu 2
  

Ograniczniki typu 2 chronią instalację przede wszystkim przed przepięciami indukowanymi oraz przepięciami łączeniowymi.
Stosuje się je jako kolejny stopień ochrony, najczęściej w rozdzielnicach elektrycznych.

• SPD 1+2
  

Urządzenia kombinowane typu 1+2 łączą funkcje dwóch pierwszych stopni ochrony (chronią przed bezpośrednimi i pośrednimi skutkami uderzeń pioruna). 
Są często stosowane w rozdzielnicach głównych budynków mieszkalnych, szczególnie tam, gdzie wymagany jest wyższy poziom ochrony. 
Dobór odpowiedniego ogranicznika powinien jednak zawsze uwzględniać parametry instalacji, sposób zasilania budynku, obecność instalacji odgromowej oraz sposób wykonania uziemienia.

• SPD typu 3
  

Typ 3 stanowi dodatkowy stopień ochrony urządzeń szczególnie wrażliwych na przepięcia. Ograniczniki tego typu mogą być stosowane w pobliżu chronionego odbiornika, uzupełniając ochronę zapewnianą przez wcześniejsze stopnie.
W praktyce skuteczna ochrona często opiera się na odpowiednio skoordynowanym systemie wielostopniowym, np. T1 + T2 + T3.

Fotowoltaika a burza - jak zabezpieczyć instalację PV?

Instalacja fotowoltaiczna jest szczególnie narażona na skutki przepięć. Duża powierzchnia modułów oraz prowadzone na dachu przewody DC sprawiają, że instalacja PV może być podatna zarówno na bezpośrednie działanie wyładowań atmosferycznych, jak i na przepięcia indukowane.

Szkody wywołane bezpośrednim uderzeniem pioruna w instalację PV mogą być bardzo poważne. Wyładowania atmosferyczne mogą również powodować przepięcia indukowane. Uderzenie pioruna w moduł fotowoltaiczny może prowadzić do przebicia izolacji i uszkodzenia elektroniki, a powstała w jego wyniku wysoka temperatura może zwiększać ryzyko pożaru.

Jak zabezpieczyć instalację fotowoltaiczną przed skutkami wyładowań atmosferycznych?

Zewnętrzna ochrona odgromowa

W przypadku budynku wymagającego ochrony odgromowej należy odpowiednio zaprojektować system LPS (Lightning Protection System). Istotne jest również właściwe rozmieszczenie elementów instalacji odgromowej oraz zachowanie odpowiednich odstępów izolacyjnych pomiędzy instalacją odgromową a elementami instalacji PV.

Bardzo ważnym elementem całego systemu jest również prawidłowo wykonany uziom, np. otokowy lub pionowy, odpowiednio dobrany do warunków obiektu. W przypadku uziomu pionowego stosuje się szpilkę uziomu, której montaż może być ułatwiony przez zastosowanie odpowiedniego elementu, takiego jak grot do uziomów.

Wewnętrzna ochrona przeciwprzepięciowa

Ochrona wewnętrzna wykorzystuje ograniczniki przepięć SPD montowane zarówno po stronie DC, jak i AC. 

• Po stronie DC ograniczniki zabezpieczają obwody prowadzące energię z modułów fotowoltaicznych do falownika. W zależności od projektu i poziomu zagrożenia stosuje się odpowiednie rozwiązania typu 1, typu 2 lub kombinowane. 
  
• Po stronie AC ograniczniki chronią instalację elektryczną oraz falownik przed przepięciami mogącymi pojawić się od strony sieci elektroenergetycznej.
  

Rozmieszczenie oraz typ zastosowanych SPD powinny wynikać z projektu instalacji i oceny ryzyka. Szczególnie ważna jest odpowiednia koordynacja wszystkich elementów ochrony. 

Co sprawdzić w instalacji elektrycznej przed sezonem burzowym?

Przed nadejściem sezonu burzowego warto poświęcić chwilę na kontrolę instalacji elektrycznej. Szczególną uwagę należy zwrócić na:

• stan rozdzielnicy elektrycznej,
• stan instalacji odgromowej,
• połączenia wyrównawcze i uziemiające,
• obecność oraz stan ograniczników przepięć SPD,
• zabezpieczenia instalacji fotowoltaicznej,
• przewody prowadzone na zewnątrz budynku.

Nowoczesne ograniczniki przepięć mogą być wyposażone we wskaźniki stanu oraz wymienne moduły, dzięki czemu łatwiej kontrolować ich sprawność i w miarę potrzeb wymienić uszkodzony element.

Najważniejsze elementy skutecznej ochrony to prawidłowo wykonane uziemienie, instalacja odgromowa - jeśli jest wymagana - oraz odpowiednio dobrane i skoordynowane ograniczniki przepięć SPD.