olyan váratlanul teheti tönkre pl. a villámcsapás által létrehozott túlfeszültség az elektromos berendezéseinket, számítógépeinket, még ha védettnek hittük is azokat. Ritkán előforduló jelenség, de akkor nagy bajt tud okozni (nem is beszélve a járulékos pl. működés kiesés, adatvesztés miatti károkról), és jellemzően mindig a legrosszabbkor jön. Legtöbbünknek hiányos ismereteink vannak a védelmi berendezések és rendszerek működéséről, ezért sokan gondoskodási szándék ellenére sem a megfelelő védelmet alkalmazzák. Kérésemre itt Varga Tamás, egy ezen a területen szakértő barátom bemutatja a leggyakoribb tévhiteket, és a védekezés alapelvét.

Tévhitek a túlfeszültség-védelemmel kapcsolatban:

• Van egy túlfeszültségvédett hosszabbítóm, így a számítógépem védelme megfelelő
• A szünetmentes tápegységem a villámcsapás során fellépő túlfeszültségek ellen is véd
• Egy villámcsapás után a túlfeszültség-védelmi készülékek elromlanak

Ezek az állítások általában NEM IGAZAK, de ennek indoklásához vizsgáljuk meg részletesebben a jelenséget.

Mi is az a túlfeszültség?

Túlfeszültségnek az erős- és gyengeáramú rendszerek üzemi (névleges) feszültségét meghaladó feszültségértékeket nevezzük. Nagyságuk, lefutásuk (jelalakjuk) sokféle lehet, a néhány volt nagyságrendű feszültségemelkedésektől a több ezer voltos feszültségtüskékig.

A túlfeszültségek közül a legveszélyesebbek a villámcsapások során az erős- és gyengeáramú rendszerekben keletkező túlfeszültségek, melyek olyan nagy értékűek lehetnek, hogy meghaladják a rendszerekhez csatlakozó villamos berendezések (pl. számítógépek) szigetelési szintjeit, ezáltal a berendezések meghibásodásához vezethetnek.

Fontos, hogy nem csak az adott épületet (illetve annak külső villámvédelmi rendszerét, villámhárítóját) közvetlenül érő villámcsapás, hanem az épület néhány kilométeres környezetében becsapó villám is hozhat létre igen jelentős túlfeszültségeket a villamos hálózatokban.

Hogy lehet a villámcsapások során keletkező túlfeszültségek ellen hatékonyan védekezni?

A villámcsapás által létrehozott túlfeszültségek ellen megfelelően méretezett és kialakított többlépcsős, összehangolt működésű (koordinált) túlfeszültség-védelmi készülékek rendszerével lehet hatásosan védekezni.

Egy többlépcsős túlfeszültség-védelmi rendszer erősáramú (400/230V) hálózatok esetén általánosan három fokozatból áll. Az 1. osztályú („durvavédelmi”) fokozat célja a nagy energiájú részvillám-áramok levezetése, a 2. osztályú („közbülső”) védelmi fokozat feladata az energiájuktól megfosztott túlfeszültségek korlátozása, míg a 3. osztályú („finomvédelmi”) fokozat a túlfeszültség-hullámok további korlátozását végzi. Ezt úgy lehet elképzelni, mint ahogy a középkori várak védelmét is több várfal és árokrendszerrel védték, ahol a külső védelmi rendszerek a támadások nagyját felfogták, és csak amelyek azon túljutottak, azokat kellett a belső védelmi vonalaknak leküzdeniük. Megjegyezzük, hogy a túlfeszültség-védelmi készülékek gyártói csak akkor vállalnak garanciát a rendszerükre (akkor biztosított az összehangolt működés az egyes fokozatok között), ha a rendszer azonos gyártótól származó készülékekből épül fel.

Túlfeszültség-védelmi szempontból egy berendezés védelmét nem elegendő csak az erősáramú oldalról kialakítani, ugyanis túlfeszültségek a jelvezetékek (pl. LAN, vagy telefon csatlakozások) felől is érkezhetnek. A hatékony védelem elérése érdekében a jelvezetékek irányából érkező túlfeszültségekre is figyelmet kell fordítani.

Egy jól működő, hatékony túlfeszültség-védelmi rendszert csak az erős- és gyengeáramú hálózatok felépítése, jellemzői, a fellépő túlfeszültségek paraméterei és a túlfeszültség-védelmi készülékek részletes ismerete alapján lehet kialakítani. A túlfeszültség-védelmi rendszer kialakításánál a rendszert alul is lehet méretezni, de túlzottan sok védelmi készülék sokszor indokolatlan helyekre történő beépítése a rendszer kiépítését jelentősen megdrágíthatja. Egy optimális kialakítású és gazdaságos túlfeszültségvédelmi rendszer kiépítése előtt ezért célszerű annak részletes átgondolása, megtervezése. Ez már a szakemberek, szaktervezők dolga.

Azért ne ijedjünk meg! Ilyen szintű védelmi rendszer kiépítése általában csak kiterjedt, bonyolult villamos és elektronikus hálózatokkal rendelkező épületek, létesítmények esetén indokolt.

Otthoni vagy kisirodai környezetben minimális védelmet már a túlfeszültség-védelemmel ellátott hosszabbítók is biztosíthatnak. Aki komolyabb biztonságra vágyik, azok számára a kereskedelemben megfelelő védőkészülékek kaphatóak. Azonban ezek kiválasztásához is – a fenti okok miatt – célszerű egy hozzáértő szakembernek legalább a tanácsát kikérni, még ha külön tervezés nem is szükséges. Ugyanis nem mindegy, hogy egy-, vagy háromfázisú az erősáramú rendszer; hol történik a nulla és a védővezető szétválasztása; a telefonvonal ISDN, vagy analóg; stb.

Még egy megjegyzés: A túlfeszültségek és túlfeszültség-védelmi rendszer nem keverendő össze az erősáramú berendezések meghibásodása (pl. zárlata) során fellépő nagy áramokkal (túláramokkal) és az ezek megszakítására szolgáló túláram-védelmi készülékekkel (pl. kismegszakítókkal).

És végül a fenti tévhitek magyarázata…

Van egy túlfeszültségvédett hosszabbítóm, így a számítógépem védelme megfelelő.

A hosszabbítóba épített túlfeszültség-védelmi készülékek általában csak „finomvédelmi” (3. osztályú) fokozatok, melyek a nagyenergiájú feszültségcsúcsok kiszűrésének (az 1. és 2. osztályú fokozatok) hiányában könnyen túlterhelődhetnek, így nem minden esetben képesek a szükséges védelmi funkciót ellátni. Természetesen a védelem nélküli esetnél így is jobb a helyzet. Általában ezek a hosszabbítók jelvezetéki védelmet sem tartalmaznak. (Azért itt sem minden az, aminek látszik. Már láttunk olyan hosszabbítót is, melyen „túlfeszültségvédett” felirat volt ugyan, de a védőkészüléket ”elfelejtették” beépíteni…)

A szünetmentes tápegységem a villámcsapás során fellépő túlfeszültségek ellen is véd.

A megállapítás sokszor téves. Egy szünetmentes tápegység, mint érzékeny elektronikát tartalmazó készülék maga is túlfeszültségekkel szembeni védelemre szorul. A készülékekbe általában be van építve a „finomvédelmi” (3. osztályú) fokozat, de nem mindegy, hogy a készülék belső túlfeszültségvédelmi fokozata, és vele együtt esetleg a készülék hibásodik meg, vagy a berendezést kívülről védő túlfeszültségvédelmi egység. A szünetmentes tápegység által ellátott fogyasztók (pl. számítógépek) túlfeszültségvédelmét – főleg ha nagy távolságok vannak a berendezések között – szintén nem oldja meg az UPS.

Egy villámcsapás után a túlfeszültség-védelmi készülékek elromlanak.

Az esetek nagy részében ez sem igaz. Megfelelően kialakított túlfeszültség-védelmi rendszer esetén a készülékek úgy vannak méretezve, összehangolva, hogy több levezetést képesek elviselni meghibásodás nélkül. Természetesen előállhat olyan eset (pl. olyan nagy energiájú villámcsapás éri az épületet, amely meghaladja a védelmi készülékek méretezési szintjét), amikor így is meghibásodás léphet fel, de megfelelő kialakítás esetén ennek a valószínűsége nem túl nagy.

Varga Tamás