Jak zabezpieczyć dom przed uderzeniem pioruna? Instalacje i urządzenia odgromowe

Spis treści

1. Jak zabezpieczyć dom przed uderzeniem pioruna?
2. Jakie są szanse na uderzenie pioruna w dom?
3. Instalacja odgromowa i przeciwprzepięciowa
4. Jak zabezpieczyć swój dom przed piorunami? Zabezpieczenia przeciwprzepięciowe
5. Instalacja odgromowa — piorunochron w domu jednorodzinnym
6. Instalacje i urządzenia odgromowe. Zdjęcia

Jak zabezpieczyć dom przed uderzeniem pioruna?

Pioruny, czyli bardzo silne wyładowania elektryczne, zwykle powstają w atmosferze podczas burz. Często towarzyszą im grzmoty (zjawiska dźwiękowe słyszalne z odległości blisko 20 km) oraz błyskawice (zjawiska świetlne) o różnej wielkości i kształcie.

Podczas uderzenia pioruna wyzwala się ogromna energia. Część jej ulega rozproszeniu w powietrzu w postaci ciepła, cześć przekształca się w błysk i grzmot, a część zostaje rozładowana w miejscu trafienia łuku elektrycznego w powierzchnię ziemi, co jest identyfikowane jako uderzenie pioruna i może wyrządzić ogromne szkody.

Wyładowań atmosferycznych nie da się powstrzymać. Nie da się też zapobiec uderzeniom pioruna w obiekty, na których nam zależy. Można jedynie zabezpieczyć je przed skutkami uderzenia lub istotnie zredukować szkody fizyczne, jakie mogą się w związku z nim pojawić.

W tym celu trzeba przejąć i odprowadzić, czyli uziemić, prąd, który kumuluje w sobie piorun. Do tego służy instalacja piorunochronna. I nie jest to jej jedyna funkcja.

Druga to ochrona i zapewnienie bezawaryjnego działania urządzeń elektronicznych i elektrycznych zamontowanych w chronionym obiekcie, zwłaszcza tych ulokowanych na dachach i ścianach zewnętrznych, na przykład anten czy paneli fotowoltaicznych.

PRZECZYTAJ RÓWNIEŻ: Czy trzeba bać się burzy? Sposoby ochrony odgromowej domu

Jakie są szanse na uderzenie pioruna w dom?

Doświadczenie pokazuje, że prawdopodobieństwo uderzenia pioruna w niskie domy, zwłaszcza stojące w zwartej zabudowie albo w sąsiedztwie wyższych obiektów, masztów lub słupów jest niewielkie.

Bardziej są na nie narażone budynki wysokie (20 m i wyższe), zbudowane na wzniesieniach i/lub mające konstrukcję metalową, kominy, anteny, maszty albo inne elementy, które mogą przyciągać wyładowania atmosferyczne.

Bez względu na powierzchnię, wysokość i lokalizację zabezpieczenia wymagają domy z materiałów łatwo zapalnych oraz takie, dla których wskaźnik zagrożenia piorunowego obliczony według normy przekracza określoną w tej normie wartość.

Metodę obliczenia ryzyka R, które jest wartością prawdopodobnych średnich rocznych strat, wskazuje norma PN-EN 62305 opublikowana w 2012 r. Zgodnie z Rozporządzeniem w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie z 2002 r. wykonanie zewnętrznej instalacji odgromowej w takich przypadkach dotyczy jednak wyłącznie budynków nowo wznoszonych oraz modernizowanych.

Wszystko to wyłącznie teoria. W rzeczywistości piorun jest zupełnie nieprzewidywalny i może uderzyć także w obiekt potencjalnie uznawany za bezpieczny (na przykład usytuowany w zagłębieniu terenu lub wśród wyższych budowli).

Instalacja odgromowa i przeciwprzepięciowa

W razie bezpośredniego uderzenia pioruna zagrożeni są mieszkańcy domu oraz budynek i zgromadzone w nim dobra.

Zainstalowane w domu urządzenia elektroniczne mogą ucierpieć także w przypadku wyładowania, które nastąpiło w znacznej odległości od domu, ale spowodowało gwałtowny (ponad wartość znamionową) wzrost napięcia w zasilającej go sieci elektroenergetycznej, czyli tak zwane przepięcie.

Dlatego chroniące przed przepięciami aparaty powinno się zamontować we wszystkich budynkach, także takich, w których nie przewiduje się wykonania zewnętrznej instalacji piorunochronnej. Przejęcie i odprowadzenie (uziemienie) prądu piorunowego powinno się odbyć w sposób bezpieczny dla ludzi przebywających w budynku i bez szkody dla otoczenia.

Pełna ochrona musi się składać z zabezpieczeń zewnętrznych (instalacji odgromowej) i wewnętrznych (instalacji i urządzeń przeciwprzepięciowych). Żeby wszystkie wykonać dobrze i w sposób możliwie najmniej zaburzający estetykę budynku, trzeba je zaprojektować przed rozpoczęciem budowy i zamontować na jej odpowiednim etapie.

Jak zabezpieczyć swój dom przed piorunami? Zabezpieczenia przeciwprzepięciowe

Są potrzebne we wszystkich obiektach. Służą do zabezpieczenia zainstalowanych w nich urządzeń elektrycznych i elektronicznych, nierzadko bardzo wartościowych.

Takie urządzenia są narażone na zniszczenie nie tylko w razie bezpośredniego uderzenia pioruna, ale także w przypadku nagłego wzrostu napięcia w sieci zasilającej, do którego może dojść w wyniku odległego wyładowania atmosferycznego albo w rezultacie procesów łączeniowych lub zwarć zdarzających się niekiedy w sieciach energetycznych.

W niezabezpieczonej przeciw przepięciom instalacji uszkodzeniu mogą ulec izolacje przewodów oraz podłączone do nich:

• silniki urządzeń elektrycznych

• telewizory

• komputery

• programatory ogrzewania

• sprzęt AGD

• systemy informatyczne

• alarmy (na przykład antywłamaniowe, przeciwpożarowe),

• urządzenia sygnalizacyjne.

Na ochronę przeciwprzepięciową (wewnętrzną) składają się:

• połączenia wyrównawcze
• aparaty do ochrony strefowej

Sieć połączeń wyrównawczych w obiekcie (na przykład domu jednorodzinnym) tworzą połączenia miejscowe i główne. Połączenia miejscowe należy zrobić wszędzie tam, gdzie występuje zwiększone zagrożenie porażeniem prądem, na przykład w łazienkach czy pralni.

Połączenie główne, nazywane też szyną ekwipotencjalną, instaluje się przeważnie w piwnicy, w pobliżu miejsca wprowadzenia do budynku rurociągów, a w domach bez piwnic – na parterze, w zamykanej skrzynce, przy głównej rozdzielnicy elektrycznej.

Do szyny przyłącza się punkt neutralny rozdzielnicy, metalowe powłoki kabli, metalowe rury wchodzące do budynku oraz połączenia miejscowe, a w domach wyposażonych w instalację odgromową – także uziom.

Połączenia wyrównawcze, podobnie jak inne instalacje kablowe, prowadzi się w bruzdach pod tynkiem, dlatego tak ważne jest zaplanowanie ich przebiegu przed rozpoczęciem budowy, a ułożenie podczas jej trwania.

Zapominalskich czekają wykuwanie bruzd w ścianach i – po rozprowadzeniu przewodów wyrównawczych – prace naprawcze (tynkowanie, malowanie, tapetowanie itp.).

Ważnym elementem ochrony wewnętrznej/strefowej są ochronniki/ograniczniki przepięć. Zadaniem ich jest bezpieczne przyjęcie fali przepięciowej i odprowadzenie prądu przepięciowego do uziomu. Ograniczniki odpowiedniej klasy umieszcza się w złączu, w rozdzielnicy elektrycznej oraz bezpośrednio przy wymagających zabezpieczenia odbiornikach.

Instalacja odgromowa — piorunochron w domu jednorodzinnym

Taka instalacja to zestaw metalowych elementów stanowiących połączenie między dachem a ziemią.

W skład instalacji odgromowej wchodzą:

• zwody
• przewody odprowadzające
• przewody uziemiające
• uziomy

Pierwsze na drodze prądu piorunowego są zwody (naturalne lub sztuczne). Funkcję zwodów naturalnych mogą pełnić metalowe elementy budynku, na przykład balustrady, rynny, poręcze, ornamenty czy metalowe pokrycie dachu o grubości nie mniejszej niż 0,5 mm ułożone na niepalnym podłożu.

Zwodami sztucznymi są przewody ze stali ocynkowanej, nierdzewnej lub z miedzi, które specjalnie w tym celu montuje się na wspornikach przymocowanych do dachu: niskich, gdy pokrycie jest niepalne, albo wysokich, gdy jest wykonane z materiałów łatwo palnych.

Na dachach płaskich zwody sztuczne prowadzi się wzdłuż wszystkich krawędzi, na spadzistych – układa wzdłuż kalenicy i krawędzi do niej równoległych. Zabezpiecza się nimi także kominy oraz inne wystające elementy dachu.

Gdy nie da się z jakichś powodów przymocować do pokrycia dachu poziomych przewodów, funkcję zwodów mogą pełnić zamontowane na połaci pionowe pręty.

Zwody łączą się z przewodami odprowadzającymi, czyli elementami przewodzącymi prąd do dalszej części instalacji odgromowej. Budynek, bez względu na wielkość, powinien mieć co najmniej dwa takie przewody o grubości odpowiadającej grubości zwodów.

Metalowe linki Ø 8 mm albo taśmę stalową ocynkowaną o przekroju 20 x 3 mm montuje się najczęściej na elewacji w odległości co najmniej 2 cm od ściany lub wzdłuż rynien i rur spustowych albo pod tynkiem, ale tylko wtedy, gdy w ścianach nie ma materiałów łatwo palnych.

Ostatnią część instalacji stanowią uziomy, czyli elementy – jak wskazuje ich nazwa – umieszczone w ziemi, których zadaniem jest rozpraszanie energii pochodzącej od pioruna.

Na uziomy, podobnie jak na zwody, można wykorzystać naturalne składowe budynku, zawierające części metalowe, na przykład żelbetowe elementy podziemnej konstrukcji (uziomy fundamentowe) lub metalowe rurociągi.

W razie braku elementów naturalnych wokół budynku należy wykonać uziom sztuczny, na przykład poziomy (tak zwany otokowy) – z płaskownika lub ocynkowanej taśmy ułożonych co najmniej 0,5 m pod ziemią, w odległości 1 m od budynku, albo pionowy – w postaci metalowych prętów (o długości co najmniej 3 m) wbitych w ziemię w miejscach, do których dochodzą przewody odprowadzające.

Uziom otokowy warto ułożyć przed uporządkowaniem terenu wokół domu, zanim zostaną zrobione ścieżki oraz posiana trawa i posadzone krzewy. Do uziomu, oprócz instalacji odgromowej, przyłącza się także punkt zerowy (miejsce uziemienia) tablicy bezpiecznikowej, metalowe rury oraz inne metalowe elementy znajdujące się w ziemi w pobliżu ścian domu.

Uziom łączy się z przewodami odprowadzającymi za pomocą złączy kontrolnych. Należy je umieścić w puszce ochronnej kilkadziesiąt (30-180) centymetrów nad gruntem.

Połączenie jest rozłączne i umożliwia wykonanie pomiarów rezystancji uziomów (oporu przepływu prądu), które uprawniony elektryk powinien przeprowadzić bezpośrednio po zmontowaniu instalacji odgromowej (w celu sprawdzenia poprawności jej działania), a później powtarzać co najmniej raz w roku.

Podwyższona wartość rezystancji wskazuje, że instalacja jest niesprawna. Protokół pomiarów powinien być przechowywany razem z metryką instalacji.

Instalacje i urządzenia odgromowe. Zdjęcia