Blikseminslag: hoe beschermd ben je?

Veel resellers en eindgebruikers van UPS systemen zijn van mening dat een UPS automatisch waardevolle apparatuur en gegevens beschermt tegen door bliksem geïnduceerde spanningspieken. Zo eenvoudig is het echter niet, verklaart Christophe Jammes, Product Manager voor Eaton Power Quality EMEA. Vergis je niet, zelfs in Europa, dat echt niet één van de bliksemrijkste gebieden in de wereld is, vormen spanningspieken door blikseminslagen een reële bedreiging voor IT-installaties, telecommunicatie systemen en vele andere vormen van elektronische apparatuur, waarvan moderne bedrijven afhankelijk zijn.

Vele overzichtskaarten van blikseminslagen die kunnen worden gevonden op internet, laten zien dat in het grootste deel van Europa tussen 2 en 10 blikseminslagen per km2 per jaar voorkomen. Dat lijkt niet veel, en inderdaad, de kans op een directe blikseminslag in een gebouw of installatie is vrij klein. Maar er is niet een directe inslag nodig om schade toe te brengen aan gevoelige elektronische apparatuur.

Een nabije blikseminslag - laten we zeggen, op een paar kilometer afstand - kan net genoeg energie genereren, in de vorm van een elektrische piekspanning, om daadwerkelijk schade aan te richten. Enig rekenwerk, ervan uitgaande dat de maximale afstand waarop een inslag gevaarlijk dreigt te worden, bijvoorbeeld 5 km, toont aan dat het risicogebied voor blikseminslagen ongeveer 75 km2 is. En bij een gemiddelde van 10 inslagen per km2 is dat ongeveer 750 inslagen per jaar, die apparatuur in gevaar kunnen brengen!

Veel mensen die dit artikel lezen voelen zich wellicht veilig, omdat hun gevoelige apparatuur wordt gevoed vanuit een noodvoeding (UPS), en denken dat elke UPS bescherming biedt tegen overspanning. Het is inderdaad waar dat bijna elke UPS een vorm van bescherming biedt tegen overspanning, en bij de meeste UPS wordt dit nog eens extra benadrukt op de datasheet, maar helaas is deze bescherming vaak niet effectief genoeg. Het probleem is dat sommige UPS fabrikanten besparen op kosten door hun producten te voorzien van een overspanningbeveiliging. Die is echter alleen effectief voor piekspanningen die zich voordoen tussen de lijn- en neutrale spanning van de voeding. In de echte wereld hebben schadelijke, door bliksem geïnduceerde piekspanningen in de voeding, echter veel meer kans om common mode piekspanningen te vormen in het gebied tussen neutrale spanning en aarde en/of tussen lijnspanning en aarde.

Goedkope UPS bieden vaak geen bescherming tegen common mode piekspanningen en geven daarom hun gebruikers een vals gevoel van veiligheid. De beste UPS systemen, inclusief alle producten van Eaton Power Quality, kosten misschien wat meer, maar bieden wel een uitgebreide bescherming tegen lijn-naar-neutraal, lijn-naar-aarde en neutraal-naar-aarde spanningspieken.

Je moet op een paar dingen letten als je zeker wilt zijn dat je UPS effectieve overspanningbeveiliging biedt. Ten eerste gaat het er om dat de UPS-producent de prestaties van zijn piekspanningbeveiliging kwantificeert. Vage claims zoals "biedt ook bescherming tegen spanningspieken" zijn zinloos. Zoek in plaats daarvan naar harde informatie zoals het volgen van internationale normen (zoals IEC 61643-1, Low Voltage Surge Protective Devices) en het prestatieniveau dat meestal in kV wordt aangegeven op de verpakking.

Bedenk vervolgens dat geen enkele UPS, of wat voor andere vorm van overspanningbeveiliging, complete bescherming kan bieden tegen door blikseminslag veroorzaakte spanningspieken. De door een blikseminslag geïnduceerde hoeveelheid energie is gewoon te groot om te kunnen worden geabsorbeerd door een praktisch en betaalbaar beveiligingsapparaat. Een goede UPS zal echter wel de meeste piekspanningen onderdrukken, zonder zelf schade te ondervinden. Voor grotere piekspanningen zal hij ook one-off bescherming bieden, waarbij het beveiligingsapparaat wordt vernietigd en dus geen verdere bescherming meer kan bieden.

Het is wel belangrijk voor UPS gebruikers dat ze weten wanneer zo’n unieke gebeurtenis heeft plaatsgevonden, omdat het gevolg ervan is dat de piekspanning beveiliging wegvalt, terwijl de UPS in alle andere opzichten normaal blijft functioneren. Daarom leveren UPS fabrikanten met gevoel voor verantwoordelijkheid een waarschuwingapparaat - vaak is dat een LED indicator - om aan te geven wanneer de piekspanning beveiliging in hun producten niet meer werkt. Dit is een essentiële functie en het is daarom niet aan te bevelen om voor bescherming tegen piekspanningen afhankelijk te zijn van een UPS die daar niet mee is uitgerust.

Tenslotte moet worden opgemerkt dat, terwijl een goed gespecificeerde UPS een uitstekend niveau van overspanningbeveiliging biedt, deze nog beter zal werken als hij wordt toegepast als onderdeel van een uitgebreid systeem voor overspanningbeveiliging. Zo’n systeem omvat verschillende niveaus van bescherming, inclusief apparatuur voor hoogspanningsbescherming die is geïnstalleerd waar de energie het gebouw binnenkomt, alsmede kleinere apparaten die zijn geïnstalleerd op andere kritieke punten van het energienetwerk van het gebouw. Specialisten op dit gebied, zoals die van Eaton's Electrical
Sector, adviseren graag over dit type systemen.

Het beveiligen van gevoelige en bedrijfskritische apparatuur door het installeren van een UPS, is zonder meer een goede zakelijke beslissing, maar als het gaat om een UPS die tevens effectieve bescherming biedt tegen door blikseminslag veroorzaakte overspanning, of als je een wederverkoper bent die vragen krijgt over zo’n UPS, houdt dan rekening met de aanbevelingen in dit artikel en controleer daarnaast zeer zorgvuldig de relevante data sheets.

  Meer weten…