Znaczenie ochrony przeciwprzepięciowej i odgromowej

Kluczowym zadaniem ochrony przeciwprzepięciowej i odgromowej jest zabezpieczenie zarówno osób, jak i obiektów prywatnych i publicznych, zakładów przemysłowych oraz całego znajdującego się w nich sprzętu. W ten sposób można uniknąć kosztownych uszkodzeń spowodowanych wyładowaniami atmosferycznymi i przepięciami.

Urazy ciała

Urazy ciała

Niezawodna ochrona odgromowa chroni ludzi przed obrażeniami, a nawet śmiercią spowodowaną uderzeniem pioruna w domach lub budynkach użyteczności publicznej (np. stadionach piłkarskich lub szpitalach).

Zagrożenie pożarem

Zagrożenie pożarem

Bezpośrednie uderzenie pioruna może spowodować pożary budynków. Ochrona odgromowa staje się zatem coraz ważniejsza, zwłaszcza w technice procesowej i strefach ATEX (w atmosferach zagrożonych wybuchem).

Szkody materialne

Szkody materialne

Wszystkie urządzenia elektryczne i elektroniczne mogą ulec uszkodzeniu przez przepięcia. Może to skutkować stratami finansowymi oraz utratą danych osobowych i informacji.

Utrata produkcji

Utrata produkcji

Czas przestoju zakładu produkcji ma konsekwencje ekonomiczne. Dzięki ochronie przed uderzeniami pioruna i przepięciami można uniknąć kosztownych napraw i czasu przestoju.

Utrata danych i informacji

Utrata danych i informacji

Brak dostępności danych i informacji może mieć poważne konsekwencje np. w branży transportowej. Dobrym przykładem jest wieża kontrolna i serwery na lotnisku.

Uszkodzenia spowodowane wyładowaniami atmosferycznymi i prądem udarowym w 2024 roku

Wykres z arkuszem bilansowym wyładowań GDV 2024

GDV corocznie publikuje bieżący diagram wyładowań atmosferycznych, który opisuje liczbę roszczeń i wypłat z tytułu ubezpieczenia. W 2024 r. łączne szkody wyniosły 350 mln euro za 220 tys. przypadków uszkodzeń spowodowanych wyładowaniami atmosferycznymi i przepięciami. Wysoką średnią wartość szkód można wytłumaczyć coraz lepszym wyposażeniem technicznym budynków i domów.

*Źródło: Gesamtverband der Deutschen Versicherungswirtschaft e.V.; tymczasowy status, czerwiec 2025 r.

Czym są napięcia udarowe?

Miejsca, w które uderza piorun

Przepięcia to niezwykle wysokie napięcia, które leżą poza zakresem tolerancji napięcia znamionowego. Mają bardzo strome czasy narastania i mogą zakłócić lub nawet zniszczyć izolację i funkcję komponentów elektrycznych i elektronicznych.

Ogólnie rozróżnia się dwa typy przepięć:

  • Przepięcia spowodowane przez czynności łączeniowe lub wpływy atmosferyczne

  • Przepięcia spowodowane uderzeniami pioruna

Przy uderzeniach pioruna rozróżnia się również uderzenia pioruna bezpośrednio w obiekt (S1), uderzenia pioruna obok obiektu (S2), uderzenia pioruna w linie zasilania (S3) lub uderzenia pioruna obok linii zasilania (S4).

Jakie są typy wyładowań atmosferycznych?

Wyładowanie chmura-ziemia

Wyrównanie zachodzi między elektrycznie naładowaną chmurą burzową a powierzchnią ziemi. Rozładowanie pioruna rozpoczyna się w kierunku w dół, od chmury do ziemi. Wyładowania te często występują na płaskim terenie i w pobliżu niskich budynków. Odgałęzienia są skierowane w stronę ziemi.

Wyładowanie ziemia-chmura

Rozładowanie ładunku elektrycznego rozpoczyna się od powierzchni ziemi i wnosi w kierunku chmury burzowej. Wyładowania te są wyzwalane przez wysokie obiekty (wieże, maszty radiowe lub szczyty górskie). Odgałęzienia są skierowane od ziemi do chmury.

Wyładowanie chmurowe

Rozładowanie ładunków elektrycznych zachodzi wewnątrz chmury lub pomiędzy różnymi chmurami. Ten typ wyładowań występuje często i jest zwykle widoczny w postaci błyskawicy rozświetlającej niebo.

Rozprzestrzenianie się pioruna

Zasięg uderzenia pioruna

Bezpośrednie uderzenia pioruna lub uderzenia w promieniu ok. 2 km mogą spowodować przedostawanie się przepięć do budynków przez linie zasilania, telefoniczne, danych i I&C*. W ramach tego obwodu zmienne zakłóceń mogą być sprzężone z systemem galwanicznie, indukcyjnie lub pojemnościowo.

Jednakże przepięcia spowodowane przełączaniem obciążeń indukcyjnych, operacjami przełączania dostawcy energii lub przestarzałymi i wadliwymi urządzeniami elektrycznymi występują znacznie częściej niż uderzenia pioruna.

*oprzyrządowanie i sterowanie

Koncept ochrony przeciwprzepięciowej

Koncept ochrony przeciwprzepięciowej

Ideą koncepcji ochrony przeciwprzepięciowej jest stopniowe ograniczanie przepięć do bezpiecznych poziomów. W normie DIN VDE 0110-1 ochrona przeciwprzepięciowa do zasilania i rozdzielania energii jest podzielona na trzy obszary:

  • Zasilanie
  • Rozdzielanie podrzędne oraz
  • Urządzenia końcowe/gniazda

Urządzenie końcowe posiada rezystancję izolacji na poziomie 1,5 kV. Ograniczniki przeciwprzepięciowe i odgromowe służą do zapobiegania zniszczeniu urządzeń przez impulsy zakłóceniowe i nadmierne napięcie.

Typ I – ogranicznik odgromowy

Ogranicznik odgromowy (typ I) rozładowuje impuls zakłóceniowy bezpośrednio do uziemienia na zasilaniu lub głównej tablicy rozdzielczej i ogranicza impulsy do napięć poniżej 6 kV.

Trwałość izolacji od zasilania do głównej tablicy rozdzielczej wynosi 6 kV.

Typ II – ogranicznik przepięć

Ogranicznik przeciwprzepięciowy (typu II) jest zwykle instalowany w podrozdzielni, gdzie ogranicza napięcie do mniej niż 4 kV.

Trwałość izolacji od głównej tablicy rozdzielczej do podrozdzielni (i wraz z nią) wynosi 4 kV.

Typ III – ochrona przepięciowa urządzeń końcowych

Ochrona przeciwprzepięciowa urządzeń końcowych (typ III) jest ostatecznie montowana bezpośrednio przed chronionym urządzeniem i ogranicza napięcie do wartości poniżej 2,5 kV.

Trwałość izolacji od podrozdzielni do urządzenia końcowego wynosi 2,5 kV.

Do pobrania

Masz jakieś pytania?

* Pola wymagane