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.).
Zaprojektowanie i wykonanie poprawnie działającego systemu ograniczania narażeń piorunowych do odpowiedniego
poziomu wymaga posiadania niezbędnych informacji dotyczących:
podstawowych parametrów charakteryzujących zagrożenie występujące podczas:
– bezpośrednich wyładowań piorunowych w obiekty budowlane lub w ich bliskim sąsiedztwie,
– bezpośrednich wyładowań piorunowych w instalacje dochodzące do obiektów lub wyładowań w sąsiedztwie
tych instalacji,
poziomów odporności przyłączy zasilania i sygnałowych urządzeń na działanie napięć i prądów udarowych,
poziomów odporności urządzeń i systemów na oddziaływanie piorunowego pola elektromagnetycznego,
możliwości ograniczania występujących zagrożeń przez elementy i układy ograniczające napięcia i prądy
udarowe,
wybranych zagadnień zewnętrznej i wewnętrznej ochrony odgromowej obiektów budowlanych.
Narażenia powstające wskutek bezpośredniego oddziaływania rozpływającego się prądu piorunowego lub
przepięcia atmosferyczne są szczególnie groźne dla urządzeń pracujących w rozbudowanych systemach elektronicznych.
W takich przypadkach nawet drobne uszkodzenie pojedynczego urządzenia może unieruchomić
cały system. Analizując zagrożenie piorunowe należy zwrócić uwagę na:
wszelkiego rodzaju systemy telekomunikacyjne,
sieci komputerowe,
urządzenia stosowane w służbie zdrowia,
systemy, których awaria lub błędne działanie może stworzyć zagrożenie dla środowiska naturalnego (np.
systemy elektroniczne w zakładach przemysłu chemicznego),
systemy kontrolno-pomiarowe w energetyce,
urządzenia w rozległych systemach elektronicznych instalowane na otwartym terenie (np. stacje benzynowe,
oczyszczalnie ścieków itp.).
Powyższe fakty powodują gwałtowny wzrost zainteresowania problematyką kompleksowej ochrony przed
piorunowym impulsem elektromagnetycznym, ze zwróceniem szczególnej uwagi na stworzenie warunków
bezawaryjnego i niezawodnego działania systemów elektronicznych.
Przystępując do projektowania urządzenia piorunochronnego LPS (Lightning Protection System) w obiekcie
budowlanym, w którym będą zainstalowane rozbudowane systemy elektroniczne, należy posiadać podstawowy
zasób wiedzy technicznej umożliwiający rozwiązywanie problemów związanych z:
ochroną odgromową obiektów budowlanych, ze szczególnym uwzględnieniem zasad ochrony przed bezpośrednim
oddziaływaniem rozpływającego się prądu piorunowego,
ochroną przed piorunowym impulsem elektromagnetycznym,
ochroną instalacji elektrycznej oraz zasilanych urządzeń przed rozpływającym się prądem piorunowym
oraz przepięciami atmosferycznymi,
wyrównywaniem potencjałów wewnątrz obiektów budowlanych, ekranowaniem przed piorunowym polem
elektrycznym i magnetycznym,
zakresem badań, doborem i rozmieszczaniem urządzeń ograniczających przepięcia SPD (Surge Protective
Device) w instalacji elektrycznej oraz w liniach przesyłu sygnałów,
sposobem prowadzenia badań odporności urządzeń i systemów na działanie napięć i prądów udarowych
oraz wymaganymi dopuszczalnymi poziomami odporności przyłączy zasilania i sygnałowych urządzeń
chronionych systemów na działanie udarów,
zasadami koordynacji odporności udarowej przyłączy urządzeń z istniejącym zagrożeniem piorunowym
oraz z możliwościami różnorodnych urządzeń ograniczających przepięcia,
zasadami prowadzenia badań i wymaganymi poziomami odporności urządzeń oraz całych systemów elektronicznych
na działanie impulsowego pola magnetycznego,
koordynacją układania przewodów wszelkiego rodzaju instalacji wewnątrz obiektów budowlanych,
doborem materiałów stosowanych do budowy urządzeń piorunochronnych.
Podstawowe informacje dotyczące projektowania i wykonawstwa urządzeń piorunochronnych zawarto
w normach zestawionych w tabelach 1.1. i 1.2.
Należy zauważyć, że w tabelach ograniczono się tylko do zestawienia norm zawierających podstawowe informacje
i zalecenia dotyczące ochrony odgromowej i ograniczania przepięć w instalacji elektrycznej i liniach
przesyłu sygnałów. Dodatkowo należy uwzględnić wymagania dotyczące:
kompatybilności elektromagnetycznej urządzeń, należy zwrócić szczególną uwagę na poziomy odporności
udarowej przyłączy zasilania i sygnałowych urządzeń (rozdział 5),
układania sieci kablowych służących do rozprowadzania sygnałów telewizyjnych, radiofonicznych i usług
interaktywnych, tworzenia systemów uziomowych, dotyczy to szczególnie obiektów nadawczo-odbiorczych,
wyrównania potencjałów oraz ekranowania w obiektach budowlanych.
Zasób wiedzy technicznej zawarty w przedstawionych normach jest dostateczny do ograniczenia narażeń
piorunowych w typowych obiektach budowlanych, w których pracują podstawowe systemy elektroniczne.
Przedstawione informacje mogą okazać się niewystarczające w przypadkach dużych obiektów przemysłowych
i telekomunikacyjnych, centrów obliczeniowych, elektrowni, lotnisk i innych obiektów zawierających
systemy elektryczne i elektroniczne, od których wymagane jest pewne i niezawodne działanie.