Co to jest i jak działa piorunochron?

Zgodnie z obowiązującymi przepisami określone rodzaje budynków muszą być wyposażone w instalację odgromową, która chroni przed wyładowaniami atmosferycznymi. Instalacja odgromowa, czyli piorunochron, składa się ze zwodów i uziomów. Sposób budowy piorunochronów regulują odpowiednie Polskie Normy. Dobry piorunochron chroni przed uderzeniem pioruna i związanymi z tym zagrożeniami.

Piorunochrony montuje się na budynkach, których wysokość lub powierzchnia przekracza określoną wielkość. Rekomenduje się jednak montaż instalacji odgromowej na każdym domu i obiekcie budowlanym. Poziom zagrożenia uderzeniem pioruna określa się na podstawie norm. Pod uwagę bierze się konstrukcję budynku i materiały, z których został wykonany budynek. Domy zbudowane z materiałów łatwo zapalnych powinno się wyposażać w piorunochron niezależnie od metrażu i wysokości obiektu. Podczas oceny poziomu zagrożenia trafieniem pioruna uwzględnia się też lokalizację i usytuowanie obiektu. Faktem jest, że obiekty wysokie i usytuowane na wzniesieniach są bardziej narażone na trafienie piorunem. Dobry piorunochron w razie czego uchroni obiekt przed pożarem lub uszkodzeniem instalacji elektrycznej i podłączonych do niej urządzeń.

RURA ODGROMOWA RSO

Jak wygląda piorunochron?

Piorunochron składa się ze zwodów, przewodów połączeniowych – łączących zwody z uziomem oraz z uziomu. Zwody to element montowany na dachu budynku – w szczególnych przypadkach funkcje zawodów mogą pełnić elementy pokrycia dachowego, o ile jest wykonane ze stali o odpowiedniej grubości, lub przewodzące elementy konstrukcji wystające ponad dach. Uziom lub inaczej bednarka to element odprowadzający energię przyjętego wyładowania (pioruna) do gruntu wokół obiektu, gdzie ulega ona rozproszeniu. Jako elementy uziomu można wykorzystać podziemne przewodzące elementy konstrukcyjne budynku. Zazwyczaj konieczny jest montaż dodatkowej bednarki (uziomu) w gruncie w pobliżu budynku.

• Zwody instalacji odgromowej – to element, który przyjmuje energię wyładowania atmosferycznego. Zwody mogą wyglądać jak przewody zamontowane nad krawędziami dachu. W niektórych przypadkach, gdy konstrukcja dachu utrudnia montaż zwodów poziomych (przewodów wzdłuż krawędzi, w tym kalenicy dachu w przypadku dachów spadzistych), stosuje się zwody pionowe w postaci długich prętów usytuowanych w najwyżej położonych punktach dachu. Zwody powinny wystawać ponad krawędź dachu, aby skutecznie przechwytywać uderzenia pioruna.
• Przewody odprowadzające – solidne przewody łączące zwody z uziomem. Zazwyczaj montuje się dwa przewody odprowadzające usytuowane po przekątnej budynku. W przypadku obiektów o skomplikowanej geometrii koniecznym może okazać się montaż większej liczby przewodów odprowadzających. Lokalizację przewodów odprowadzających określa się w projekcie instalacji odgromowej.
• Uziom – to element instalacji, który przyjmuje energię przechwyconą przez piorunochron i rozprasza ją w gruncie wokół budynku. Jako element uziomu można stosować podziemne przewodzące elementy konstrukcji budynku, w tym zbrojenia fundamentów i ścian. Gdy uziom wykorzystujący elementy konstrukcyjne nie zapewnia odpowiednio niskiej oporności, konieczne jest wykonanie dodatkowego elementu w postaci tzw. bednarki. Bednarka (uziom) może mieć postać zakopanego w ziemi prostownika, który otacza budynek. W takim przypadku mówi się o uziomie otokowym. Gdy warunki nie pozwalają na zastosowanie uziomu otokowego, można zastosować uziom pionowy, czyli pogrążane w ziemi pręty stalowe. Ilość i długość prętów oraz rozmiar uziomu otokowego dobiera się tak, aby zapewnić odpowiednio niską oporność uziomu, co gwarantuje sprawne odprowadzanie i rozprowadzenie energii w gruncie.

Zasada działania piorunochronu

Zadaniem piorunochronu jest przechwycenie energii wyładowania, odprowadzenie jej do uziomu i bezpieczne rozproszenie w gruncie. Warto mieć na uwadze, że energia i temperatura generowana podczas wyładowania jest na tyle duża, że może wywołać pożar lub uszkodzenie instalacji elektrycznej i podłączonych do niej urządzeń. Nawet drobne uszkodzenia instalacji mogą w konsekwencji prowadzić do kolejnych usterek w trakcie dalszej jej eksploatacji.

• Przechwycenie energii generowanej przez wyładowanie elektrostatyczne – energia generowana podczas uderzenia pioruna jest przechwytywana przez zwody piorunochronu. W tym celu zwody są montowane w taki sposób, aby zachować bezpieczną odległość od wrażliwych elementów pokrycia dachowego. Energia wyładowania podąża zawsze drogą o najniższym oporze elektrycznym. Instalacja odgromowa budynku jest projektowana tak, aby zawsze była to droga wyznaczona przez przewody odprowadzające wprost do uziomu rozpraszającego ładunek w gruncie.
• Odprowadzanie energii ze zwodów do uziomu – solidne połączenia i przynajmniej dwa przewody odprowadzające na budynku pozwalają odprowadzić energię uderzającego pioruna ze zwodów do uziomu najkrótszą drogą, co ogranicza ryzyko uszkodzenia instalacji i podłączonych do niej urządzeń. Energia przechwycona przez zwody jest bezpiecznie odprowadzana przewodami odprowadzającymi, które łączą zwody z podziemną częścią instalacji odgromowej, czyli z uziomami.
• Rozproszenie energii w gruncie – dobry uziom o odpowiednio niskiej oporności gwarantuje kontrolowany przepływ energii uderzającego pioruna do gruntu otaczającego obiekt. Dzięki odpowiednio zaprojektowanej bednarce instalacja odgromowa przyjmuje, odprowadza i rozprasza energię uderzenia pioruna w gruncie. W ten sposób chroni budynek przed pożarem lub uszkodzeniem instalacji elektrycznej.

Do czego służy piorunochron?

Energia generowana podczas wyładowań atmosferycznych jest niebezpieczna dla ludzi. Może spowodować uszkodzenia konstrukcyjne i pożar domu, w który trafia piorun lub rozległe uszkodzenie instalacji elektrycznej i podłączonych do niej odbiorników. Typowe zniszczenia spowodowane falą przepięciową wywołaną uderzeniem pioruna to m.in.: uszkodzenia izolacji przewodów instalacji elektrycznej, uszkodzenia sprzętu elektronicznego, w tym urządzeń AGD, uszkodzenia instalacji alarmowych i teleinformatycznych itp. Piorunochron służy zabezpieczeniu obiektu, jego instalacji elektrycznej i podłączonych do niej urządzeń przed bezpośrednim uderzeniem pioruna w budynek, na którym jest on zamontowany. Jak wspomnieliśmy powyżej, zakres zagrożenia uderzeniem pioruna określa się na podstawie Polskich Norm. Korzystając z nich, można oszacować zasadność montażu piorunochronu na danym obiekcie. Ustalony stopień narażenia na uderzenie pioruna określa wskaźnik, który precyzuje, czy w danym przypadku montaż instalacji odgromowej jest wymagany, zalecany czy zbędny. Oprócz instalacji odgromowej trzeba stosować odpowiednie elementy aparatury modułowej w postaci ograniczników przepięć, które zabezpieczają instalację budynku przed wyładowaniami, które trafiły w element podłączony do sieci elektrycznej.