Belső villámvédelem

Belső villámvédelem

A belső villámvédelem feladata az épületek vagy berendezések belsejében a villám másodlagos hatásai következtében keletkező károk kiküszöbölése, vagy legalábbis csökkentése. A 2001-ben megjelent MSZ 274-3:1981/2M:2001 meghatározza, hogy hol és milyen fokozatú védelemre van szükség. Az elektromágneses villámimpulzus a villámcsapás másodlagos hatásainak összefoglaló neve, a védendő térbe vezetéssel, induktív vagy kapacitív módon csatolódhat.
Vezetési csatolás: úgy jön létre, hogy a földelőn lefutó villámáram feszültségemelkedést hoz létre a becsapási hely környezetében. Ezt a potenciált a közelben levő földelt fémtárgyak és vezetékek is átveszik, de gyakorlatilag ugyanakkora potenciálemelkedés lép fel az ott levő szigetelt vezetőkön is. Ezt a potenciált a szigetelt vezetők átviszik más épületbe is, ahol azonban a földelés potenciálja az ideális nulla potenciálhoz képest nem emelkedett meg. Ezen a helyen tehát túlfeszültség keletkezik a szomszédból befutó vezetők és a helyben földelt fémtárgyak vagy vezetők között. Hasonló feszültség keletkezik a villámsújtott épületben is, a távoli föld potenciálját behozó vezetők és a megemelkedett potenciálú helyi föld között.
Induktív csatolás következtében úgy keletkezik feszültség, hogy a villámáram pályája körül létrejövő mágneses erőtér kölcsönös indukció révén kapcsolódik a villamos vezetékek által alkotott hurokkal és azokban feszültséget indukál. U=M*(di/dt)
Kapacitív csatolás esetén a villámcsatorna alsó részén megjelenő U feszültség több millió volt is lehet. Erre a feszültségre sorba kapcsolódik a villámcsatorna és a vezeték közötti Cv, valamint a vezeték és a föld közötti Cf kapacitás. A vezetékhez csatlakozó készülékeken a kapacitív feszültségosztó által meghatározott U1 feszültség jelenik meg, amely annak ellenére kV nagyságrendű lehet, hogy a Cf földkapacitás sokkal nagyobb, mint Cv kapacitás.

Épületen belüli hálózatok belső villámvédelme

Villamosenergia-elosztó hálózatok többlépcsős védelmi rendszere


Az épületek belső villámvédelme lényegében nem más, mint az összes lehetséges zónahatár-átlépési ponton létesített villámáram-levezetőképes potenciálkiegyenlítő kapcsolások hézagmentes rendszere. Feladata: a villámáram behatolásának megakadályozása a villámáram által védett térrészekbe. A hálózat hossza mentén, az épületben kívülről befelé haladva a villámvédelmi zónahatárok átlépési pontjain védelmi potenciálkiegyenlítési pontokat kell létesíteni. A többlépcsős védelmi rendszer B, C, D készülékei a föld és a védendő vezetők között párhuzamosan vannak kapcsolva. A földhöz képest párhuzamosan kapcsolt B, C, D levezetők közül elsőként a D, azaz a legalacsonyabb védelmi szintű finom védőkészülék kezd el levezetni. Ezért a kapcsolás fordított sorrendben működik.

A helyesen méretezett védelmi rendszerben minden esetben hátulról előre indul a túlfeszültség levezetése. Ha nagy impulzusenergiát kell levezetni, akkor a D és C két fokozat között lévő vezetőszakasz impedanciáján, mint csatoló impedancián fellépő hosszirányú feszültség jön létre. Ez a feszültség hozzáadódva a D mérőkészülék határolási feszültségéhez eléri az előtte lévő C fokozat megszólalási értékét, akkor az is elkezd levezetni.Hasonló módon végül a B villámáram levezető (szikraköz) fokozat is begyújt. Kisebb impulzusterhelés esetén viszont csak a D finomvédelem és a C készülék működnek. A fokozatok közötti feszültségkülönbség létesítéséhez nélkülözhetetlen csatoló impedancia értékét a gyártók vagy kábelhosszban (pl. 5-10 m-ben), vagy koncentrált induktivitásban adják meg. Az elektronikus berendezések villamosenergia-ellátó hálózatának kiépítésekor tehát nem csak a zónahatár átlépési pontján, hanem a további


Belső nagyobb zónahatárok átlépési pontjain is be kell építeni helyi túlfeszültség levezetőket. Ezek azonban szerencsés esetben egybeesnek a zónahatárokkal, így azoknak az elvárásoknak is eleget tud tenni.



Mivel a lakóházak többségénél a B és a C osztályú védelem is a fogyasztásmérő mellé kerül beépítésre, ezért a két készülék közé (a 15 m-nél rövidebb vezetékhossz miatt) mindenképpen csatoló impedanciát kellett elhelyezni, ami drágává tette a villámvédelmi készülékek beépítését.