6

www.elektro.info.pl

5/2002

zabezpieczenie

urz¹dzeñ

telekomunikacyjnych

przed dzia³aniem pól

elektromagnetycznych i przepiêæ

Wa¿nym problemem w dzisiejszych,

czasach, kiedy nast¹pi³

dynamiczny rozwój telekomunikacji,

s¹ zasady ochrony obiektów

telekomunikacyjnych przed

niebezpiecznym oddzia³ywaniem pó³

elektromagnetycznych i przepiêæ

w oparciu o aktualnie obowi¹zuj¹ce

normy i przepisy, a tak¿e na

bazie rozwi¹zañ spotykanych

w praktyce instalacyjnej. Jedn¹

z najistotniejszych kwestii jest

oddzia³ywanie na obiekty

telekomunikacyjne przepiêæ

przenoszonych drog¹ przewodz¹c¹

oraz za poœrednictwem pól

elektromagnetycznych, a w artykule

zosta³y zaprezentowane

œrodki ochronne.

D

ynamiczny rozwój tele-
komunikacji w koñcu
ubieg³ego wieku zna-

mionuje pocz¹tek nowej ery
w porozumiewaniu siê ludz-
koœci. Coraz wiêkszym mo¿li-
woœciom przesy³u mowy oraz
danych, towarzysz¹ rosn¹ce
wymagania klientów firm tele-
komunikacyjnych. Postêp nau-
kowo-techniczny pozwala
wci¹¿ odkrywaæ nowe mo¿li-
woœci ³¹czenia siê ludzi. Co-
raz doskonalsze rozwi¹zania
charakteryzuj¹ siê nie tylko
wzrostem przepustowoœci linii
telekomunikacyjnych oraz pop-
raw¹ jakoœci po³¹czeñ, ale
równie¿ ci¹g³ym zmniejsza-
niem gabarytów urz¹dzeñ tele-
komunikacyjnych oraz pobiera-
nej przez nie energii elektrycz-
nej. Niestety, ogólnej tendencji
do miniaturyzacji w elektronice
towarzyszy spadek odpornoœci
urz¹dzeñ elektronicznych na
oddzia³ywanie przepiêæ. Zja-
wisko to zwi¹zane jest bezpoœ-

rednio ze wzrostem gêstoœci
pakowania elementów w krysz-
tale pó³przewodnika i jedno-
czesnym zmniejszaniem energii
niezbêdnej do prze³¹czenia
pojedynczej bramki uk³adów
logicznych. Z tego powodu oraz
ze wzglêdu na gwa³townie ros-
n¹c¹ liczbê wra¿liwych urz¹-
dzeñ elektronicznych, zwiêksza
siê czêstotliwoœæ uszkodzeñ
systemów telekomunikacyj-
nych, spowodowana oddzia³y-
waniem pól elektromagnetycz-
nych i przepiêæ.

Wœród znanych Ÿróde³ im-

pulsów elektromagnetycznych
(rys. 1) wy³adowanie atmosfe-
ryczne niesie jednorazowo naj-
wiêksze straty w sprzêcie tele-
komunikacyjnym.

Zgodnie z umown¹ klasyfi-

kacj¹ obiektów budowlanych,
przyjêt¹ w miêdzynarodowych
dokumentach normalizacyj-
nych [13-15] – w odniesieniu
do nastêpstw oddzia³ywania
udarów piorunowych – obiekty

dr in¿.

Miros³aw Zielenkiewicz

7

5/2002

www.elektro.info.pl

telekomunikacyjne zaliczane s¹
do grupy o zwiêkszonym zagro-
¿eniu (razem z obiektami elek-
troenergetycznymi i obiektami
przemys³owymi z niebezpie-
czeñstwem po¿arowym), dla
których skutkiem wy³adowañ
piorunowych mo¿e byæ nie to-
lerowana utrata œwiadczenia
us³ug publicznych na krótki
lub d³u¿szy okres. W artykule
zosta³y omówione przede
wszystkim skutki oddzia³ywa-
nia wy³adowañ piorunowych
na obiekty telekomunikacyjne,
a w zasadzie pominiêto inne
Ÿród³a impulsów elektromag-
netycznych.

aktualny

stan

normalizacji

Wykaz podstawowych norm

i aktów prawnych dotycz¹cych
ochrony przed przepiêciami
w telekomunikacji zamieszczo-
no w literaturze.

Od kilku lat obowi¹zuj¹

w Polsce normy krajowe, zwi¹-
zane z ochron¹ przepiêciow¹
od strony linii zasilaj¹cych nis-
kiego napiêcia. S¹ to normy:
PN-IEC 60364-4-443 [5]
(ochrona przed przepiêciami
³¹czeniowymi i atmosferycz-
nymi instalacji elektrycznych)
oraz PN-IEC 664-1 [6] (ko-
ordynacja izolacji w instala-
cjach niskiego napiêcia). Nor-
my te, opracowane na podsta-
wie standardów miêdzynarodo-
wych (IEC), zawieraj¹ podsta-
wowe wytyczne doboru ele-
mentów ochrony przed prze-
piêciami oraz ich lokalizacji
w instalacji elektrycznej i zos-
ta³y wprowadzone do obo-
wi¹zkowego stosowania w pro-
jektowaniu i wykonawstwie
rozporz¹dzeniem Ministra Gos-
podarki Przestrzennej i Budow-
nictwa [4].

Normy za-

wieraj¹ ogólne
wytyczne, nie
z a l e c a j ¹ c
jednak stosowa-
nia konkretnych
uk³adów ochro-
ny przed prze-
p i ê c i a m i .
S z c z e g ó ³ o w e
rozwi¹zania po-
z o s t a w i o n o
sztuce in¿ynier-
skiej. Wa¿ne s¹
natomiast uregulowania okreœ-
laj¹ce, do jakich poziomów na-
le¿y przepiêcia ograniczaæ
oraz na jakie przepiêcia powin-
ny byæ odporne urz¹dzenia,
w zale¿noœci od kategorii ins-
talacji (rysunek 2).

Obecnie obowi¹zuj¹ca nor-

ma serii E-05003 [9-11], do-
tycz¹ca ochrony odgromowej
obiektów budowlanych, nie
obejmuje stosowania „stacji
i linii telekomunikacyjnych”,
ale ze wzglêdu na brak innych
uregulowañ, w praktyce projek-
towej stosuje siê jej rozwi¹za-
nia równie¿ przy budowie
obiektów telekomunikacyjnych.
Ostatnio zosta³a wprowadzona
do obowi¹zkowego stosowania
norma odgromowa PN-IEC
61024-1:2001 [12] i obecnie
funkcjonuje ona równolegle
z normami serii E-05003 z po-
miniêciem arkusza 02, który
zosta³ ju¿ wycofany.

Przez wiele lat funkcjonowa-

³y telekomunikacyjne normy
bran¿owe [15], które ze wzglê-
du na potrzebê nowelizacji za-
st¹piono nowymi [16], bardziej
dostosowanymi terminologicz-
nie do wspó³czeœnie stosowa-
nych rozwi¹zañ. W styczniu
1998 r. ustanowiono trzy nor-
my: PN-T-45000-1, -2, -3
[16], dotycz¹ce uziemiania
i wyrównywania potencja³ów
w obiektach telekomunikacji,
radiofonii i telewizji. Przygoto-

wano równie¿ projekty nowych
norm dotycz¹cych ochrony od-
gromowej, przet³umaczone
z opracowañ IEC: PrPN-IEC
1024-1-1, PrPN-IEC 1312-1
[13-14].

Podczas projektowania i wy-

konywania instalacji sygna³o-
wych wewn¹trz budynków
(szczególnie sieci komputero-
wych i telefonicznych), nale¿y
przestrzegaæ zaleceñ norm za-
k³adowych TP S.A. [17-19],
Zarz¹dzenia nr 56 Prezesa Za-
rz¹du TP S.A „Zalecenia dla in-
stalacji elektrycznych w obiek-
tach telekomunikacyjnych TP
S.A. z punktu widzenia kompa-
tybilnoœci elektromagnetycz-
nej”, wprowadzonego do obo-
wi¹zkowego stosowania z dn.
1 kwietnia 1998 r. [20] oraz
za³¹cznik nr 23 do rozporz¹-
dzenia Ministra £¹cznoœci
z dnia 4 wrzeœnia 1997 r.
„ Wymagania techniczne na
okablowanie strukturalne”
[21].

dzia³anie

przepiêæ

przenoszonych

drog¹

przewodz¹c¹

Istnieje wiele sposobów bez-

poœredniego dotarcia przepiêæ
od Ÿród³a do urz¹dzenia za

poœrednictwem mediów prze-
wodz¹cych:

t

przez uk³ad zasilania

obiektu w energiê elektryczn¹
(lini¹ napowietrzn¹ lub kablem
podziemnym);

t

przez linie przesy³u syg-

na³ów biegn¹ce na zewn¹trz
lub wewn¹trz obiektu budow-
lanego lub wewn¹trz samego
urz¹dzenia elektronicznego
(np. kable telekomunikacyjne,
kable transmisji danych oraz
telewizji kablowej i przemys³o-
wej lub kable sterowania, po-
miarów i automatyki);

t

przez instalacje anteno-

we – w wyniku przeskoków
czêœciowych lub pe³nych pr¹-
dów piorunowych wywo³anych
bezpoœrednim wy³adowaniem
atmosferycznym w dany obiekt
telekomunikacyjny;

t

przez system uziemia-

j¹cy.

Przyk³adowe drogi przeni-

kania impulsów elektromagne-
tycznych zosta³y przedstawio-
ne na rysunku 1. Przypadek
najbardziej nieprzyjemny
w skutkach, chocia¿ nie naj-
czêstszy, to oczywiœcie bez-
poœrednie trafienie pioruna
w obiekt wyposa¿ony w elekt-
ronikê. Zazwyczaj przepiêcia
powstaj¹ w wyniku sprzê¿eñ
galwanicznych wywo³anych
operacjami ³¹czeniowymi, wy-
³adowaniami piorunowymi lub
wy³adowaniami elektrosta-

Rys. 1 Przyk³adowe drogi przenikania impulsów elektromagnetycznych do urz¹dzeñ elektronicz-

nych obiektu budowlanego

F

8

www.elektro.info.pl

5/2002

tycznymi, ale mog¹ te¿ byæ
one wynikiem sprzê¿eñ induk-
cyjnych i pojemnoœciowych od
innych Ÿróde³. Maj¹ one pos-
taæ szybko narastaj¹cych im-
pulsów (czas narastania zazwy-
czaj wynosi tylko kilka mikrose-
kund), które po osi¹gniêciu
wartoœci szczytowej opadaj¹
stosunkowo powoli.

dzia³anie

pól elektro-

magnetycznych

Przep³yw pr¹dów pioruno-

wych o du¿ych wartoœciach
szczytowych wytwarza silne
pola magnetyczne w s¹siedz-
twie elementów, przez które
pr¹dy te przep³ywaj¹. Wsku-
tek du¿ych szybkoœci narasta-
nia czo³a fali pr¹dowej zjawis-
ko indukcji w pêtlach przewo-
dz¹cych jest widoczne nawet
w znacznych odleg³oœciach od
toru pr¹du piorunowego. Obec-
nie uznaje siê, ¿e groŸne dla
urz¹dzeñ obiektu s¹ wy³ado-
wania pobliskie, wystêpuj¹ce
nawet w odleg³oœci do 1,5
km. Podczas burzy w kablach
i przewodach znajduj¹cych siê
w strefie zagro¿enia powstaj¹
udary napiêciowe i pr¹dowe,
których Ÿród³em s¹ nastêpu-
j¹ce procesy fizyczne zacho-

dz¹ce podczas wy³adowania
atmosferycznego:

t

wy³adowania wstêpne,

rozwijaj¹ce siê skokowo od
centrum ³adunku w chmurze
do ziemi, które w przypadku
rozwijania siê od wysokich
obiektów radiokomunikacyj-
nych czêœciej mog¹ rozwijaæ
siê ni¿ od obiektów na po-
wierzchni ziemi (g³ównie wy-
sokich masztów) w kierunku
chmury – wówczas s¹ to tzw.
wy³adowania oddolne;

t

wy³adowanie g³ówne

doziemne – nastêpuj¹ce po
pokonaniu przez wy³adowania
wstêpne odleg³oœci miêdzy
chmur¹ a ziemi¹, które charak-
teryzuje siê przep³ywem miê-
dzy nimi (w kanale wytwo-
rzonym przez wy³adowanie
wstêpne) pr¹dów udarowych
o du¿ych wartoœciach szczyto-
wych;

t

kolejne wy³adowania

g³ówne, które mog¹ nast¹piæ
w utworzonym kanale – œred-
nio w kanale wystêpuje kilka
wy³adowañ g³ównych;

t

wy³adowania wstêpne

oraz wy³adowania g³ówne,
wystêpuj¹ce podczas wy³ado-
wañ atmosferycznych w chmu-
rach lub miêdzy chmurami
w pobli¿u obiektu budowla-
nego.

Innym Ÿród³em silnych pól

elektromagnetycznych mog¹

byæ uk³ady ochrony przepiê-
ciowej zainstalowane w chro-
nionym obiekcie. Dotyczy to
zw³aszcza niew³aœciwej loka-
lizacji elementów ochrony uk-
³adu zasilania, zdolnych odp-
rowadziæ pr¹dy bezpoœrednich
wy³adowañ piorunowych
w obiekt. Fakt ten jest niestety
rzadko uwzglêdniany przez
projektantów i wykonawców.

œrodki ochrony

Kompleksowa ochrona

przed szkodliwym oddzia³ywa-
niem pól elektromagnetycznych
i przepiêæ obiektu telekomuni-
kacyjnego powinna uwzglêd-
niaæ nastêpuj¹ce œrodki i ins-
talacje:

t

instalacja piorunochronna,

t

system uziemienia,

t

wyrównywanie potencja-
³ ó w,

t

odstêpy izolacyjne,

t

uk³ady z³o¿one z elemen-
tów ochrony przepiêciowej,
oddzielnie dla:

– instalacji zasilania elektro-

energetycznego;

– wszelkich instalacji sygna-

³owych, w tym: okablowa-
nia strukturalnego (lub od-
rêbnie sieci komputerowej
i sieci telefonicznej), rozleg-
³ych obwodów automatyki,
pomiarów i sterowania, tele-
wizji przemys³owej, instala-
cji alarmu w³amania i na-
padu, instalacji antenowych
(radiotelefony, RTV itp.),

t

stosowanie odpowiedniej to-
pologii tras kabli w budyn-
ku,

t

ekranowanie,

t

oddalanie urz¹dzeñ chro-
nionych od spodziewanych
Ÿróde³ silnych pól elektro-
magnetycznych.
Zadaniem ochrony przed od-

dzia³ywaniem pól elektromag-
netycznych jest ograniczenie

ich natê¿enia przez ekranowa-
nie oraz zminimalizowanie po-
wierzchni pêtli tworzonych
przez przewody instalacji zlo-
kalizowanych w obiekcie tele-
komunikacyjnym. Ekranowanie
odbywa siê na poziomie po-
szczególnych pomieszczeñ,
a nawet ca³ego obiektu. Po-
mieszczenia zawieraj¹ce szcze-
gólnie cenne lub strategicznie
wa¿ne dla danego systemu
urz¹dzenia powinny byæ wypo-
sa¿ane w siatki ekranuj¹ce lub
specjalne komory ekranuj¹ce,
w których s¹ umieszczane
wra¿liwe na zak³ócenia urz¹-
dzenia. Ekranowanie na pozio-
mie ca³ego budynku najczêœ-
ciej odbywa siê w wyniku wy-
korzystania ekranuj¹cych
w³aœciwoœci ¿elbetowych
konstrukcji budynku. Wymaga
ono jednak drobiazgowej kont-
roli jakoœci poszczególnych po-
³¹czeñ zbrojenia w trakcie bu-
dowy obiektu. Po³¹czenia
przewodowe systemów urz¹-
dzeñ powinny byæ wykonane
w sposób minimalizuj¹cy po-
wierzchnie pêtli tworzonych
przez kable wspó³pracuj¹cych
urz¹dzeñ, np. kabli zasilaj¹-
cych i kabli sygna³owych. Za-
sada prowadzenia kabli wspól-
n¹ tras¹ jest podstawowym za-
leceniem ograniczaj¹cym tê
powierzchniê. Nale¿y przy tym
pamiêtaæ o koniecznoœci za-
chowania minimalnych odleg-
³oœci miêdzy kablami, przesy-
³aj¹cymi ró¿ne typy sygna³ów
w celu ograniczenia przenika-
nia do nich zak³óceñ. Dodat-
kowo dla zmniejszenia tych mi-
nimalnych odleg³oœci stosuje
siê separacjê kabli przez ich
oddzielne ekranowanie. Istotne
znaczenie dla zmniejszenia na-
tê¿enia pola elektromagnetycz-
nego w obiekcie budowlanym
ma odpowiednie zaprojektowa-
nie i wykonanie instalacji od-
gromowej. Przep³ywowi pr¹-

Rys. 2 Dopuszczalne poziomy przepiêæ w instalacji zasilaj¹cej w zale¿noœci

od kategorii instalacji wg PN-IEC 664-1 [6]

9

5/2002

www.elektro.info.pl

dów piorunowych przez prze-
wody instalacji odgromowej –
w przypadku bezpoœredniego
wy³adowania atmosferyczne-
go w obiekt – towarzyszy silne
pole elektromagnetyczne, od-
dzia³uj¹ce na wewnêtrzne in-
stalacje obiektu chronionego
i znajduj¹ce siê w nim urz¹-
dzenia. W takiej sytuacji wszys-
tkie przewody zasilania lub li-
nie sygna³owe, biegn¹ce rów-
nolegle lub ukoœnie do drogi
pr¹dów piorunowych bêd¹ –
w wyniku sprzê¿enia z tym po-
lem – przenosiæ wysokoenerge-
tyczne przepiêcia na zaciski
pod³¹czone za pomoc¹ urz¹-
dzeñ. Sprzêganie do pêtli prze-
wodowych nastêpuje w podob-
ny sposób tak¿e wtedy, gdy
pr¹d wy³adowania piorunowe-
go odprowadzany jest natural-
nym kana³em piorunowym do
ziemi, w bezpoœrednim lub dal-
szym s¹siedztwie sprzêtu elek-
tronicznego.

Rozdzielenie pr¹du pioruna

na kilka torów za pomoc¹ prze-
wodów odprowadzaj¹cych in-
stalacji odgromowej redukuje
ryzyko wyst¹pienia silnych za-
k³óceñ elektromagnetycznych
wewn¹trz budynku. Projektu-
j¹c instalacjê odgromow¹, na-
le¿y wiêc pamiêtaæ o mo¿li-
wie równomiernym rozmiesz-
czeniu przewodów odprowa-
dzaj¹cych wzd³u¿ obwodu
obiektu telekomunikacyjnego i
o zachowaniu symetrycznej
konfiguracji tych przewodów.
Wiadomo, ¿e wiêksza liczba
przewodów odprowadzaj¹cych
zamontowanych na obiekcie
redukuje w nim natê¿enie po-
la elektromagnetycznego,
a przez to zapewnia lepsz¹
ochronê znajduj¹cego siê
w nim wyposa¿enia elektrycz-
nego i elektronicznego. Projek-
tant musi dodatkowo starannie
przemyœleæ wzajemne roz-
mieszczenie elementów insta-

lacji odgromowej i wra¿liwych
na zak³ócenia obwodów wew-
nêtrznych, umieszczaj¹c
je mo¿liwie jak najdalej od
siebie.

Normy odgromowe zezwala-

j¹ na wykorzystywanie kon-
strukcji ¿elbetowych i metalo-
wych elementów konstrukcyj-
nych budynku do odprowadza-
nia pr¹du bezpoœredniego wy-
³adowania piorunowego w da-
ny obiekt. Je¿eli uk³ad zwo-
dów jest po³¹czony z czêœcia-
mi przewodz¹cymi filarów
w kompleksie obiektu i z p o ³ ¹-
czeniami wyrównawczymi na
poziomie ziemi, to czêœciowy
pr¹d pioruna p³ynie przez te
wewnêtrzne przewody odpro-
wadzaj¹ce. Pole magnetyczne
sp³ywaj¹cego do ziemi pr¹du
oddzia³uje na s¹siednie wypo-
sa¿enie. Z tego wzglêdu, takie
zagro¿enie powinno byæ rozpa-
trywane przy projektowaniu
wewnêtrznej ochrony elekt-
rycznych i elektronicznych ins-
talacji. Wartoœæ tego pr¹du
czêœciowego zale¿y od wymia-
rów obiektu i od liczby filarów,
przy za³o¿eniu takiego samego
kszta³tu fali, jak fala pr¹du
pioruna.

Je¿eli uk³ad zwodów jest

odizolowany od wewnêtrznych
filarów, to nie pop³ynie przez
nie pr¹d w kompleksie obiektu,
pod warunkiem, ¿e izolacja nie
zostanie przebita. Je¿eli izola-
cja ulegnie przebiciu w nieprze-
widzianym punkcie, to wiêkszy
pr¹d czêœciowy mo¿e pop³y-
n¹æ przez poszczególny filar
lub grupê filarów. Stromoœæ
pr¹du mo¿e wzrosn¹æ wsku-
tek wyst¹pienia przebicia
i skrócenia rzeczywistego czasu
trwania czo³a fali tak, ¿e s¹-
siaduj¹ce wyposa¿enie bêdzie
nara¿one w wiêkszym stopniu
ni¿ mia³oby to miejsce w przy-
padku œwiadomego po³¹cze-
nia filarów z urz¹dzeniem pio-

runochronnym obiektu.
W zwi¹zku z tym, œrodowisko
elektromagnetyczne w pobli¿u
wewnêtrznych filarów, powin-
no byæ rozpatrywane przy pro-
jektowaniu wewnêtrznej ochro-
ny.

Podstawowym warunkiem

bezpiecznej pracy urz¹dzeñ
obiektu telekomunikacyjnego
podczas oddzia³ywania na nie
udarów przepiêciowych, jest
odpowiednie wyrównanie po-
tencja³ów wewn¹trz tego
obiektu. I dlatego ekwipoten-
cjalizacja powinna obejmowaæ
wszystkie instalacje wprowa-
dzane do obiektu telekomuni-
kacyjnego oraz jego instalacje
wewnêtrzne. Najbardziej ko-
rzystne z punktu widzenia och-
rony odgromowej i przepiêcio-
wej, jest wprowadzenie wszys-
tkich instalacji przewodz¹cych
w jednym miejscu i odpowied-
nie wyrównanie potencja³ów
pomiêdzy nimi. Ekwipotencja-
lizacjê realizujemy za pomoc¹
niskoimpendancyjnych po³¹-
czeñ wyrównawczych:

t

bezpoœrednich – miêdzy
przewodz¹cymi instalacjami
i urz¹dzeniami, na których
normalnie nie wystêpuje po-
tencja³ elektryczny;

t

poœrednich (ochronniko-
wych) – pomiêdzy urz¹dze-
niami uziemionymi i urz¹-
dzeniami izolowanymi od

ziemi oraz znajduj¹cymi siê
pod napiêciem przewodami
urz¹dzeñ elektrycznych.
Ekwipotencjalizacja instala-

cji „wchodz¹cej” do obiektu
polega na jej po³¹czeniu z szy-
n¹ wyrównawcz¹, dowolnym
elementem urz¹dzenia pioru-
nochronnego lub metalowym
obiektem konstrukcji budynku,
w miejscu po³o¿onym mo¿li-
wie najbli¿ej punktu wprowa-
dzania instalacji (rys. 3).

Instalacje zewnêtrzne, linie

zasilaj¹ce i sygna³owe, któ-
rych nie mo¿na wprowadzaæ
do obiektu w jednym punkcie,
musz¹ byæ pod³¹czone do
uziomu lub metalowych ele-
mentów konstrukcji za pomoc¹
kilku szyn wyrównania potenc-
ja³u i mo¿liwie najkrótszego
przewodu. W tym przypadku
zaleca siê ³¹czyæ wzajemnie
wszystkie szyny przewodem
u³o¿onym wewn¹trz lub na
zewn¹trz obiektu, zawsze po
œcianie zewnêtrznej. Przewód
ten ³¹czymy z uziomem prze-
wodami instalacji odgromowej,
elementami konstrukcji ¿elbe-
towej budynku i elementami
ekranuj¹cymi.

Ekwipotencjalizacja przewo-

dz¹cych instalacji wewnêtrz-
nych obiektów telekomunika-
cyjnych ma na celu wyelimino-
wanie przeskoków iskrowych
wewn¹trz budynków. Za po-

Rys. 3 Wyrównanie potencja³ów przewodz¹cych instalacji wewn¹trz obiektu

telekomunikacyjnego

F

10

www.elektro.info.pl

5/2002

œrednictwem po³¹czeñ wyrów-
nawczych bezpoœrednich nale-
¿y po³¹czyæ z uziomem wszel-
kie metalowe konstrukcje: ka-
na³y kablowe, szyby dŸwigo-
we, system wentylacji, metalo-
we ramy okienne i framugi
drzwi oraz inne metalowe ele-
menty. W pomieszczeniach
technicznych zalecane jest sto-
sowanie pierœcieni wyrównaw-
czych, u³o¿onych wzd³u¿ ich
œcian, wykonanych najczêœciej
z bednarki miedzianej. W jed-
nokondygnacyjnych obiektach,
w celu wyrównania potencja-
³ ó w, czêsto stosuje siê siatkê
miedzian¹ w

posadzce.

W obiektach wielokondygna-
cyjnych przewód wyrównawczy
(pierœcieñ), obiegaj¹cy dooko-
³a ca³¹ kondygnacjê, nale¿y
instalowaæ na ka¿dym piêtrze.
Przewody wyrównawcze
umieszczone na poszczegól-
nych piêtrach ³¹czymy za po-
moc¹ pionowych przewodów
oddalonych o ok. 2-3 m.

W punktach, w których nie

jest mo¿liwe bezpoœrednie wy-
równanie potencja³ów, ko-
nieczne jest zastosowanie po-
³¹czeñ wyrównawczych poœ-
rednich. Ich zadaniem jest za-
pewnienie bocznikuj¹cej drogi
dla przepiêæ przenikaj¹cych do
obiektu drogami przewodz¹cy-
mi, w wyniku krótkotrwa³ego
po³¹czenia dwóch punktów
chronionych instalacji, normal-
nie od siebie odizolowanych.
Tym samym, na czas przekro-
czenia znamionowych para-
metrów instalacji, ogranicza siê
poziom przepiêæ bez zauwa-
¿alnych zmian w funkcjonowa-
niu instalacji wewnêtrznych
obiektu.

Do ograniczania wartoœci

maksymalnej przepiêæ elek-
trycznych wykorzystywanych
jest wiele zjawisk fizycznych,
takich jak: wy³adowanie w ga-
zie, przebicie lawinowe, tunelo-
wanie elektronów w pó³prze-
wodnikach mono- i polikrysta-
licznych, a nawet nadprzewod-

nictwo. Mimo zasadniczych
ró¿nic funkcjonalnych oraz
konstrukcyjnych, wszystkie wy-
¿ej wymienione przyrz¹dy ma-
j¹ jedn¹ wspóln¹ cechê: do ich
budowy potrzebny jest element
aktywny, radykalnie zmniejsza-
j¹cy swoj¹ impedancjê pod
wp³ywem impulsu przepiêcio-
wego, którego parametry przek-
raczaj¹ wartoœci progowe zas-
tosowanego elementu zabez-
pieczaj¹cego. Powoduje to og-
raniczenie wartoœci maksymal-
nej przepiêcia do ustalonego
poziomu, przy czym przewa¿a-
j¹ca czêœæ pr¹du udaru p³y-
nie przez element zabezpiecza-
j¹cy, omijaj¹c chronione obci¹-
¿enie. Z tego wzglêdu elemen-
ty te nazywamy ogranicznikami
przepiêæ.

uk³ady

ochrony

przepiêciowej

Umiejêtne stosowanie ele-

mentów ochrony przepiêcio-

wej pozwala zmniejszyæ do mi-
nimum ryzyko wyst¹pienia
szkód w obiekcie trafionym
bezpoœrednio przez wy³ado-
wanie atmosferyczne. W takim
przypadku stosowane pow-
szechnie elementy zabezpie-
czaj¹ce (iskierniki, odgromniki,
warystory i diody) nie s¹ zdol-
ne samodzielnie ograniczyæ
przepiêcia do bezpiecznego
poziomu i zachodzi koniecz-
noœæ ³¹czenia ich pozytyw-
nych parametrów w uk³adach
ochronnych, z³o¿onych z ró¿-
nych typów ograniczników. Ak-
tualnie obowi¹zuj¹ce normy
wyraŸnie reguluj¹ miejsce lo-
kalizacji ograniczników oraz
poziom ograniczania przepiêæ.
Zasada koordynacji izolacji
w instalacjach niskiego napiê-
cia sprowadza siê do wprowa-
dzenia czterech kategorii insta-
lacji i narzuca dostosowanie
znamionowego napiêcia uda-
rowego wytrzymywanego urz¹-
dzenia do wartoœci wymaganej
dla kategorii instalacji, w której
to urz¹dzenie jest zainstalowa-
ne. W przypadku, gdy spodzie-
wana wartoϾ maksymalna fa-
li przepiêciowej mo¿e byæ
wy¿sza od wytrzyma³oœci
udarowej, przyjêtej dla danej
kategorii instalacji norm¹ [6],
zaleca siê jej ograniczenie do
wymaganych wartoœci za po-
moc¹ elementów zabezpiecza-
j¹cych. Przyk³adowy uk³ad
3-stopniowej ochrony przed
przepiêciami instalacji zasila-
nia elektroenergetycznego
obiektu z uwzglêdnieniem ka-
tegorii instalacji wg PN-IEC
664-1 przedstawia rysunek 4.

Niezwykle wa¿nym zagad-

nieniem jest ci¹g³oœæ funkcjo-
nowania uk³adów ochrony
przepiêciowej. Nale¿y pamiê-
taæ, ¿e powszechnie stosowa-
ne dziœ warystory, ze wzglêdu
na degradacjê ich parametrów
w czasie eksploatacji, wyposa-

Rys. 4 Ochrona przepiêciowa uk³adu zasilania TN-C-S z sygnalizacj¹ uszkodzenia elementów zabezpieczaj¹cych zgodna

z zasad¹ koordynacji izolacji wg [6]

¿ane s¹ w elementy sygnaliza-
cji ich uszkodzenia. SzybkoϾ,
z jak¹ nast¹pi wymiana uszko-
dzonych uk³adów przepiêcio-
wych, mo¿e zdecydowaæ
o sprawnoœci ca³ego systemu
ochronnego. Wynika st¹d ko-
niecznoϾ stosowania dodat-
kowych uk³adów sygnalizacji
uszkodzenia systemu ochrony
przepiêciowej, zwiêkszaj¹cych
pewnoϾ znacznie bezpiecznej
pracy ca³ego obiektu teleko-
munikacyjnego.

&

literatura

1. Ustawa z dnia 7 lipca 1994 r. Pra-

wo budowlane (Dz.U. z 1994 r., Nr

89, poz. 414).

2. Rozporz¹dzenie Ministra Gospo-

darki Przestrzennej i Budownictwa

z dnia 14 grudnia 1994 r. w spra-

wie warunków technicznych, ja-

kim powinny odpowiadaæ budyn-

ki i ich usytuowanie (Dz. U. z

1995 r., Nr 10, poz. 46).

3. Rozporz¹dzenie Ministra Spraw

Wewnêtrznych i Administracji

z dnia 30 wrzeœnia 1997 r. zmie-

niaj¹ce rozporz¹dzenie w sprawie

warunków technicznych, jakim

powinny odpowiadaæ budynki i ich

usytuowanie (Dz.U. Nr 132 z dnia

28 paŸdziernika 1997 r. – poz.

878).

4. Rozporz¹dzenie Ministra Gospo-

darki Przestrzennej i Budownictwa

z dnia 21 czerwca 1994 r. w spra-

wie wprowadzenia obowi¹zku

stosowania niektórych Polskich

Norm z zakresu budownictwa,

gospodarki przestrzennej i komu-

nalnej oraz geodezji i kartografii

(Dz.U. Nr 84 z dnia 25 lipca 1994 r.

– poz. 387).

5. PN-IEC 60364-4-443: Instalacje

elektryczne w obiektach budowla-

nych. Ochrona zapewniaj¹ca bez-

pieczeñstwo. Ochrona przed prze-

piêciami. Ochrona przed przepiê-

ciami atmosferycznymi lub ³¹-

czeniowymi.

6. PN-IEC 664-1: Koordynacja izola-

cji urz¹dzeñ elektrycznych w uk-

³adach niskiego napiêcia. Zasady,

wymagania i badania.

7. PN-IEC 60364-4-41: Instalacje

elektryczne w obiektach budowla-

nych. Ochrona dla zapewnienia

bezpieczeñstwa. Ochrona prze-

ciwpora¿eniowa.

8. PN-IEC 60364-5-54: Instalacje

elektryczne w obiektach budowla-

nych. Dobór i monta¿ wyposa¿e-

nia elektrycznego. Uziemienia

i przewody ochronne.

9. PN-86/E-05003/01: Ochrona od-

gromowa obiektów budowlanych.

Wymagania ogólne.

10.PN-89/E-05003/03: Ochrona od-

gromowa obiektów budowlanych.

Ochrona obostrzona.

11.PN-92/E-05003/04: Ochrona od-

gromowa obiektów budowlanych.

Ochrona specjalna.

12.PN-IEC 1024-1:2001: Ochrona

odgromowa obiektów budowla-

nych. Zasady ogólne.

13.PrPN-IEC 1024-1-1: Ochrona od-

gromowa obiektów budowlanych.

Zasady ogólne. Wybór poziomów

ochrony urz¹dzeñ piorunochron-

nych.

14.PrPN-IEC 1312-1: Ochrona przed

piorunowym impulsem elektro-

magnetycznym. Zasady ogólne.

15.Norma Bran¿owa BN-76/9371-03

– „Uziemienia urz¹dzeñ teleko-

munikacji przewodowej i bezprze-

wodowej”, arkusz 00 – „Ogólne

wymagania i badania”, arkusz 01

– „Uziemienia w obiektach radio-

wych i telewizyjnych nadawczych,

odbiorczych, nadawczo-odbior-

czych i studyjnych” (wycofana).

16.PN-T-45000-1, -2, -3: Uziemienia

i wyrównywanie potencja³ów

w obiektach telekomunikacji, ra-

diofonii i telewizji. Wymagania

i badania. (-1 – Terminologia, -2 –

Systemy uziemiaj¹ce w obiektach

telekomunikacji przewodowej, -3

– Systemy uziemiaj¹ce w obiek-

tach radiofonii i telewizji).

17.ZN-96/TP S.A.-027/T: Telekomuni-

kacyjne sieci miejscowe. Linie

kablowe o torach miedzianych.

Ogólne wymagania i badania.

18.ZN-96/TP S.A.-036/T: Telekomuni-

kacyjne sieci miejscowe. Urz ¹-

dzenia ochrony ludzi i instalacji

przed przepiêciami i przetê¿enia-

mi. Wymagania i badania.

19.ZN-96/TP S.A.-037/T: Telekomuni-

kacyjne sieci miejscowe. Systemy

uziemiaj¹ce obiektów telekomuni-

kacyjnych. Wymagania i badania.

20.Zalcenia dla instalacji elektrycz-

nych w obiektach telekomuni-

kacyjnych TP S.A. z punktu widze-

nia kompatybilnoœci elektromag-

netycznej. – za³¹cznik do Zarz ¹-

dzenia nr 56 Prezesa Zarz¹du TP

S.A. z dnia 18 grudnia 1997 r.

21.Wymagania techniczne na okablo-

wanie strukturalne – za³¹cznik nr

23 do rozporz¹dzenia Ministra

£¹cznoœci z dnia 4 wrzeœnia

1997 r.

Centrum Ochrony przed

Przepiêciami i Zak³óceniami

Elektromagnetycznymi

15-893 Bia³ystok

ul. Grunwaldzka 11/15

tel. [phone]

e-mail: [e-mail]

ŒWIATOWY LIDER

P

ROSTA

KONSTRUKCJA

£

ATWY MONTAZ

B

EZPIECZNY

81 000 km

zainstalowanych korytek

CABLOFIL POLSKA

ul. Chocimska 13/12 00-791 WARSZAWA

Tel. 022 - 849 84 51 Tel./fax 022 - 646 65 94

E-mail: [e-mail]

O/Katowice: Tel./fax [phone] E-mail: [e-mail]

•

Katalog 2001–2002

Nowe produkty Ni¿sze ceny