Instalacja odgromowa chroni budynek przed skutkami wyładowań atmosferycznych. Jednak sama obecność zwodów, przewodów odprowadzających i uziemienia nie wystarczy. Aby LPS działał prawidłowo, konieczne jest wykonanie piorunochronnych połączeń wyrównawczych. W dalszej części tekstu wyjaśniamy, czym one są i dlaczego musi je posiadać każdy system ochrony odgromowej.
Piorunochronne połączenia wyrównawcze – co to takiego?
Piorunochronne połączenia wyrównawcze (EB) to – zgodnie z definicją zawartą w normie PN-EN 62305-3:2011 – niskooporowe połączenia elektryczne uzyskiwane poprzez „połączenie z LPS oddzielnych części przewodzących za pomocą bezpośrednich połączeń lub przez SPD w celu zredukowania – wywołanych przez prąd pioruna – różnic potencjału”. Szczegółowe wymagania i wskazania związane z tym terminem zawarto w 6.2 rozdziale normy „Piorunochronne połączenie wyrównawcze”. Wskazuje on już wstępnie, że wyrównywanie potencjałów w LPS uzyskiwane jest przez jego wzajemne połączenie z instalacjami metalowymi, układami wewnętrznymi oraz przyłączonymi do obiektu zewnętrznymi przewodzącymi częściami i liniami.
Jakie są rodzaje połączeń wyrównawczych? W zależności od przeznaczenia wyróżnia się dwie grupy: główne oraz miejscowe. Każda z nich może odznaczać się odmienną obciążalnością prądową, a także być zdolna bądź niezdolna do łączenia z ziemią.
Zastosowanie w LPS
W ogólnym założeniu takie połączenia mają spełniać trzy podstawowe cele:
- wyrównanie potencjałów pomiędzy elementami przewodzącymi w obiekcie,
- ograniczenie ryzyka iskrzenia podczas wyładowania atmosferycznego,
- redukcja napięć indukowanych przez prądy piorunowe.
Bezpośrednie lub pośrednie (przez SPD/ISG) połączenia wyrównawcze zmniejszają skutki przepięć i chronią instalacje elektryczne oraz urządzenia elektroniczne przed uszkodzeniem. Zapewniają też bezpieczne odprowadzenie części prądu piorunowego do ziemi.
Trzeba pamiętać, że w kontekście LPS (ang. Lightning Protection System – system ochrony odgromowej) mamy do czynienia z prądem piorunowym – potężnym ładunkiem elektrycznym o niszczycielskiej sile. Brak piorunochronnych połączeń wyrównawczych mógłby skutkować:
- pojawianiem się niebezpiecznych różnic potencjałów,
- iskrzeniem na styku części przewodzących,
- uszkodzeniem urządzeń elektronicznych,
- zwiększonym ryzykiem porażenia osób przebywających w pobliżu.
Jak i z czego wykonuje się piorunochronne połączenia wyrównawcze?
Szczegółowe zasady dotyczące tworzenia takich połączeń określa norma PN-EN 62305-3:2011. Zgodnie z nią powinny być wykonane pomiędzy zewnętrznymi przewodzącymi częściami budynku, systemami uziemiającymi, instalacjami metalowymi, przewodami zasilającymi oraz LPS. Jeśli bezpośrednie połączenie nie jest możliwe, należy zastosować SPD lub iskierniki separujące.
Aby stworzyć EB, wymagany jest montaż szyn wyrównawczych (SWP, określanych także jako szyny ekwipotencjalne) na poziomie gruntu lub podziemia oraz ich połączenie z układem uziomów. Szyną wyrównawczą łączy się wszystkie metalowe instalacje (woda, gaz, CO, stalowe elementy konstrukcyjne). W budynkach żelbetowych zaleca się wykorzystanie zbrojenia jako naturalnego przewodnika wyrównawczego. W dużych obiektach stosuje się oczkową sieć przewodów połączeń wyrównawczych, pionowe połączenia co 10 m oraz przewody otokowe.
Z czego wykonuje się połączenia wyrównawcze?
Połączenia wyrównawcze w systemie ochrony odgromowej (LPS) wykonuje się z przewodów i elementów łączących o odpowiednich przekrojach, zgodnie z wymaganiami PN-EN 62305-3. Każdy komponent musi być wykonany z materiałów odpornych na korozję i zapewniać trwałe, niskorezystancyjne połączenie na długie lata eksploatacji. Podstawą są przewody wykonane z miedzi, aluminium lub stali ocynkowanej, które dzięki odpowiedniej powierzchni przekroju poprzecznego zapewniają niską impedancję połączenia oraz zdolność do przenoszenia prądów udarowych.
Norma wskazuje konkretne wymogi w kontekście przekroju poszczególnych przewodów:
- Przewody miedziane: minimum 16 mm² dla połączeń zewnętrznych oraz 6 mm² dla połączeń wewnętrznych, dzięki wysokiej przewodności i odporności na korozję.
- Przewody aluminiowe: minimum 25 mm² na zewnątrz i 10 mm² wewnątrz, stosowane głównie tam, gdzie ważna jest redukcja masy.
- Przewody stalowe ocynkowane: minimum 50 mm² na zewnątrz i 16 mm² wewnątrz, szczególnie w przypadku dużych instalacji, gdzie istotna jest wytrzymałość mechaniczna.
Do wykonania połączeń stosuje się również zaciski i złącza kontrolne, iskierniki separujące czy ograniczniki przepięć. Wybierając poszczególne komponenty, warto sięgać po produkty i usługi doświadczonych firm oraz instalatorów. Wysoka jakość przekłada się na maksimum bezpieczeństwa – fundamentalną w kontekście systemów, który ma chronić mienie, zdrowie i życie.
