Wyładowania atmosferyczne: Czy twoja instalacja jest rzeczywiście bezpieczna?

Wielu sprzedawców i użytkowników zasilaczy UPS wierzy, że urządzenia te automatycznie zapewniają ochronę cennego sprzętu i danych przed impulsami przepięciowymi powodowanymi przez wyładowania atmosferyczne. To jednak nie takie proste, wyjaśnia Christophe Jammes, menadżer produktu oddziału Power Quality firmy Eaton na region EMEA.

Nawet na terenie Europy, która przecież wcale nie należy do miejsc najczęstszego występowania wyładowań atmosferycznych, powodowane przez nie impulsy przepięciowe stanowią realne zagrożenie dla systemów informatycznych i telekomunikacyjnych oraz innych instalacji elektrycznych wykorzystywanych w nowoczesnym biznesie.

Dostępne online mapy częstotliwości występowania wyładowań atmosferycznych wskazują, że na większości terytorium Europy na każdy kilometr kwadratowy powierzchni przypada od 2 do 10 wyładowań na rok. Nie wydaje się to dużą liczbą i rzeczywiście, szanse trafienia pioruna w konkretny budynek lub instalację są małe. Jednak do spowodowania uszkodzeń nie jest wcale wymagane bezpośrednie trafienie.

Pojawienie się wyładowania gdziekolwiek w najbliższej okolicy może zaindukować w sieci energetycznej impuls przepięciowy o energii wystarczającej do spowodowania uszkodzenia urządzeń elektrycznych. Jeśli przyjmiemy, że maksymalna odległość wystąpienia wyładowania niebezpiecznego dla naszej instalacji to 5 km, wielkość zagrożonej powierzchni wynosi około 75 km2. A zatem przy statystycznych 10 wyładowaniach na kilometr kwadratowy, rocznie jesteśmy narażeni na 750 wyładowań potencjalnie niebezpiecznych dla instalacji!

Na pewno wiele osób czytających ten artykuł czuje się bezpiecznie wiedząc, że ich instalacja jest zasilana przez UPS. A przecież wszystkie UPSy zawierają wbudowane zabezpieczenie przepięciowe, czyż nie? Prawdą jest, że zdecydowana większość zasilaczy UPS zawiera jakąś formę zabezpieczenia przepięciowego wyszczególnioną w karcie katalogowej. Jednak często zabezpieczenie to nie jest na tyle efektywne, na ile powinno być.

Problem polega na tym, że tnąc koszty niektórzy producenci zasilaczy wyposażają je w zabezpieczenie działające efektywnie tylko dla przepięć pojawiających się między przewodem fazowym i neutralnym. Jednak w rzeczywistych warunkach impulsy przepięciowe indukowane wskutek wyładowań atmosferycznych pojawiają się najczęściej między przewodem fazowym i uziemieniem i/lub między przewodem neutralnym i uziemieniem.

Tanie UPSy nie zawierają w ogóle zabezpieczenia przed tego typu impulsami, stwarzając użytkownikowi jedynie złudzenie bezpieczeństwa. Zasilacze UPS najwyższej klasy, w tym wszystkie produkowane przez firmę Eaton Power Quality mogą kosztować nieco więcej, jednak zawierają pełen zestaw zabezpieczeń przed impulsami przepięciowymi pojawiającymi się między kablem fazowym i neutralnym, fazowym i uziemieniem oraz neutralnym i uziemieniem.

Chcąc zyskać pewność, że nasz zasilacz UPS zapewnia efektywne zabezpieczenie przepięciowe powinniśmy zwrócić uwagę jeszcze na kilka rzeczy. Po pierwsze, producent zasilacza powinien podać jego dokładne specyfikacje. Adnotacje w stylu "zawiera zabezpieczenie przed przepięciami na linii zasilania" są bezwartościowe. Zamiast tego musi być podana pełna informacja o kompatybilności z międzynarodowymi standardami (np. IEC 61643-1, Low Voltage Surge Protective Devices) oraz o poziomie ochrony przepięciowej, zazwyczaj podawanym w kV.

Należy też wiedzieć, że żaden zasilacz ani żaden element zabezpieczający nie zapewni całkowitej ochrony przed impulsami przepięciowymi wywołanymi przez wyładowania atmosferyczne. Energia zaindukowana w instalacji przez dostatecznie bliskie wyładowanie zawsze przekroczy wartość możliwą do zaabsorbowania przez jakiekolwiek realizowane w praktyce i dostępne na rynku urządzenie zabezpieczające.

Niemniej jednak, dobre zasilacze UPS są w stanie stłumić większość przepięć pojawiających się w liniach zasilających, nie ulegając przy tym awarii. W celu ochrony przed dużymi przepięciami stosuje się w nich zabezpieczenia typu on-off z elementem jednorazowym, pozwalającym rozproszyć energię impulsu, jednak ulegającym przy tym zniszczeniu.

Użytkownik zasilacza UPS musi mieć świadomość, że w instalacji wystąpiło duże przepięcie powodujące zadziałanie wspomnianego zabezpieczenia on-off, gdyż od tego momentu zasilacz jest go pozbawiony, mimo że może pracować normalnie. Odpowiedzialni producenci zasilaczy montują dodatkowy element ostrzegający, często wskaźnik LED, którego zadaniem jest sygnalizacja uszkodzenia elementu zabezpieczającego. Nie należy korzystać z zasilaczy pozbawionej tej funkcji.

Na koniec warto zaznaczyć, że o ile wysokiej jakości zasilacz UPS sam zapewnia skuteczne zabezpieczenie przepięciowe, o tyle jeszcze lepiej będzie się sprawował jako element składowy kompleksowego systemu zabezpieczającego. Tego typu system obejmuje kilka poziomów zabezpieczeń. Zawiera wysokoenergetyczne elementy zabezpieczające montowane w punkcie połączenia budynku z siecią energetyczną oraz mniejsze elementy rozmieszczone w krytycznych punktach instalacji elektrycznej wewnątrz budynku. Specjaliści w zakresie tego typu systemów, w tym sektor elektryczny firmy Eaton z chęcią udzielą porad odnośnie realizacji instalacji zabezpieczających.

Zapewnienie ochrony szczególnie wrażliwych i krytycznych ze względów bezpieczeństwa systemów poprzez zainstalowanie zasilaczy UPS jest zawsze donośną decyzją biznesową. Jeśli jednak potrzebujesz zasilacza UPS zapewniającego efektywną ochronę przed przepięciami wywoływanymi przez wyładowania atmosferyczne, lub jeśli jesteś sprzedawcą doradzającym w doborze zasilacza, pamiętaj o informacjach zamieszczonych w tym artykule i zawsze bardzo dokładnie sprawdzaj parametry podawane w kartach katalogowych!

  Zapytaj o więcej informacji…