Fakta om blixtnedslag: (ett urval, men jag har inte skrivit det)
Direktträffarhar en mycket snabb stigtid och man måste hantera hela blixtströmmen i skyddsutrustningen. 95% av alla blixtnedslag har en ström lägre än 100000 A men ända upp till 500 kA kan förekomma. Tack och lov är det sällsynt att man råkar ut för en direktträff varför endast vissa utsatta objekt brukar skyddas mot detta.
Minsta ledararea som rekommenderas för att leda blixtström är 16 mm² koppar resp 25 mm² stål.
Om det finns flera urladdningsvägar, t ex en antennmast med staglinor och kablar, fördelar strömmen sig ungefär likvärdigt på dessa, oavsett resistans, under de första mikrosekunderna när strömmen stiger mot sitt maxvärde. Sedan när strömmen börjar avta fördelas den så att det går mer ström i de vägar som har lägre resistans.
Inducerade överspänningarhar inte lika snabb stigtid och den ström som uppstår vid avledning är heller inte alls lika våldsam som vid direktträff. Dock är dessa inducerade överspänningar det mest frekventa problemet eftersom de uppstår i samband med varje blixt i omgivningen. Inducerade överspänningar är som namnet anger överförda genom induktion. Det behövs alltså ingen kontakt med blixten.
SkadeverkanDen lindrigaste formen av skada är väl när elektronisk eller elektrisk utrustning skadas. I det fallet är det oftast inducerade överspänningar som är orsaken. Värre är det när en ljusbåge slår igenom brännbart material och antänder detsamma. Detta kan ske både vid inducerade överspänningar och direktträffar. Eller när för hög ström går i en för klen ledare. I det fallet kan enorm sprängverkan uppstå samt glödande rester av ledaren spruta omkring. Vi talar då normalt om direktträffar.
JordningNär isolationsskydd inte är en pålitlig metod används jordning. Man ansluter objektet som ska skyddas till jord, antingen direkt eller via överspänningsskydd.
Viktigt vid jordning är att alla jordade föremål (och övriga) som kan utgöra urladdningsväg binds samman (s k samjordning), att tillräcklig ledararea används i utjämningsledarna (jordledarna) samt att dessa görs så korta som möjligt.
Exempelvis kan ett föremål som jordats via ett jordspett lyftas till en mycket hög spänning vid en direktträff. Detta p g a att någon verkligt "stum" jord inte finns. Är jordresistansen t ex 10 ohm, vilket är ett lågt värde, blir det enl ohms lag ändå 1 MegaVolt med 100 kA blixtström. Elnätets jordledare som kan vara jordad hundratals meter bort kanske inte alls lyfts och då uppstår stor potentialskillnad mellan jordspettet och elnätet, med risk för överslag. Lösningen är samjordning så att alla aktuella jordpunkter får göra en gemensam "sällskapsresa" upp i spänning när blixten laddar ur.
Det är vanligt att elnätets jordledare används för att avleda överspänning. Mellan vägguttag och central utgörs den av separat grön/gul ledare som benämns skyddsjordsledare. Den har normalt en area (1,5 mm²) som endast räcker för att avleda inducerade överspänningar. Från central och ut mot nätet, där jord och nolledare utgörs av samma tråd, benämns den PEN-ledare (Protection Earth Neutral). Om denna håller 10 mm² eller mer kan den användas för att avleda en direktträff.
Viktigt att tänka på när man avleder en överspänning genom jordning eller samjordning till elnätets skyddsjord- eller PEN-ledare är att det ofta behövs överspänningsskydd vid inkopplingspunkten i elsystemet för att inte tvärspänning ska uppstå mellan jord och fasledare i elsystemet. Likaså är det nödvändigt att installera längsspänningsskydd för telelinjen när direktträff avleds genom elsystemet.
Liten vägledning om skydd för ett antal vanliga objekt(urval av mig)
TeleNormalt när det gäller teleledningar är att överspänningarna som förekommer är inducerade. De kan dessutom uppträda ganska långt bort från själva blixturladdningen eftersom telenätet utgör en mycket stor uppfångningsantenn. De områden där ledningsnätet är nedgrävt i marken kan anses problemfria förutom om blixten slår ner alldeles i närheten.
Skydd till telenätet kan vara fast monterat eller av plug-in typ. Fast monterat skydd är vanligast i kombination med större installation där åskledare, skydd för el m m installerats.
Fast monterat skydd kan antingen vara monterat i separat dosa, med utjämningsledare dragen till elcentralen, eller monterat direkt på DIN-skena i elcentralen. I det första fallet bör inkommande teleledning, med skyddet, dras så nära elcentralen som möjligt för att få utjämningsledaren så kort som möjligt. Utjämningsledaren skall vid sådan installation hålla minst 4 mm² enligt norm. Vid montering i elcentralen måste inkommande teleledning dras via elcentralen. Denna variant är den bästa ur skyddssynpunkt. Ett DIN-skenemonterat skydd kostar från ca 300 kr.
AntennerAmatörradioantenner kan vara av de mest skiftande modeller. Man får försöka avgöra om det finns risk för direktträff. T ex om de sticker upp markant ovanför omgivningen eller om man bor på en öppen slätt med få andra föremål som kan vara av intresse för blixten.
Trådantenner för KV brukar ofta inte komma så högt upp att de utgör någon större risk för direktträff. Däremot är de ganska bra uppfångare av inducerade överspänningar. Låter man antennkabeln sitta kvar i riggen som i sin tur sitter i nätaggregatet som sedan sitter i vägguttaget finns en klar väg att ladda ur denna överspänning. Räkna med skador om inte kedjan bryts eller leds förbi.
Betydligt säkrare är det om man kan ordna en förbindning till jord för att avleda längsspänningen. Man kan t ex med hjälp av en slangklämma sätta fast en kort jordtråd på varje kabelkontakt som går till en gemensam punkt och vidare via gemensam utjämningsledare till jord. Man kan också låta alla kablarna komma in till en box, jordskena eller liknande som sedan ansluts via utjämningsledare till jord. Jord i sin tur kan t ex vara ett jordspett, jordlina, värmeelement, nätaggregatets hölje (nätsladden måste i så fall sitta i uttaget), elcentralen m m.
MasterÅskskydd för master dimensioneras för att klara direktträffar. Utan skydd finns det risk att fundamentet kan sprängas vid en direktträff. Det finns lite olika normer för hur jordlinenätet ska vara utfört men principen är följande:
Runt mastfundamentet grävs en ringledare ned. Mastens samtliga ben ansluts till denna. Från ringledaren går sedan en eller flera jordlinor ut som också kan ha avgreningar för att öka avledningsytan och minska jordmotståndet. Finns det staglinor ansluts separata jordlinor till dessa.
För att inte skador ska uppstå på de apparater som är anslutna till antennkablarna, samt den byggnad som betjänar masten, bör följande utföras så långt det är möjligt:
Från ringledaren dras en jordlina in till byggnaden där den ansluts till en intagsplåt eller skena som fungerar som samjordningspunkt. Till denna plåt/skena ansluts alla kabelskärmar samt inkommande PEN-ledare. Överspänningsskydd för elsystemet monteras också i denna punkt. Antennkablar, inkommande elledning, manöverkablar, teleledning m m dras alltså så att de går in i byggnaden på samma ställe till denna intags-plåt/skena där de förses med lämpligt skydd. På detta sätt sker all jordning i en punkt vilket innebär att ingen potentialskillnad uppstår mellan något av systemen inne i byggnaden.
Vid en direktträff uppstår hög ström i alla kablar och trådar som är anslutna till masten om dessa inte dras så att isolationsskydd kan användas. Isolationsskydd i ett sådant fall består av minst en meters avstånd till jordat föremål.
HusNär man monterar åskledare på hus skall detta ske symmetriskt. Det bör alltså finnas minst två nedledare från nocklinan vilka dras på var sin sida eller helst diagonalt över huset. Ännu hellre ska det vara fyra nedledare, en i varje hörn. Till nocklinan ansluts TV-antenner, metallskorstenar eller vad det nu kan finnas som ev sticker upp ovanför nocken. Trådarean som rekommenderas är minst 16 mm² koppar.
Runt grunden grävs sedan en ringledare ned på minst 0,5 m djup. Nedledarna från taket ansluts till ringledaren. Till ringledaren ansluts sedan ett eller flera långa jordspett (som slås ned en bit utanför grunden där jorden är fuktig), eller en eller flera jordlinor med ev förgreningar, eller både jordspett och jordlinor.
För att det inte ska bli överslag mellan detta åskledarsystem och i första hand elsystemet måste samjordning ske med elsystemets PEN-ledare. Överspänningsskydd måste även monteras på elsystemet för att förhindra tvärspänningar i detta. För att inte riskera överslag till vatten och värmesystem sker samjordning även med dessa. Även teleledning förses med överspänningsskydd. Idealiskt är om alla inkommande ledningar kan tas in vid en gemensam punkt där de förses med överspänningsskydd.
Packetnoder och BBS'erär utrustningar som står på hela tiden. Till dessa kan man inte använda isolationsskydd utan de måste förses med skydd som fungerar under drift. Här är ett förslag på skydd som kopplas in mellan jordat vägguttag och aktuell utrustning och som fungerar för inducerade överspänningar men inte för direktträffar.
En metallbox förses med:
1. Jordad sladd in med stickpropp. Skyddsjord ansluts till boxen. 2. Jordad sladd ut med uttag. Skyddsjord ansluts till boxen. 3. Två säkringshållare med säkringar i fas- resp nolledare. Använd snabba säkringar med så låg stömstyrka som möjligt. 4. Varistorer (överspänningsskydd) V250K20 på förbrukarsidan om säkringarna. En från fas till jord och en från nollan till jord. En kan också monteras mellan fas och nolla. Vill man undvika att varistorerna börjar dra ström och uppvärms p g a åldring monterar man en Comgap CG2 350L i serie med varje varistor. 5. Jordskruv där utjämningsledare från antennen kan anslutas.
På antennkabeln monteras en kortsluten stub via en T-koppling för att ta hand om ev tvärspänning mellan mittledare och skärm. Antennkabelns skärm ansluts till boxens jordskruv med en kort 6-16 mm² ledare. På detta sätt blir radio, modem, ev dator, och nätaggregat parallellkopplade av den korta ledaren och längsspänningar i antennkabeln leds förbi utrusningen till elsystemets skyddsjord. Varistorerna fungerar som skydd för tvärspänningar i elsystemet både genererade i elnätet och genererade p g a avledningen.
Källa:
http://sk4wv.se/askskydd.htm