Jakie są najważniejsze części instalacji odgromowej?

• Instalacja odgromowa składa się z dwóch głównych części: zewnętrznej i wewnętrznej
• Zwody to elementy odpowiedzialne za bezpośrednie przechwytywanie energii pioruna
• Przewody odprowadzające łączą zwody z systemem uziemienia
• Uziomy rozpraszają energię elektryczną w ziemi
• Instalacja musi być wykonana zgodnie z normą PN-EN 62305
• Materiały to głównie stal ocynkowana, miedź i aluminium

Część instalacji odgromowej – podstawowe elementy ochrony

Część instalacji odgromowej to kluczowy element każdego budynku, który zapewnia ochronę przed niebezpiecznymi skutkami wyładowań atmosferycznych1. Czy zastanawiałeś się kiedyś, z czego tak naprawdę składa się piorunochron? System ten działa jak metalowa sieć bezpieczeństwa, która przejmuje energię pioruna i bezpiecznie odprowadza ją do ziemi2. Główne komponenty to zwody poziome i pionowe, przewody odprowadzające oraz uziomy – każdy z nich pełni konkretną rolę w całym procesie ochrony3.

Zwody stanowią pierwszą linię obrony przed piorunem4. Montuje się je na najwyższych punktach budynku – wzdłuż kalenicy, na kominach czy masztach antenowych5. Te metalowe druty o średnicy minimum 8 mm mają za zadanie „złapać” wyładowanie zanim trafi w strukturę budynku6. Ciekawe jest to, że zwody nie przyciągają piorunów, jak myśli wielu ludzi7. One po prostu oferują im najkrótszą drogę do ziemi8. Materiały używane do ich produkcji to głównie stal ocynkowana, miedź lub aluminium – wybór zależy od rodzaju pokrycia dachowego i budżetu inwestora29. Przewody odprowadzające z kolei tworzą połączenie między zwodami a uziomami13. Prowadzi się je zazwyczaj po elewacji budynku, w odległości minimum 2 cm od ściany4.

Rodzaje i funkcje poszczególnych elementów

Uziomy to prawdziwe serce całego systemu odgromowego9. To one odpowiadają za ostateczne rozproszenie energii pioruna w gruncie10. Możesz spotkać się z różnymi typami uziomów – fundamentowymi, szpilkowymi czy otokowymi11. Uziom fundamentowy wykorzystuje zbrojenie żelbetonowe fundamentów, co czyni go najbardziej ekonomicznym rozwiązaniem12. Szpilkowy to po prostu metalowe pręty wbite w ziemię przy przewodach odprowadzających4. Rezystancja uziemienia nie może przekraczać określonych wartości – to kluczowy parametr decydujący o skuteczności całego systemu9.

Wewnętrzna część instalacji odgromowej to system połączeń wyrównawczych i ochronników przepięciowych1. Łączy ona wszystkie metalowe elementy budynku – instalacje wodno-kanalizacyjne, gazowe, czy części konstrukcyjne16. Dzięki temu eliminuje się różnice potencjałów, które mogłyby spowodować niebezpieczne przeskoki iskrowe wewnątrz budynku2. Ochronniki przepięciowe chronią wrażliwe urządzenia elektroniczne przed skutkami wyładowań atmosferycznych18.

Najczęściej zadawane pytania o części instalacji odgromowej

• Z czego składa się instalacja odgromowa? – Instalacja składa się z części zewnętrznej (zwody, przewody odprowadzające, uziomy) i wewnętrznej (połączenia wyrównawcze, ochronniki przepięciowych)[1][2]
• Jakie materiały używa się do budowy zwodów? – Najczęściej stosowana jest stal ocynkowana, miedź, aluminium lub stal nierdzewna o minimalnej średnicy 8 mm[29][6]
• Czy instalacja odgromowa jest obowiązkowa? – Obowiązek montażu wynika z analizy ryzyka zgodnie z normą PN-EN 62305, obowiązkowa jest m.in. w budynkach powyżej 15 m wysokości[17][21]
• Jak często należy sprawdzać instalację odgromową? – Przeglądy należy wykonywać co najmniej raz w roku, najlepiej wiosną przed sezonem burzowym[28]
• Ile kosztuje montaż instalacji odgromowej? – Koszt waha się od 3000 do 7900 zł w zależności od wielkości budynku i użytych materiałów[27]
• Czy można łączyć różne materiały w jednej instalacji? – Tak, ale należy unikać połączeń powodujących korozję galwaniczną, np. bezpośredniego łączenia aluminium z miedzią[29]

ŹRÓDŁO:

• [1]https://www.pasywny-budynek.pl/dom/instalacje/instalacje-odgromowe/co-to-jest-instalacja-odgromowa-lps-i-jakie-budynki-musza-ja-posiadac-cz-i[1]
• [2]https://ah.com.pl/blog/jakie-sa-elementy-instalacji-odgromowej[2]
• [3]https://www.tim.pl/strefa-porad/z-czego-sklada-sie-instalacja-odgromowa[3]

Zwody – pierwsza linia obrony przed piorunem

Zwody odgromowe to najbardziej widoczny element każdej instalacji ochronnej2. Czy zastanawiałeś się kiedyś, dlaczego te metalowe pręty wystają nad dachami budynków? To właśnie one stają oko w oko z ogromną siłą natury18. Ich zadanie brzmi prosto – przechwycić energię pioruna zanim dotrze do struktury budynku i bezpiecznie przekierować ją w stronę ziemi6.

Te metalowe przewodnicy nie przyciągają piorunów, jak sądzi wielu ludzi21. Oferują im po prostu najkrótszą drogę do uziemienia18. Gdy wyładowanie atmosferyczne zbliża się do budynku, zwody tworzą preferowaną ścieżkę przepływu prądu – znacznie bezpieczniejszą niż elementy konstrukcyjne czy instalacje2.

Rodzaje zwodów i ich zastosowanie

Instalacje odgromowe wykorzystują różne typy zwodów dostosowane do specyfiki chronionego obiektu12. Zwody pionowe montuje się na najwyższych punktach dachu – przy kominach, masztach antenowych czy na kalenicach stromych dachów12. Ich wysokość waha się od metra do nawet ośmiu metrów, w zależności od potrzeb14.

Zwody poziome tworzą metalową siatkę rozmieszczoną wzdłuż krawędzi dachu12. Na dachach płaskich prowadzi się je po obwodzie, tworząc zamkniętą pętlę ochronną18. Główne rodzaje zwodów to:

• Zwody sztuczne – specjalnie montowane pręty i przewody metalowe
• Zwody naturalne – wykorzystanie istniejących elementów metalowych budynku
• Zwody izolowane – stosowane przy wrażliwych urządzeniach elektronicznych

Materiały i parametry techniczne

Do produkcji zwodów wykorzystuje się materiały o wysokiej przewodności elektrycznej22. Stal ocynkowana to najpopularniejszy wybór ze względu na optymalny stosunek ceny do jakości22. Miedź zapewnia lepszą przewodność, ale generuje wyższe koszty22. Aluminium sprawdza się przy lekkich konstrukcjach dachowych22.

Minimalna średnica zwodów wynosi 8 mm dla drutów okrągłych7. To nie przypadkowy wymiar – zapewnia odpowiednią wytrzymałość mechaniczną i przewodność elektryczną18. Przy montażu zwodów poziomych odstępy między nimi nie mogą przekraczać 10 metrów dla standardowej ochrony24.

Przewody odprowadzające – bezpieczna droga energii do ziemi

Przewody odprowadzające to krytyczny element każdej instalacji odgromowej, który pełni rolę metalowego mostu między zwodami a systemem uziemienia2. Czy wiesz, że to właśnie te przewody decydują o tym, czy energia pioruna zostanie bezpiecznie odprowadzona do ziemi?3 Ich głównym zadaniem jest stworzenie kilku równoległych dróg prądowych, które minimalizują ryzyko uszkodzeń budynku podczas wyładowania atmosferycznego2.

Montaż przewodów wymaga precyzyjnego planowania. Zgodnie z normą PN-EN 62305, odstępy między przewodami odprowadzającymi wynoszą maksymalnie 10 metrów dla I i II klasy ochrony, 15 metrów dla III klasy oraz 20 metrów dla IV klasy stosowanej w budownictwie jednorodzinnym2. To właśnie te odległości gwarantują skuteczną ochronę całego obiektu10.

Zasady montażu i rozmieszczenia przewodów

Montaż przewodów odprowadzających wymaga zastosowania sprawdzonych technik bezpieczeństwa8. Przewody montuje się na elewacji budynku w odległości około 2 cm od ściany, zapewniając punkty mocowania co 1,5 metra10. Dlaczego tak blisko? To pozwala na stabilne prowadzenie przy jednoczesnym zachowaniu bezpiecznej separacji8.

Kluczowe jest unikanie tworzenia pętli w przewodach, które mogłyby zwiększać impedancję i utrudniać przepływ prądu piorunowego2. Przewody należy prowadzić możliwie najkrótszą i najprostszą drogą do ziemi13. Lista podstawowych zasad montażu obejmuje:

• Zachowanie minimalnej odległości 2 metrów od wejścia do budynku ze względów bezpieczeństwa
• Stosowanie uchwytów montażowych co 80-100 cm przy instalacji natynkowej
• Możliwość montażu podtynkowego w specjalnych rurach odgromowych o wytrzymałości 100 kV
• Obowiązkowe zastosowanie minimum dwóch przewodów odprowadzających na narożnikach budynku[10]

Materiały i parametry techniczne przewodów

Wybór odpowiedniego materiału ma kluczowe znaczenie dla trwałości całego systemu5. Stal ocynkowana pozostaje najpopularniejszym rozwiązaniem ze względu na optymalny stosunek ceny do jakości5. Miedź oferuje lepszą przewodność elektryczną, ale generuje wyższe koszty inwestycyjne5.

Minimalne wymagania techniczne przewodów są ściśle określone normami. Przewody okrągłe muszą mieć średnicę minimum 8 mm, podczas gdy przewody płaskie typu bednarka wymagają przekroju co najmniej 20×3 mm310. Te parametry nie są przypadkowe – zapewniają odpowiednią wytrzymałość mechaniczną podczas przepływu ogromnych prądów piorunowych sięgających dziesiątek tysięcy amperów12.

Uziomy – ostatni etap rozpraszania ładunku elektrycznego

Uziomy to prawdziwe serce całego systemu odgromowego, które odpowiadają za ostateczne rozproszenie energii pioruna w gruncie. Czy zastanawiałeś się kiedyś, co właściwie dzieje się z ogromną ilością energii elektrycznej po tym, jak piorun zostanie przechwycony przez zwody? To właśnie uziomy biorą na siebie najtrudniejsze zadanie – bezpieczne „pochłonięcie” tej niszczycielskiej siły.

Proces rozpraszania ładunku elektrycznego w ziemi to fascynujące zjawisko fizyczne[10]. Energia pioruna, która może osiągać wartości dziesiątek tysięcy amperów, musi zostać skutecznie rozproszona w gruncie bez powodowania szkód. Uziom działa jak metalowa brama, która kieruje ten potężny prąd do warstw ziemi, gdzie zostaje on bezpiecznie zneutralizowany[12].

Jak działa proces rozpraszania w gruncie

Grunt wokół uziomu staje się przewodnikiem elektrycznym, który przyjmuje i rozprasza energię piorunową[11]. Wilgotność gleby odgrywa tutaj kluczową rolę – im bardziej wilgotna ziemia, tym skuteczniejsze rozpraszanie[17]. Dlatego uziomy pionowe zagłębia się na głębokość minimum 3 metrów, gdzie grunt jest stale wilgotny[16].

Rezystancja uziemienia nie może przekraczać 10 omów – to podstawowy parametr decydujący o skuteczności całego systemu. Wartość ta gwarantuje, że energia pioruna zostanie szybko i bezpiecznie odprowadzona, zanim zdąży wyrządzić szkody w budynku[14].

Rodzaje uziomów i ich zastosowanie

W praktyce stosuje się różne typy uziomów dostosowane do specyfiki budynku:

• Uziom fundamentowy – wykorzystuje zbrojenie żelbetonowe fundamentów
• Uziom szpilkowy – metalowe pręty wbijane pionowo w ziemię
• Uziom poziomy – przewody układane w gruncie wokół budynku
• Uziom naturalny – istniejące elementy metalowe w kontakcie z ziemią

Uziom pomiedziowany to obecnie jedno z najskuteczniejszych rozwiązań[20]. Powłoka miedziana zapewnia doskonałą przewodność elektryczną i ochronę przed korozją. Takie uziomy można pogrążać nawet na głębokość 12 metrów, co znacznie poprawia parametry rozpraszania[16].

Montaż i parametry techniczne

Właściwy montaż uziomu to prawdziwa sztuka inżynierska[22]. Każdy metr głębokości ma znaczenie dla końcowej skuteczności systemu[18]. Uziomy pionowe o średnicy minimum 16 mm wbija się stopniowo, sprawdzając rezystancję po każdym etapie.

Idealna głębokość montażu wynosi około 9 metrów, gdzie ziemia jest trwale wilgotna[18]. Na takiej głębokości grunt zachowuje stabilne właściwości przewodzące niezależnie od pory roku czy warunków atmosferycznych[16]. To właśnie dlatego profesjonalne instalacje odgromowe są tak skuteczne w ochronie budynków.

Wewnętrzne zabezpieczenia LPS – ochrona przed przepięciami

Wewnętrzne zabezpieczenia LPS to niewidzialna tarcza, która chroni twój dom od środka przed niszczycielską siłą przepięć atmosferycznych23. Czy zdajesz sobie sprawę, że nawet najlepiej zaprojektowana zewnętrzna instalacja odgromowa nie gwarantuje pełnego bezpieczeństwa? To właśnie wewnętrzna część systemu LPS decyduje o tym, czy twoja elektronika przetrwa burzę4.

Głównym zadaniem wewnętrznych zabezpieczeń jest zapobieganie niebezpiecznemu iskrzeniu wewnątrz budynku oraz ochrona przed przepięciami indukowanymi2. System ten składa się z dwóch kluczowych elementów: połączeń wyrównawczych oraz urządzeń ochrony przepięciowej (SPD)513.

Ochronniki przepięciowe SPD – elektroniczni strażnicy

Ochronniki przepięciowe SPD to inteligentne urządzenia, które działają jak błyskawiczni strażnicy twojej instalacji elektrycznej67. W normalnych warunkach zachowują się jak niewidzialne – mają ogromną rezystancję i nie przepuszczają prądu11. Ale gdy pojawia się przepięcie? Wtedy w ułamku sekundy ich opór gwałtownie maleje, odprowadzając nadmiar energii do ziemi12.

Rozróżniamy kilka typów ochronników dostosowanych do różnych potrzeb:

• SPD typu 1 (klasa B) – montowane w rozdzielnicy głównej, chronią przed bezpośrednimi uderzeniami pioruna
• SPD typu 2 (klasa C) – zabezpieczają przed przepięciami indukowanymi w obwodach wewnętrznych
• SPD typu 3 (klasa D) – ochrona dedykowana dla wrażliwych urządzeń elektronicznych

Połączenia wyrównawcze – ujednolicenie potencjałów

Połączenia wyrównawcze tworzą metalową sieć, która łączy wszystkie przewodzące elementy budynku w jeden spójny system1316. Dzięki temu eliminuje się niebezpieczne różnice potencjałów między instalacjami – wodną, gazową, elektryczną czy elementami konstrukcyjnymi17. To jak wielka rodzina, w której wszyscy muszą mówić tym samym językiem elektrycznym.

Szyna wyrównawcza stanowi centralny punkt tego systemu, do którego podłącza się wszystkie metalowe instalacje13. Właściwie wykonane połączenia wyrównawcze zapewniają, że energia piorunowa zostanie równomiernie rozproszona, zamiast tworzyć niebezpieczne przeskoki iskrowe18.

Kompatybilność elektromagnetyczna EMC

Wewnętrzne zabezpieczenia LPS obejmują również ochronę przed zakłóceniami elektromagnetycznymi19. Podczas wyładowania atmosferycznego powstaje potężne pole elektromagnetyczne, które może zakłócać pracę wrażliwej elektroniki18. Dlatego stosuje się specjalne ekranowanie oraz odpowiednie rozmieszczenie przewodów, minimalizujące indukcję w obwodach wewnętrznych4.

Kompletna instalacja odgromowa to harmonijny duet zewnętrznych i wewnętrznych zabezpieczeń. Zewnętrzna część przejmuje i odprowadza główny ładunek pioruna, podczas gdy wewnętrzna chroni przed pozostałymi skutkami – przepięciami, zakłóceniami elektromagnetycznymi i niebezpiecznymi różnicami potencjałów. Tylko taka kompleksowa ochrona gwarantuje prawdziwe bezpieczeństwo twojego domu i wszystkich urządzeń w nim znajdujących się216.