Het is weliswaar geen dagelijks nieuws in de kranten, maar af en toe
verschijnt er toch een sappig artikeltje in een lokale krant, waarin gemeld
wordt dat in een buurt tientallen PC's beschadigd werden als gevolg van blikseminslag.
Waarheid of verzinsel?
Het kan inderdaad gebeuren dat, als gevolg van blikseminslagen op of in de buurt van ondergrondse netspanningsleidingen, er op de 230 V netspanning vrij grote spanningspieken ontstaan.
Hoewel deze pieken zeer smal zijn, zie onderstaande figuur, kunnen zij soms schade aan
gevoelige apparatuur veroorzaken. De amplitude van een dergelijke piek kan zelfs zo
groot zijn, dat de contacten van open netschakelaars door een vonk overbrugd worden
en het schijnbaar onmogelijke gebeurt. Een computer, die was uitgeschakeld, blijkt
het na de blikseminslag niet meer te doen!
Die spanningspieken op de netspanning ontstaan als gevolg van 'LEMP',
letterwoord van 'Lightning ElectroMagnetic Pulse'. Dit verschijnsel wordt toegelicht
aan de hand van onderstaande figuur. De PC's op kantoor zijn via een ondergrondse
voedingskabel met een verdeelstation van het energiebedrijf verbonden, dat de 230 V
van de netspanning verdeelt. Bovengrondse leidingen zijn in Nederland zeldzaam en worden
buiten beschouwing gelaten.
Als de bliksem inslaat in de buurt van een gebouw, bijvoorbeeld in een boom, dan zal
de bliksemspanning, die miljoenen volt groot is, een uitweg zoeken naar de aarde.
Er ontstaat een aardstroom, die de weg van de minste weerstand door de aarde opzoekt.
Deze aardstroom kan tienduizenden ampère groot zijn. Het kan dus voorkomen dat deze
grote stroom parallel door de aarde loopt aan een 230 V voedingskabel. Een algemene
wet van de natuurkunde stelt dat een elektrische stroom een elektromagnetisch veld genereert.
De sterkte van een dergelijk veld is niet alleen afhankelijk van de grootte van
de stroom, maar ook van de snelheid waarmee de stroom ontstaat en weer verdwijnt.
Een bliksem is een zeer energierijk, maar zeer kort durend verschijnsel.
De tijdsduur van een bliksenontlading is meestal niet groter dan 0,02 seconde.
Het gevolg is dat de grote en snelle aardstroom puls een zeer sterk elektromagnetisch
veld in de aarde genereert. Dit veld kan zich over een afstand van meer dan één
vierkante kilometer in het aardoppervlak manifesteren.
Een tweede wet van de natuurkunde stelt dat een variërend elektromagnetisch veld in
alle geleiders in de buurt een elektrische spanning genereert. Dit verschijnsel
noemt men 'elektrische inductie'. Dit zal ook in dit voorbeeld gebeuren.
In de 230 V voedingskabel (een typische geleider), wordt een inductiespanning gegenereerd,
die weliswaar maar een paar tiental milliseconde aanwezig is, maar een grootte van diverse
1.000 V kan bereiken.
Deze piekspanning komt via de voedingskabel in het gebouw terecht en kan daar gevoelige
apparatuur beschadigen. Het is dus niet noodzakelijk dat de bliksem op het gebouw inslaat!
Beveiliging van gebouwen door middel van bliksemafleiders helpt weliswaar tegen directe
bliksemschade zoals brand en explosie, maar absoluut niet tegen de gevolgen van 'LEMP'.
Ondanks waarschuwingen die af en toe in de kranten verschijnen en die duidelijk stellen dat de enige manier om schade door bliksem te vermijden is de netstekers van apparatuur uit de wandcontactdozen te trekken, zullen maar weinig mensen dit doen. Dat is immers zo'n gedoe en in onze moderne tijd staat het zelfs een beetje achterlijk om 'bang te zijn voor de bliksem'. Bovendien is het in moderne kantooromgevingen vrijwel onmogelijk om alle apparatuur los te koppelen van het net. Servers staan vrij vaak dag en nacht aan, hetzelfde geldt voor fax-apparatuur, automatische telefoon beantwoorders, alarminstallaties, etc. Kortom, goede netfilters zijn onontbeerlijk!
Interessante elektronica links
Klik hier ... Kattenschrikdraad installatie houdt katten in of uit uw tuin
Klik hier ... Boeken voor de elektronicus
Klik hier ... Software voor schema tekenen, print ontwerpen en simulatie
Klik hier ... Goedkope digitale oscilloscopen, via USB aan te sluiten op uw PC
Klik hier ... Goedkope meetapparatuur voor het testen van uw onderdelen
Klik hier ... Draadloze elektronica in uw huis
Klik hier ... Inbraakalarm van Marmitek en KlikAanKlikUit
Klik hier ... Bespaar energie met PowerSafer
Klik hier ... Goedkope dataloggers voor t, RH, CO, V en I
Klik hier ... Educatieve producten voor het basisonderwijs