W ostatnich latach w Polsce obserwuje się dynamiczny wzrost burz i towarzyszących im niebezpiecznych zjawisk, takich jak gradobicia, intensywne opady deszczu, a nawet trąby powietrzne. W takich okolicznościach jeszcze większego znaczenia nabiera ochrona odgromowa. Jej skuteczność warunkowana jest przede wszystkim funkcjonalnością i niezawodnością urządzenia piorunochronnego. W niniejszym wpisie krótko scharakteryzujemy jedną z jego dwóch bazowych części, czyli zewnętrzny LPS.
Urządzenie piorunochronne – definicja
Zgodnie z definicją zawartą w PN-EN 62305-1:2011 urządzeniem piorunochronnym LPS (ang. Lightning Protect System) nazywamy „kompletne urządzenie stosowane do redukcji szkód fizycznych powodowanych wyładowaniami piorunowymi w obiekt”. Można je zróżnicować na dwa oddzielne systemy:
- Zewnętrzny, czyli siatki zwodów (pionowych i poziomych), przewodów odprowadzających oraz uziomów;
- Wewnętrzny, składający się z piorunowych połączeń wyrównawczych i/lub elektrycznego odizolowania zewnętrznego LSP.
Cechy charakterystyczne urządzenia piorunochronnego wynikają zawsze z właściwości obiektu poddawanego ochronnie odgromowej i jednego z czterech rozpatrywanych poziomów protekcji określanego. Poziom ten określa się za pomocą klasy LPS, ta z kolei dobierana jest każdorazowo na podstawie oceny ryzyka, której zasady szczegółowo opisano w arkuszu II normy PN-EN 62305.
Do czego służy zewnętrzne urządzenie piorunochronne?
Zewnętrzny LPS nazywa się potocznie piorunochronem. Jego rolą jest przejmowanie bezpośrednich wyładowań piorunowych w obiekt (łącznie z wyładowaniami w bok konstrukcji) i odprowadzenie ich do ziemi w celu rozproszenia. Taka neutralizacja ładunków elektrycznych powinna się odbywać bez spowodowania cieplnych lub mechanicznych uszkodzeń infrastruktury, jak również bez niebezpiecznego iskrzenia grożącego pożarem albo wybuchem.
Projekt zewnętrznego LPS – o czym pamiętać?
W większości przypadków zewnętrzne urządzenie piorunochronne może być zamocowane do obiektu poddawanego ochronie (układ nieodseparowany). Wyjątkiem są sytuacje, gdy taki montaż stwarzałby ryzyko uszkodzenia infrastruktury, wybuchu, pożaru itp. W celu stworzenia zewnętrznego LPS zaleca się wykorzystanie elementów naturalnych, tzn. zintegrowanych z obiektem, takich jak elementy zbrojenia, pokrycia dachowego czy metalowy szkielet budynku.
Szczegółowe zasady prawidłowego projektowania zewnętrznych urządzeń piorunowych określa norma PN-EN 62305-3:2011 (str. 15-28). Można wśród nich wyróżnić kilka istotnych wskazówek odnoszących się do poszczególnych elementów LPS zewnętrznego, tj. zwodów, przewodów odprowadzających oraz uziomów.
Zwody układa się najczęściej, wykorzystując przewody okrągłe, tworząc tzw. siatkę. Mogą również przybierać formę prętów lub przewodów zawieszonych. Aby zapewnić odpowiedni podział prądu, należy połączyć zwody pionowe na poziomie dachu. Elementy układu zwodów należy umieszczać w narożnikach, wystających punktach i krawędziach, robiąc to zgodnie z odpowiednią metodą projektowania (np. metoda kąta ochronnego lub toczącej się kuli). Opisaliśmy je szerzej tutaj: Metody projektowania zwodów odgromowych
Przewody odgromowe Instaluje się w taki sposób, by tworzyły możliwie najkrótszą drogę do ziemi, eliminując tworzenie się pętli, które mogą zwiększyć ryzyko iskrzenia. W przypadku naturalnych przewodów odprowadzających, takich jak stal zbrojeniowa, należy zapewnić ich ciągłość galwaniczną poprzez odpowiednie połączenia spawane lub zaciskane.
W przypadku układu uziomowego, w kontekście zminimalizowania jakichkolwiek potencjalnie niebezpiecznych przepięć, istotnym kryterium jest kształt i wymiar poszczególnych uziomów. Taki układ powinien cechować się małą rezystancją uziemienia (mniejszą niż 10 Ω w pomiarach o małej częstotliwości), a także zostać połączony zgodnie z wymaganiami 6.2 normy PN-EN 62305-3:2011. Układ uziemiający tworzony jest w zależności od wymagań projektowych. Poszczególne rodzaje uziomów opisaliśmy tutaj: Jakie są rodzaje uziemień w instalacji odgromowej?
