Elektroniczny układ scalony zniszczony wskutek przepięcia
Corocznie w okresie letnim pojawiają się informacje o stratach spowodowanych przez wyładowania atmosferyczne. Zainstalowane na naszych dachach anteny mogą stanowić potencjalne źródło zagrożenia dla znajdujących się wewnątrz budynku urządzeń elektronicznych. Bezpośrednie wyładowanie piorunowe w maszt antenowy może spowodować całkowite zniszczenie sprzętu RTV do pożaru instalacji włącznie. Uderzenie pobliskie nie powoduje aż tak drastycznych skutków, jednak może uszkodzić podzespoły elektroniczne wewnątrz sprzętu elektronicznego.
Jakie zagrożenia mogą pojawić się w instalacjach antenowych?
Aby móc zapobiegać takim przypadkom, należy rozpatrzyć możliwości zagrożeń, jakie pojawiają się w instalacjach antenowych oraz zastosować środki ochrony pozwalające na minimalizację ryzyka wystąpienia uszkodzeń lub zniszczeń wrażliwego sprzętu elektronicznego.
To, że antena została zainstalowana na budynku nie posiadającym urządzenia piorunochronnego, nie zwalnia właściciela / zarządcy od uwzględniania faktu występowania zagrożenia prądem piorunowym. Zgodnie z „Rozporządzeniem Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie”, w instalacjach elektrycznych oraz teletechnicznych należy stosować urządzenia ochrony przepięciowej (ograniczniki przepięć) zapewniające ochronę przed przepięciami łączeniowymi i atmosferycznymi. Instalacje powinny być wykonywane zgodnie z odpowiednimi normami dotyczącymi planowania i wykonywania instalacji.
Jedną z takich norm jest PN-EN 60728-11:2008 opisująca wymagania bezpieczeństwa w sieciach kablowych służących do rozprowadzania sygnałów telewizyjnych, radiofonicznych i usług interaktywnych. Wymagania zawarte w tej normie mają na celu ochronę systemów antenowych, łącznie z antenami satelitarnymi, przed przepięciami atmosferycznymi i wyładowaniami piorunowymi. Podstawowy zapis w tej kwestii informuje, że „(…) wszystkie elementy zewnętrznego systemu antenowego powinny być tak zaprojektowane, aby wytrzymywały wyładowania atmosferyczne bez niebezpieczeństwa powstania pożaru lub aby separowały zewnętrzny system antenowy, lub jego części, od konstrukcji wsporczej (…)”.
Przystępując do montażu systemu antenowego, należy przeanalizować możliwe zagrożenia i, w zależności od oceny sytuacji, dobrać odpowiednie środki ochrony. W normie przedstawiono graficzny schemat decyzyjny pozwalający na wybór odpowiedniej metody ochrony systemu anten przed przepięciami atmosferycznymi. Na rysunkach 2 i 3 przedstawiono drogi, jakimi przepięcia mogą dotrzeć i rozprzestrzenić się w naszym systemie antenowym zainstalowanym na dachu budynku lub z doprowadzeniem sygnału linią kablową.
W jaki sposób zagrożenia mogą się przenosić?
Dla naszego systemu antenowego i współpracujących z nim odbiorników TV zagrożenia mogą przenosić się na drodze:
- Sprzężenia pola elektromagnetycznego kanału wyładowania piorunowego z pętlami przewodów występującymi w rozpatrywanym budynku. Szkodliwe przepięcia mogą pojawić się w układach przewodów na zewnątrz i wewnątrz budynku (rys. 2) lub też w pętli utworzonej z kabla antenowego (rys. 3).
- Bezpośredniego wyładowania w antenę. W przypadku gdy system masztu nie ma prawidłowego uziemienia, prąd piorunowy może wniknąć do wnętrza budynku i przepływając przez różnego rodzaju instalacje przewodzące, uszkodzić znajdujące się w nich urządzenia.
- Bezpośredniego wyładowania w przewody linii napowietrznej zasilającej budynek.
- W przypadku braku wyrównania potencjałów na wejściu do budynku (ograniczniki przepięć) może dojść do uszkodzeń sprzętu TV w drodze przeskoków pomiędzy instalacją elektryczną a kablami antenowymi.
- Wyładowanie w pobliżu obiektu może stanowić zagrożenie w skutek przepływu części prądu poprzez różnego rodzaju instalacje przewodzące ułożone w ziemi.
- Uderzenie w obiekt stacji czołowej telewizji kablowej może spowodować wypłyniecie części prądu piorunowego na zewnątrz (np. ekrany kabli), a tym samy stanowić zagrożenie dla położonych w pobliżu odbiorców.
Zagrożenie piorunowej instalacji antenowej
Zagrożenie piorunowej instalacji antenowej i transmisji kablowej
Problem zagrożeń sprzętu elektronicznego spowodowany poprzez bezpośrednie lub pobliskie wyładowania piorunowe został również dostrzeżony przez towarzystwa ubezpieczeniowe, które zmuszone są wypłacać coraz większe odszkodowania. W bieżącym roku Polska Izba Ubezpieczeń opublikowała broszurę pt. „Zabezpieczenie przed skutkami przepięć i wyładowań piorunowych”. Opracowanie zawiera szczegółowe wytyczne w zakresie ochrony odgromowej i przepięciowej urządzeń elektrycznych oraz elektronicznych instalowanych i użytkowanych w obiektach budowlanych. W dokumencie przedstawione zostały podstawowe założenia ochrony odgromowej i przepięciowej, zagadnienia związane z analizą ryzyka i wyborem odpowiednich urządzeń zabezpieczających oraz podstawowe zasady ich instalacji i konserwacji. Omówione zostały także najczęściej popełniane błędy przy doborze zabezpieczeń, ich montażu i eksploatacji wraz z opisem skutków takich sytuacji.
W rozdziale omawiającym wymagania dla zarządcy budynku zwrócono uwagę na konieczność weryfikacji systemu ochrony odgromowej i przepięciowej przy montażu takich systemów jak urządzenia radionadawcze, anteny „internetowe” (wifi), anteny telewizyjne, kamery przemysłowe do monitoringu otoczenia, anteny satelitarne, klimatyzatory czy panele fotowoltaiczne.
