Zaštita računarske i elektroničke opreme

UVOD

Još od pradavnih vremena, ljudi su bili fascinirani sijevanjem, munjama i gromovima,  ali nažalost, nisu bili u mogućnosti da objasne išta od toga. U današnje vrijeme, u doba kompjutera i drugih osjetljivih uređaja, postalo je neophodno da se prošire tehničke mogućnosti za uspješnu zaštitu istih od udara groma i drugih vanjskih utjecaja.
Budući da nismo u mogućnosti zamisliti dan bez upotrebe uređaja za prijenos i obradu informacija,  zahtjevi na zaštitu samog prijenosa su izuzetno visoki jer si teško  možemo priuštiti gubitak bilo koje od informacija. Primarni vid zaštite, u svakom slučaju, obuhvata prenaponsku zaštitu od jakih vanjskih utjecaja; koja u prvom planu štiti ljudske resurse, a potom i uređaje.
Generalno, prenaponi mogu nastati:

•     Atmosferskim pražnjenjima koja rezultuju direktnim udarima groma na sistem ili strukturu, ili visokim induciranim naponima koji nastaju kao posljedica direktnih udara groma.
•     Sklopnim manipulacijama unutar sistema.
•     Usljed kvarova na distibucionoj mreži.

Zaštita od prenapona se sastoji iz dva dijela, a to je vanjska i unutarnja zaštita objekta. Vanjska zaštita ima za cilj sprovođenjeprenapona od mjesta udara do uzemljenja, dok unutarnja ima za cilj zaštitu od takozvanih putujućih talasa koji se indukuju na mjestu udara i šire se sistemom, što, također, predstavlja negativnu pojavu.
Sam prenapon predstavlja kratkotrajan impuls, visoke amplitude, koji je u stanju da poremeti normalno funkcionisanje kola, ili u nekim slučajevima, ukoliko sadrži dovoljno energije, može i da trajno uništi komponente.
Iako proizvođači mogu da proizvedu jako kvalitetne proizvode, ukoliko nisu pravilno instalirani, neće biti u mogućnosti da se bore sa prenaponima. I pošto su statistička ispitivanja  pokazala da, između 25% i 37% svih oštećenja na elektroničkim uređajima i aparaturi nastaje zbog nepimjerene i neadekvatne zaštite od prenapona, jako je bitno osigurati kvalitetnu i efikasnu zaštitu.

Izvori i posljedice prenaponskih tranzijenata

Udar groma može proizvesti mnogo više energije nego što se ranije mislilo da je vjerovatno. U stvari, ”tipični” udar groma može nositi energiju blizu 3 x 10 9 kW, napona približno 125 x 10e6 V, sa prosječnom strujom većom od 20 kA. Kao dodatak ovoj ogromnoj produkciji energije, grom prouzrokuje izuzetno snažne tranzijente na sistemima za prenos električne energije, bilo da je direktni udar ili negdje u blizini. U većini slučajeva, udarom groma indukovani impulsi na lokalnim vodovima za napajanje električnom energijom prouzrokuju štetu na osetljivoj elektronskoj opremi.
Visoka energija tranzijenata koja se pojavljuje na priključcima elektronskih uređaja je u opštem slučaju posljedica atmosferskog pražnjenja u blizini uređaja ili poremećaja u distributivnoj mreži za napajanje koji nastaju kao posljedica komutacionih pojava, kao što su reagovanja zaštita usljed kvara ili prekidanja baterije kondezatora.
Atmosfersko pražnjenje može izazvati naponske udare sa energijom od nekoliko J

•  direktan udar  groma u  primarna  ili  sekundarna električna kola, koji se  prenosi preko induktivne  ili  kapacitivne  sprege  transformatora, što  kasnije može dovesti do uništenja elemenata zaštite ili opreme koja je povezana na sistem,
•  indirektan udar groma, oblak – zemlja ili oblak – oblak, izaziva elektromagnetno polje koje indukuje napon u svim provodnicima,
•  struja odvoda kroz zemlju IG, koja teče od mesta atmosferskog pražnjenja oblak – zemlja do uzemljenja   mreže,  preko  zajedničke   impedanse, pa  izaziva  znatan  potencijal   između različitih uzemljenih tačaka,
•  prihvatni vod atmosferskog pražnjenja (prihvat ili preskok), izaziva naponske tranzijente u instalaciji objekata.