Posljedice struje munje

Izravan udar munje u objekt 
Udari li munja izravno u vanjsku zaštitu ili uzemljenu krovnu konstrukciju koja provodi struju munje (npr. krovna antena), energija munje se može sigurno odvesti do potencijala zemlje. Ipak još ništa nije napravljeno sa samom instalacijom za zaštitu od udara munje: zbog prividnog otpora uzemljenja građevine, cijeli se sustav uzemljenja podiže na visoki potencijal.

Navedeno povišenje potencijala utječe na raspodjelu struje munje preko uzemljenja građevine kao i sustava električne opskrbe i vodiča za prijenos podataka do susjednih sustava uzemljenja (susjedne građevine, niskonaponski transformator).

Udar munje: oblici impulsa

Uslijed oluje, struje munje mogu otjecati u tlo. Ukoliko je izravno pogođena građevina s vanjskom zaštitom od udara munje, na otporu uzemljenja izjednačenja potencijala dolazi do rasta napona koji predstavlja prenapon prema udaljenom okolišu. Ovo podizanje potencijala predstavlja opasnost za električne sustave (npr. napajanje, telefonski uređaji, kabelska TV, upravljački vodovi itd.) koji su uvedeni u objekt.

U nacionalnim i međunarodnim standardima utemeljene su primjerene ispitne struje za testiranja različitih zaštitnih uređaja od prenapona i struje munje.

Udar munje: prijelazni prenapon

Prijelazni prenaponi su kratkotrajna povišenja napona u mikrosekundama koja mogu biti nekoliko puta veća od nazivnih napona!

Najveća prenaponska opterećenja u niskonaponskim potrošačkim mrežama nastaju kao rezultat pražnjenja munje. Visoki energetski kapacitet prenapona od munje pri izravnom udaru munje u vanjsku zaštitu ili niskonaponske nadzemne vodove rezultiraju – bez unutarnje zaštite od prenapona i udara munje – u pravilu potpunim ispadanjem priključenih potrošača i oštećenjem izolacije.

No i inducirana naponska opterećenja u građevinskim instalacijama kao i energetskim instalacijama i vodičima za prijenos podataka mogu postići višestruki nazivni napon. Sklopni prenaponi, doduše, ne izazivaju toliko visoka opterećenja kao oni uzrokovani munjom, ali su zato učestaliji, te mogu dovesti do neposrednog ispadanja sustava.

Električno pražnjenje munje

Tipovi pražnjenja: 90 % svih pražnjenja munje između oblaka i zemlje su negativne oblak-zemlja munje. Munja se stvara u negativnom električnom polju oblaka te se širi prema pozitivnom naboju zemlje. Ostala pražnjenja dijele se na:
• negativne zemlja-oblak munje
• pozitivne oblak-zemlja munje
• pozitivne zemlja-oblak munje.

Najveća pražnjenja događaju se u samom oblaku odnosno između različitih oblaka. Nastanak pražnjenja Kod podizanja toplog, vlažnog zraka dolazi do kondenzacije vlage te u velikim visinama nastaju kristali leda. Olujno nevrijeme nastaje širenjem oblaka u visinama od 15 000 metara. Jaki uzlazni vjetar brzine do 100 kilometara na sat potiskuje lagane kristale leda u viša polja, a zamrznute čestice vodene pare (solika) u niža polja. Trenjem dolazi do razdvajanja naboja

Mali uzroci, veliki značaj: oštećenja prenaponom

Bilo na poslu ili u kući, naša ovisnost i električnim i elektroničkim uređajima postaje sve veća. Informacijske mreže u poslovanju, ustanove za pružanje pomoći poput bolnica ili vatrogasaca životno su važne veze za neometanu razmjenu informacija u stvarnom vremenu. Osjetljivi podaci, npr. iz banaka ili medijskih kuća zahtijevaju siguran prijenos. Skrivenu opasnost za ove instalacije ne čine samo izravni udari munja. U današnje vrijeme znatno češće nastaju oštećenja na elektroničkim pomagalima zbog prenapona, koji su uzrokovani atmosferskim pražnjenjima ili sklopnim procesima uključivanja električnih sustava. I tijekom oluja dolazi do kratkoročnog oslobađanja velike količine energije. Prenaponi mogu preko različitih električnih spojeva prodrijeti u građevinu i uzrokovati znatna oštećenja.