Piorunochron, a raczej urządzenie piorunochronne, stanowi zabezpieczenie budynku przed negatywnym skutkiem wyładowań atmosferycznych. Budowa piorunochronu nie jest skomplikowana, jednak wymaga sporządzenia projektu instalacji, wykonania pomiarów oraz postępowania zgodnie z procedurami opisanymi w Polskich Normach. Jak działa taka instalacja i gdzie należy ją zastosować?
Kto wynalazł piorunochron?
Potężne grzmoty i rozjaśniające niebo błyskawice budziły w ludziach lęk od zarania dziejów. Dziś wiemy, że pioruny to normalne zjawisko atmosferyczne, jednak przed wiekami przypisywano im boskie pochodzenie (w zależności od mitologii za rzucanie gromów miał odpowiadać grecki Zeus, rzymski Jowisz, bałtyjski Perkun lub nordycki Thor). Odkrycie prawdziwej natury wyładowań atmosferycznych przypisuje się amerykańskiemu politykowi i uczonemu Benjaminowi Franklinowi, który w latach 1746-1752 poświęcił się badaniom nad elektrycznością. W wyniku swoich eksperymentów Franklin opracował urządzenie, które miało chronić istoty żywe i budynki przed negatywnymi skutkami uderzenia pioruna. Warto jednak mieć na uwadze, że podobne wynalazki powstawały już wcześniej i tak naprawdę nie wiadomo, kto wynalazł piorunochron jako pierwszy.
Co to jest piorunochron?
Urządzenie piorunochronne, zwane również instalacją odgromową ma zapewniać ochronę przed porażeniem i przepięciami wynikającymi z wyładowań atmosferycznych. Jak działa piorunochron? W uproszczeniu można powiedzieć, że urządzenie przechwytuje prąd piorunowy, a następnie odprowadza go najkrótszą drogą do ziemi, gdzie ulega rozproszeniu. Jednak żeby było to możliwe, piorunochron musi zostać wykonany zgodnie z wymaganiami opisanymi w normach dotyczących ochrony odgromowej (seria PN-EN 62305).
Zastosowanie piorunochronów:
- ochrona budynku przed skutkami uderzenia pioruna, tj. pożarem, wybuchem i uszkodzeniami mechanicznymi;
- zapewnienie bezpieczeństwa ludziom i zwierzętom (ochrona przed porażeniem prądem);
- zabezpieczenie instalacji i urządzeń przed zakłóceniami elektromagnetycznymi i przepięciami.
Budowa piorunochronu
Skoro zostało wyjaśnione, co to jest piorunochron i jak działa, pora przyjrzeć się budowie tego wynalazku. Warto mieć na uwadze, że piorunochron to nie jedno urządzenie, ale cała instalacja, którą najczęściej rozprowadza się po dachu i ścianach budynku. Z jakich elementów składa się instalacja odgromowa?
Zwody
Zwody odpowiadają za przechwytywanie prądu piorunowego. W roli zwodów można wykorzystać naturalne elementy budynku, np. anteny, wystające elementy dachu, a nawet pokrycie z blachy. Można również zainstalować zwody sztuczne, czyli np. iglice, maszty, pręty lub druty ze stali ocynkowanej, stali nierdzewnej lub miedzi. Zwody montuje się na wspornikach, przy czym w przypadku dachów wykonanych z materiałów łatwopalnych należy zastosować dość wysokie wsporniki (co najmniej 40 cm). W przypadku dachów wielospadowych stosuje się zwody pionowe (iglice i maszty wolnostojące), zaś na dachach płaskich i o niewielkim kącie nachylenia instaluje się zwody poziome (siatka z drutu lub stalowych linek o średnicy co najmniej 8 mm). Na ścianach bardzo wysokich budynków stosuje się również zwody boczne, które wyglądają tak samo jak zwody poziome na dachu.
Przewody odprowadzające
Budowa piorunochronu nie jest skomplikowana, ponieważ przewody odprowadzające zwykle wykonuje się z tego samego co zwody na dachu. Przewody odpowiadają za połączenie zwodów z uziemieniem, czyli za odprowadzenie prądu piorunowego z pułapu dachu do gruntu. Rozprowadza się je wzdłuż ścian budynku, na elewacji lub pod warstwą ocieplenia. Wykonawca instalacji musi zastosować odpowiednie odstępy izolacyjne, aby ograniczyć ryzyko przeskoków iskrowych z instalacji odgromowej do instalacji budynku. Należy zastosować co najmniej dwa przewody odprowadzające w narożnikach dachu po przekątnej.
Jeśli chodzi o sposób montażu piorunochronów, można tutaj wyróżnić:
- metodę naciągową, w której drut odgromowy prowadzony jest pomiędzy kotwami z uchwytami naciągowymi i śrubami rzymskimi;
- metodę standardową z zastosowaniem uchwytów dystansowych;
- montaż pod ociepleniem (tylko w rurach odgromowych).
Złącza kontrolne
Za pomocą złączy kontrolnych łączy się przewody odprowadzające z przewodami uziemiającymi. Łączenie najczęściej wykonuje się z uchwytów skręcanych śrubami, które mogą być wykonane z tych samych materiałów co zwody, czyli stali ocynkowanej, stali nierdzewnej i miedzi. Dzięki zastosowaniu złącz kontrolnych można również rozłączyć elementy piorunochronu w celu sprawdzenia ich stanu technicznego i skuteczności podczas okresowej kontroli instalacji.
Przewody uziemiające
Budowa piorunochronu nie byłaby kompletna bez przewodów uziemiających, które łączą przewody odprowadzające z uziomem. Odcinek ten wykonuje się za pomocą taśmy bednarki ze stali ocynkowanej, stali nierdzewnej lub miedzi. Przewody uziemiające odpowiadają za wprowadzenie prądu piorunowego do gruntu.
Uziomy
Uziom to ostatnia część piorunochronu, której zadaniem jest bezpieczne rozproszenie wyładowania atmosferycznego w ziemi. Przewody uziemiające można połączyć z naturalnym elementem budynku, czyli np. stalowymi rurami kanalizacyjnymi lub prętami zbrojeniowymi zatopionymi w fundamentach (uziom fundamentowy). Uziom można wykonać również w sposób sztuczny, np. poprzez zakopanie taśmy bednarki wokół budynku (uziom otokowy) lub wbicie stalowych prętów w grunt i połączenie ich ze sobą (uziom szpilkowy).
Jakie są rodzaje piorunochronów?
Ochrona odgromowa składa się z instalacji zewnętrznej oraz urządzeń instalowanych wewnątrz budynku. W przypadku zewnętrznej instalacji można wyróżnić dwa rodzaje piorunochronów: pasywne (tradycyjne) oraz aktywne.
Pasywna instalacja odgromowa
Projekt i wykonanie instalacji odgromowej muszą być zgodne z Polskimi Normami dotyczącymi ochrony odgromowej. Opisana powyżej pasywna instalacja odgromowa to rozwiązanie zgodne z normami i powszechnie stosowane. Należy jednak pamiętać, że pełna budowa piorunochronu składa się również z instalacji wewnętrznej, która stanowi dodatkową ochronę urządzeń i instalacji elektrycznej na wypadek przejściowych przepięć powstałych m.in. w trakcie uderzenia pioruna. Wewnętrzna instalacja odgromowa składa się z ograniczników przepięć (typu 1, 2 i 3), które zmniejszają częstotliwość i napięcie prądu następczego aż do uzyskania bezpiecznego progu.
Aktywna instalacja odgromowa
Poza tradycyjną instalacją pasywną na rynku dostępne są również aktywne systemy odgromowe. Co to jest piorunochron aktywny? Otóż jest to urządzenie składające się z głowicy wyposażonej w generator jonów, która ma przyciągać wyładowania atmosferyczne i tym samym zapobiegać uderzeniu pioruna w przypadkowe miejsce na budynku. Głowica umieszczona jest na dachu na maszcie i połączona z przewodem (lub przewodami) odprowadzającymi, który odprowadza energię z pioruna do uziemienia. W Polsce piorunochron aktywny nie może stanowić samodzielnej instalacji i jak na razie urządzenie można stosować jedynie w roli pojedynczego zwodu poziomego.
Zastosowanie piorunochronów
W Polsce montaż piorunochronu jest obowiązkowy w przypadku, jeżeli wskazuje na to analiza ryzyka zagrożenia piorunowego, którą oblicza się na podstawie procedur określonych w normie PN-EN 62305-2:2012. Zastosowanie piorunochronów jest jednak bardzo szerokie. Ochrony przed wyładowaniami atmosferycznymi potrzebują nie tylko budynki mieszkalne, ale również obiekty komercyjne (np. biurowce, hotele), zakłady przemysłowe oraz budynki użyteczności publicznej. Z uwagi na duże ryzyko uderzenia pioruna na otwartej przestrzeni instalacje odgromowe stosowane są także na statkach i platformach wiertniczych. Piorunochrony znajdują się również na zabytkach, a także innych obiektach, które wymagają podwyższonej ochrony ze względu na swoją wartość artystyczną bądź historyczną.
Jeśli szukają Państwo kompleksowego wsparcia w zakresie piorunochronów, zapraszamy do kontaktu z naszymi specjalistami. Jesteśmy do Państwa dyspozycji:
- pod numerem telefonu: +48 663 876 444
- pod adresem e-mail: kontakt@instalacjeelektrycznekrakow.pl