Strona główna Aktualności Instalacja odgromowa – jak prawidłowo wykonać?

Instalacja odgromowa – jak prawidłowo wykonać?

12

Panuje przekonanie, że wykonanie instalacji odgromowej jest proste? Czy na pewno?

Zagadnienia związane z instalacją odgromową opisałem z punktu widzenia wykonawcy, dla lepszego zrozumienia niektórych zagadnień przytoczyłem minimum niezbędnej teorii. Zdaję sobie sprawę, że poniższy artykuł nie wyczerpuje zagadnienia zewnętrznej ochrony odgromowej.

Zacząć trzeba od podstawowego zagadnienia. Większość elektryków w ramach wykonywanej instalacji elektrycznej wykonuje tylko niewielki fragment instalacji odgromowej.

Dlaczego?
Wraz z rozwojem technologii bardzo mocno zmieniły się wymogi techniczne a co za tym idzie przepisy prawne.
Zobacz, duża część elektryków mówiąc, że wykona instalację odgromową ma na myśli starą, nie obowiązującą już definicję:

Kiedyś: OBECNIE NIE OBOWIĄZUJEObecnie: OBOWIĄZUJE
Instalacja piorunochronna zespół elementów konstrukcyjnych budynku i elementów zainstalowanych na budynku, odpowiednio połączonych, wykorzystywanych do ochrony odgromowej.LPS – urządzenie piorunochronne kompletne urządzenie stosowane do redukcji szkód fizycznych powodowanych wyładowaniami piorunowymi w obiekt, składa się z zewnętrznego i wewnętrznego urządzenia piorunochronnego.
Podstawa prawna: Dz.U.1999.74.836Podstawa prawna: PN-EN 62305-1:2011

Obecnie ochrona odgromowa ma zapewniać:

  • Ochronę obiektów przed uszkodzeniami fizycznymi.
  • Ochronę istot żywych przed napięciami dotykowymi i rażeniowymi.
  • Ochronę przed piorunowym impulsem elektromagnetycznym i przepięciami.

Ochronę przed zakłóceniami elektromagnetycznymi (kompatybilność elektromagnetyczna).

Kiedyś instalacja odgromowa to były: druty na dachu, na ścianach i uziemienie.
Obecnie instalacja odgromowa LPS (nierozłącznie) składa się z:

  • LPS zewnętrznego czyli: druty na dachu, ścianach i uziemienie.
  • LPS wewnętrznego, który składa się z:
    • ochrony przeciwprzepięciowej zasilania i sygnałów,
    • ochrony przed napięciami rażeniowymi (dotykowymi i krokowymi),
    • kompatybilności elektromagnetycznej EMC.

Wykonanie tylko LPS zewnętrznego (zewnętrznej instalacji odgromowej), w przypadku uderzenia pioruna chroni budynek przed uszkodzeniami, ale nie zabezpiecza w żaden sposób urządzeń elektrycznych i elektronicznych znajdujących się w budynku.

Źródło: O czym pamiętać w instalacji elektrycznej? Część 1

W dalszej części omawiać będę tylko LPS zewnętrzny. Elementy wewnętrznego LPS omówię w innych artykułach. 

Zagadnień wymagających omówienia przy instalacji odgromowej zewnętrznej, jest na tyle dużo, że zdecydowałem się podzielić artykuł na dwie części.

W tym artykule znajdziesz:

Z czego wykonać instalację odgromową?

To druga część artykułu w której znajdziesz:

  • Projekt instalacji odgromowej
  • Z czego wykonać instalację odgromową?
    • Wersje materiałowe
    • Korozja kontaktowa
    • Jaki typ dachówki?
    • Zwody i przewody odprowadzające
    • Jak wyprostować drut odgromowy?
    • Narzędzia – co może się przydać?
    • Metody montażu uchwytów
    • Jak zabezpieczyć uszkodzone elementy?
    • Złącza odgromowe
    • Uchwyty z tworzywa sztucznego – na wcisk
    • Uchwyty z stali nierdzewnej – na wcisk
    • Uchwyty zaciskowe
    • Uchwyty skręcane
    • Iglice
    • Uchwyty na dachy płaskie lub z niewielkim spadem
    • Elementy do naciągu
    • Przydatne akcesoria
    • Uziemienie
    • Pomiary

Omawianie zewnętrznej instalacji odgromowej, zacznę od poruszenia kwestii błędnych informacji, które w dalszym ciągu są rozpowszechniane.

Instalacja odgromowa – prawda i mity

Rozmawiając o LPS zewnętrznym (zewnętrznej instalacji odgromowej) często słyszę jak niektórzy elektrycy (mam nadzieję, że nieświadomie) wprowadzają inwestora w błąd. Przytoczę kilka najczęściej spotykanych mitów dotyczących instalacji odgromowych.

Zacznę od ciekawostki  😉

Czy spotkałeś się z osobistym piorunochronem?

Osobista ochrona odgromowa

Początki „osobistej ochrony odgromowej” sięgają XVIII wieku. W tym czasie pojawiły się pierwsze sugestie dotyczące sposobów bezpiecznego odprowadzenia do ziemi prądu piorunowego. Ryciny pochodzące z tego okresu wykazują, że próbowano chronić zarówno mężczyzn jak i kobiety…

Przykłady osobistej ochrony odgromowej. Dziś wiemy, że takie rozwiązania grożą śmiercią.

… Przedstawione rozwiązania ochrony zaprojektowano dla turystów oraz robotników rolnych.
Do odprowadzenia prądu piorunowego proponowano linkę miedzianą o przekroju 6 lub 10 mm2. Uwzględniając możliwość wyparowania przewodów przy przepływie prądów piorunowych zalecano takie ich rozmieszczenie, aby nie dotykały bezpośrednio osoby chronionej.
Pojawiły się również sugestie, że osoby zaskoczone przez burzę powinny same stworzyć prostą instalację piorunochronną…

Prosta instalacja piorunochronna z lat 70 XX w.

Źródło: Ochrona przed porażeniem wywołanym przez prąd piorunowy

Autor: Prof. Dr hab. Inż. Andrzej Sowa

Nie trzeba chyba przekonywać, że powyższe przykłady przytoczone przez Prof. Dr hab. Inż. Andrzeja Sowa pokazują jak ludzie eksperymentowali z ochroną odgromową. Przykłady są mitem i nie zapewnią ochrony osobie, która będzie próbowała te metody wykorzystać w praktyce.

Sąsiedztwo wyższego budynku lub drzewa

Często słyszę:

„W okolicy np. 50 m od budynku znajduje się wysokie drzewo. To w to drzewo a nie w dom uderzy piorun„.

Nie jest to prawdą. W dalszej części omówię w jaki sposób szacować i obliczać, jak wysoki powinien być obiekt aby zapewnić sąsiednim budynkom skuteczną ochronę odgromową.

Pomiary są niepotrzebne

Wielokrotnie spotkałem się z stwierdzeniem:

„Wystarczy wbić jedną szpilkę na 3 m i będzie dobrze. Zawsze tak robiłem i było dobrze. Nikt nie mierzy zawsze wychodzi, a jak nie to wodą z solą polej lub mierz po deszczu.”

Zawsze wychodziło, a tym razem może nie wyjść.

Chyba nie trzeba Cię przekonywać, że są różne rodzaje gleby? Piaszczysta, gliniasta, czarnoziem… Również wody gruntowe występują na różnej głębokości.

Jeśli nie ma poprawnie wykonanego pomiaru, skąd można wiedzieć, że rezystancja uziemienia jest na wymaganym poziomie i nie przekracza 10 Ω?

Jeśli rezystancja uziemienia będzie zbyt wysoka ochrona odgromowa nie zadziała poprawnie.

Uziemienia szczegółowo omówiłem w artykule: Jak zrobić uziemienie?

Jakie są rodzaje oraz jak wykonać uziemienie.

Jeden zwód wystarczy

Ile razy słyszałem:

„Dekarz od razu zakłada piorunochron. Za jednym zamachem nie niszczy się dachu. Robi to od lat i zawsze zakładał jeden przewód. Więcej zwodów to tylko naciąganie na koszty i szpecenie ścian budynku.”

Niestety nie. Poza tym, czy wiesz jaki element w LPS zewnętrznym jest określony jako zwód? W dalszej części omówię również to zagadnienie.

Odstęp izolacyjny

Jeśli nie potrafisz wytłumaczyć czegoś w prosty sposób, to znaczy, że tak naprawdę tego nie rozumiesz.

Autor: Albert Einstein

Większość elektryków słyszała, o odstępie izolacyjnym w zewnętrznej instalacji odgromowej, lecz niewielu umie wytłumaczyć to zagadnienie w prosty sposób.

 

Nie jest to trudne, lecz wymaga chwili zastanowienia się. Często wyjaśniam to zagadnienie monterom instalacji TV, lub monitoringu, którzy przed rozmową i wyjaśnieniem zagadnienia twierdzili:

„Bzdura i naciąganie klienta na koszty. Kiedyś tego nie było.”

Prawdą jest, że kiedyś się o tym rzadko mówiło. Nie zmienia to faktu, że zachowanie odstępu izolacyjnego nie jest bzdurą, lecz podstawowym wymogiem, który omówię w dalszej części artykułu.

Zanim zacznę omawiać zewnętrzną instalację odgromową warto poznać zjawisko, przed którym ma zabezpieczać instalacja odgromowa (LPS zewnętrzny).

30- lat minęło…

… dokładnie 31 lat, po wynalezieniu piorunochronu, w Polsce zamontowano pierwszy piorunochron:

  • 1752 r. Pierwszy piorunochron zainstalował Beniamin Franklin na swym domu w Filadelfii.
  • 1783 r. Pierwszy piorunochron w Polsce został zamontowany na ratuszu w Rawiczu.

Jak powstaje piorun

Ciepłe i wilgotne powietrze unosi się do góry. Wilgoć zawarta w powietrzu kondensuje się tworząc kryształki lodu. Tarcia pomiędzy kryształkami lodu wytwarzają ładunki elektryczne.

Na skutek nagromadzenia się ładunków energii elektrycznej powstaje wyładowanie elektryczne zwane potocznie piorunem. Jest to przeskok energii z dodatnio naładowanej części chmury w stronę ujemnie naładowanej ziemi.

Jak powstają wyładowania atmosferyczne?

To najczęściej występujący rodzaj wyładowania atmosferycznego. Świetlny znak, który widzimy na niebie, to nic innego, jak przeskok iskry.

Wzdłuż drogi, którą przebiega piorun, powietrze zostaje ogrzane do tak wysokich temperatur, że rozszerza się bardzo gwałtownie, co z kolei generuje drgania wytwarzające dźwięk, który nazywamy grzmotem.

Wyładowania atmosferyczne możemy podzielić na:

  • Chmura – ziemia
  • Wewnątrz chmur
  • Chmura – powietrze
  • Między chmurami

Najwięcej wyładowań (około 90 %) to ujemne wyładowanie chmura-ziemia.

Typowe ujemne wyładowanie odgórne rozpoczyna się od centrum ładunku ujemnego chmury i rozwija się skokowo w kierunku ziemi.
Należy zaznaczyć, że rozwijający się lider nie ma początkowo ustalonego celu. Decyzja o miejscu trafienia podejmowana jest w końcowej fazie wyładowania na wysokości kilkudziesięciu metrów nad ziemią. W przypadku braku lidera oddolnego wyładowanie nastąpi w najbliższy uziemiony obiekt. Normy [8,9,10,11] uzależniają tą wysokość od wybranego poziomu ochrony i określają ją na poziomie od 20m do 60m.

W co uderzy piorun? Decyzja podejmowana jest 20 do 60 metrów nad ziemią.

Jeśli pechowy zbieg okoliczności sprawi, że znajdziemy się na odkrytej przestrzeni pozbawionej wyższych od nas obiektów oraz wyładowanie liderowe rozwinie się z centrum ładunku w chmurze i znajdzie się bezpośrednio nad nami to niestety nieunikniemy bezpośredniego trafienia.

Źródło: Ochrona przed porażeniem wywołanym przez prąd piorunowy
Autor: Prof. Dr hab. Inż. Andrzej Sowa

Zewnętrzna instalacja odgromowa – zasada działania

Zewnętrzny LPS, (instalacja odgromowa) składa się z:

  • zwodów umieszczonych na dachu,
  • przewodów odprowadzających umieszczonych na ścianach,
  • systemu uziomów.

Ma za zadanie przyjęcie wyładowania atmosferycznego (prądu piorunowego) i sprowadzenie go najkrótszą drogą do systemu uziemienia, który ma za zadanie bezpiecznie rozproszyć prąd pioruna w ziemi.

Wyładowanie atmosferyczne – jaka to energia?

Maksymalnej wartości prądu pioruna nie da się, dokładnie przewidzieć. Na podstawie przebadanych wyładowań atmosferycznych przyjmuje się, że maksymalny prąd piorunowy wynosi 200 000 A czyli 200 kA.

Na tej podstawie określa się przekrój przewodów odprowadzających, gęstość siatki na dachu, jak również zdolność prądową ograniczników przepięć.

Jak ograniczyć koszty LPS?

W niektórych przypadkach może się okazać, że koszt instalacji odgromowej przewyższa wartość obiektu. W związku z tym w celu „dopasowania” kosztów do potencjalnych strat dokonano podziału obiektów według pełnionej funkcji.

I tak prąd piorunowy o maksymalnej wartości:

  • 200 kA przypisano tak zwanym obiektom odpowiedzialnym czyli np. przemysłowym i wojskowym.
  • 150 kA, obiektom mniej odpowiedzialnym,
  • 100 kA pozostawiono dla obiektów najmniej odpowiedzialnych, jak np. domki jednorodzinne.

Temu podziałowi odpowiadają cztery klasy ochrony odgromowej:

  • Klasa I – 200 kA
  • Klasa II – 150 kA
  • Klasa III i IV – 100 kA

W zależności od przynależności obiektu do odpowiedniej klasy, projektant dobiera rodzaj ochrony odgromowej i przeciwprzepięciowej obiektu.

Poniższa tabela przedstawia propozycję Polskiego Komitetu Ochrony Odgromowej dotyczącą określenia klasy ochrony odgromowej.

Klasy zewnętrznego LPS według Polskiego Komitetu Ochrony Odgromowej.

Podsumowanie

Czy zwróciłeś uwagę na zapis:

„…może się okazać, że koszt instalacji odgromowej przewyższa wartość obiektu…”

 

Pamiętaj, mówimy o kompletnym urządzeniu piorunochronnym LPSSkłada się ono zarówno z zewnętrznego, jak i z wewnętrznego urządzenia piorunochronnego. Stosowane do redukcji szkód fizycznych powstałych przy wyładowaniach piorunowych w obiekt.

Do zadań zewnętrznego LPS należy:

  • przechwycenie wyładowania piorunowego w obiekt (za pomącą układu zwodów),
  • bezpiecznego odprowadzenia prądu piorunowego do ziemi (za pomocą układu przewodów odprowadzających),
  • rozproszenie prądu piorunowego w ziemi (za pomocą układu uziomów).

Do zadań wewnętrznego LPS należy:

zapobieganie niebezpiecznemu iskrzeniu w obiekcie poprzez zastosowanie:

  • połączeń wyrównawczych,
  • odstępu izolacyjnego s (a tym samym elektrycznej izolacji) pomiędzy elementami LPS a innymi elementami przewodzącymi prąd elektryczny wewnątrz obiektu.

Upraszczając

W niektórych przypadkach, tak wysokie koszty są spowodowane zakresem prac. KOMPLETNY LPS czyli:

  • zewnętrzna instalacja odgromowa,
  • ograniczniki przepięć:
    • zasilanie
    • torów sygnałowych (internet, telefon, anteny, monitoring…),
  • kompatybilność elektromagnetyczna EMC,
  • wyrównanie potencjałów w obiekcie,
  • odstępy izolacyjne,
  • uziemienie, które rozproszy prąd pioruna w ziemi i obniży napięcie dotykowe i krokowe do poziomu napięć rażeniowych długotrwale dopuszczalnych.

Wszystko należy wykonać według projektu, zrobionego przez osobę z odpowiednią wiedzą i uprawnieniami, według aktualnie obowiązujących przepisów.

W dalszej części tego artykułu będę opisywał LPS zewnętrzny, czyli zewnętrzną instalację odgromową. Zakończę na podłączeniu do złącza kontrolno-pomiarowego.

Uziemienia pominę, ponieważ zostały szczegółowo opisane w innym artykule (uziemienia zakończyłem złączami-kontrolno pomiarowymi). 

Przejdź do artykułu o uziemieniach >>

Poradnik dotyczący uziemień odgromowych.

Czy instalacja odgromowa jest obowiązkowa?

To zależy. Jaki obiekt (budynek) ma chronić instalacja odgromowa?

Przepisy określają jakie budynki muszą obowiązkowo być wyposażone w zewnętrzny LPS (instalację odgromową), poza tym jeśli projektant ocenił ryzyko i zaprojektował instalację odgromową – trzeba wykonać zgodnie z projektem. 

Proponuję, przeczytaj szczegółowe warunki ubezpieczyciela, u którego ubezpieczasz lub planujesz ubezpieczyć dom.

Może okazać się, że posiadanie zewnętrznej instalacji odgromowej jest wymogiem, który stawia ubezpieczyciel w przypadku wypłaty odszkodowania na wskutek uszkodzenia budynku przez piorun.

 W mojej ocenie, zawsze warto zamontować instalację odgromową. Zresztą dla domków jednorodzinnych koszty nie są duże.

Nie wierzysz? Sprawdź sam.

Zapytaj elektryka, lub skorzystaj z wstępnej wyceny, jaką mogą wykonać dla Ciebie producenci. Poniżej zamieszczam link do BEZPŁATNEJ wstępnej wyceny jaką może dla Ciebie przygotować Elko-Bis.

Orientacyjnie wyceń instalację odgromową na Twoim budynku >>

Jak często uderza piorun?

Dość ciężko jest dotrzeć do aktualnych i wiarygodnych statystyk wyładowań atmosferycznych. Przeanalizuj poniższy wykres, oraz zapoznaj się z informacjami zawartymi na niżej podanych stronach.Wykres wyładowań atmosferycznych 2017 r.

W okresie burzowym, proponuję abyś sprawdził jak często w Twoim rejonie uderza piorun. Obserwuj pioruny na żywo >>

Statystyki wyładowań atmosferycznych możesz sprawdzić na stronie: burza.graficom.pl

Jeśli chcesz, możesz do swojej instalacji odgromowej założyć licznik wyładowań. Zapisuje datę i godzinę wyładowania wraz z szacunkową wartością amplitudy wyładowania. Poniższy model PLW-03a posiada również wyjście teletransmisyjne.

Elektroniczny licznik montowany w instalacji odgromowej

Elementy zewnętrznej instalacji odgromowej

Z czego składa się zewnętrzna instalacja odgromowa?

  1. Zwód pionowy – element przewodzący umieszczany na dachach w celu przejęcia uderzenia pioruna i odprowadzenia do ziemi powstałej w ten sposób energii.
  2. Zwód poziomy – sieć elementów przewodzących (drutów) ułożona na dachach, służąca do odprowadzania prądów piorunowych.
  3. Przewód odprowadzający – element przewodzący (drut prowadzony po ścianie budynku), służący do odprowadzania prądów piorunowych do ziemi.
  4. Złącze typu T (złącze trójnikowe) – służy do wykonywania połączeń drutu odgromowego układającego się w literę T.
  5. Złącze krzyżowe – służy do wykonywania krzyżowych lub przelotowych połączeń drutu odgromowego.
  6. Złącze kontrolne (inaczej zacisk probierczy) – służy do wykonywania kontrolnych pomiarów.
  7. Układ uziomów typu B, uziom otokowy – układ uziomów znajdujący się na zewnątrz obiektu poddawanego ochronie i pozostający w kontakcie z ziemią na długości równej przynajmniej 80 % całkowitej jego długości.
  8. Przewód wyrównawczy otokowy – umożliwia równomierne rozchodzenie się prądu piorunowego dzięki otoczeniu całego obiektu i połączeniu przewodów odprowadzających.
  9. Główna szyna wyrównania potencjałów – służy do wykonywania połączeń wyrównawczych pomiędzy zewnętrznym LPS a elementami o właściwościach przewodzących, takimi jak rury, ekrany, zbrojenie czy części konstrukcji obiektu.
  10. Układ uziomów typu A – zawiera uziomy poziome i pionowe instalowane na zewnątrz obiektu poddawanego ochronie i przyłączane do każdego przewodu odprowadzającego.

Czy zwody można umieścić w dowolnym miejscu?

W skład układu zwodów wchodzą:

  • pręty oraz wolno stojące maszty,
  • przewody zawieszone,
  • przewody w układzie oczkowym.

Pozycja, w jakiej układ zwodów powinien zostać zamontowany, jest ściśle określona przez projektanta i zależy od rodzaju powierzchni poddawanej ochronie.

Do określania miejsca umieszczenia zwodów stosuje się jedną z poniższych metod:

  • metoda kąta ochronnego – odpowiednia dla budynków o prostych kształtach,
  • metoda oczkowa – odpowiednia dla powierzchni płaskich,
  • metoda toczącej się kuli – odpowiednia dla każdej powierzchni.

Wyboru metody oraz określenia klasy LPS dokonuje projektant. Omówię je w skrócie, abyś, wykonując w instalację odgromową, wiedział, dlaczego zostało zastosowane konkretne rozwiązanie.

Wiedza ta pozwoli Ci również uniknąć błędu podczas doradzania twojemu klientowi.

Metody obliczeniowe

Metoda kąta ochronnego do obliczania obszaru ochrony odgromowejMetoda oczkowa do obliczania obszaru chronionego przez LPS zewnętrznyMetoda toczonej kuli do wykonania projektu instalacji odgromowej

Zwróć uwagę na poniższą tabelę. Posłuży ona do omówienia wszystkich trzech metod określania pozycji układu zwodów.

Klasa LPSMetoda ochrony
Promień toczonej kuli r [m]Wymiary siatki w [m]Kąt ochronny αo
I205 x 5Patrz rysunek poniżej
II3010 x 10
III4515 x 15
IV6020 x 20

Metoda kąta ochronnego

Poniżej została przedstawiona w uproszczeniu metoda kąta ochronnego. Obszar chroniony znajduje się wewnątrz przedstawionego stożka.

Przestrzeń chroniona przez zwód pionowy:

A – wierzchołek zwodu
B – płaszczyzna odniesienia (np. dach)
OC – promień przestrzeni chronionej
h1 – wysokość zwodu od płaszczyzny odniesienia poddawanej ochronie
α – kąt ochronny

Metoda kąta ochronnego w projektowaniu instalacji odgromowej

Mówiąc o metodzie kąta ochronnego, często słyszy się błędne i bardzo uproszczone opinie, że powinien on wynosić 45 stopni. Spójrz, proszę, na przedstawiony diagram.

Pokazuje zależność chronionej strefy od wysokości zwodu pionowego oraz klasy LPS.

Maksymalne wartości kąta ochronnego, odpowiadające klasom LPS:

W zależności od klasy LPS zmienia się kąt ochrony odgromowej

H – jest wysokością zwodu od płaszczyzny odniesienia obszaru poddawanego ochronie.

Przy obiektach wyższych niż 60 m mogą pojawiać się wyładowania boczne, trafiające zwłaszcza w narożniki i krawędzie płaszczyzn.

Układ zwodów powinien być zainstalowany tak, aby ochronił górną część wysokich obiektów (tj. 20 % wysokości obiektu od góry) i zainstalowane na niej urządzenia.

Czy zauważyłeś, że zwód pionowy znajdujący się na dachu obiektu może wyznaczać różne strefy ochronne – zobacz, kąty α1 i α2 są różne.

W zależności od punktów odniesienia, jeden zwód może wyznaczać różne strefy ochronne

Dokładne, przemyślane umiejscowienie zwodu pionowego ma bardzo duże znaczenie. Samowolne przestawianie elementów LPS zewnętrznego (instalacji odgromowej) jest niedopuszczalne, ponieważ może to mieć wpływ na zmianę chronionych stref.

Zobacz przestawienie zwodu pionowego spowoduje zmianę stref. Zwód pionowy w stosunku do płaszczyzny odniesienia DACH ma wysokość h1 natomiast rozpatrywany w stosunku do płaszczyzny odniesienia ziemia ma wysokość h2

Instalacja odgromowa zwód pionowy wyznacza różne strefy ochronne

Przeanalizuj poniższą tabelę, jako wsparcie w procesie projektowania zewnętrznej instalacji odgromowej (zewnętrznego LPS).

Propozycja Polskiego Komitetu Ochrony Odgromowej

Metoda oczkowa

Aby ochrona przez skutkami uderzenia pioruna spełniała swoje zadanie, należy przestrzegać pewnych zasad, które określają sposób rozmieszczenia przewodów odprowadzających na chronionym obiekcie. Pamiętaj zatem, aby, w miarę możliwości, montować przewód odprowadzający na każdym odsłoniętym narożniku obiektu.

Należy zapewnić kilka równoległych dróg prądowych oraz maksymalnie skrócić długość dróg prądowych.

Nie zapominaj również o wykonywaniu połączeń wyrównawczych z przewodzącymi częściami obiektu.

Spójrz na tabelę, aby dowiedzieć się, jakie są typowe odległości między przewodami odprowadzającymi i otokowymi.

Klasa LPSTypowe odległości [m]Metoda oczkowa
I10 m
II10 m
III15 m
IV20 m

Metoda toczącej się kuli

W zależności od klasy LPS określany jest promień kuli. Jeśli ochrona odgromowa ma być skuteczna, kula tocząc się w każdym kierunku (również po chronionym obiekcie) nie może w żadnym miejscu oprzeć się o obiekt. Zawsze musi oprzeć się o elementy zewnętrznej instalacji odgromowej. Jeśli w jakimś miejscu, toczona kula dotknie obiektu, ochrona odgromowa jest nieskuteczna i należy ją poprawić. 

Projektowanie instalacji odgromowej

Czy pamiętasz, ze w zależności od klasy LPS promienie kul miały różną średnicę?

Czym promień kuli jest mniejszy tym trudność wykonania instalacji jest większa.

Porównaj dwie kule o promieniu r = 60 m i r = 20 m (na poniższej grafice kula żółta i biała).

Jeśli wykonamy LPS zewnętrzny, który będzie skuteczny dla kuli żółtej o promieniu r = 60 m, to kula biała o promieniu r = 20 m bez problemu ominie ochronę…

Stworzenie skutecznej ochrony odgromowej dla I klasy LPS (kula biała o promieniu r = 20 m) jest lepsze i bezpieczniejsze, ale dużo droższe niż wykonanie skutecznej ochrony odgromowej dla IV klasy LPS.

Porównanie promieni kul uwzględnianych w projektach instalacji odgromowej

Odstęp izolacyjny

W praktyce, to najtrudniejsza do wykonania i obliczenia część LPS. Trudność polega na tym, że należy przewidzieć rozmieszczenie wszystkich przewodzących elementów i skoordynować trasy prowadzenia przewodów różnych wykonawców (monitoring, alarm, internet…). Odstęp izolacyjny, to również zagadnienie lekceważone i nierozumiane przez pokrewne branże np. monterów TV, monitoringu, systemów alarmowych…

O co chodzi?

Odstęp izolacyjny, jest bezpieczną odległością jaką należy zachować od elementów instalacji odgromowej.

W uproszczeniu

Aby mógł popłynąć prąd musi wystąpić napięcie czyli różnica potencjałów. W instalacjach domowych występuje najczęściej napięcie 230 / 400 V  lub niższe np. w monitoringu, czy przewodach antenowych.

Pisząc o wyładowaniach atmosferycznych najczęściej różne źródła podają prąd w kA, pomijając milczeniem występujące napięcie (zakładają, że temat ten jest tak oczywisty, że nie trzeba go omawiać).

Jakie napięcie ma piorun?

Podczas wyładowania atmosferycznego napięcie osiąga bardzo duże, trudne do oszacowania wartości. Aby uzmysłowić skalę zagadnienia skupmy się na wytrzymałości dieelektrycznej (izolacyjnej) powietrza, która zależy od bardzo wielu czynników takich jak temperatura, ciśnienie…

Pomiary wytrzymałości dieelektrycznej powietrza są znormalizowane i zainteresowane osoby odsyłam do szczegółowych opracowań w tym zakresie.

Wytrzymałość dielektryczna powietrza przy ciśnieniu 1 atmosfery, w temperaturze 0 °C, pomiędzy płaskimi elektrodami wynosi 32 kV/cm.

Źródło: Jerzy Antoniewicz: Własności dielektryków.

Czyli, aby popłynął prąd, pomiędzy dwoma elektrodami oddzielonymi powietrzem, oddalonymi o 1 cm potrzebne jest napięcie około 32 000 V (32 kV).

Zastanów się, mówiąc o instalacji odgromowej często odstępy izolacyjne są powyżej 50 cm. Zadasz sobie trud, przeliczysz o jakich wartościach napięcia mówimy?

32 000 V x 50 cm = ……. V

Zgodzisz się z stwierdzeniem?

Jeśli na wskutek wystąpienia zbyt wysokiego napięcia, przez izolator popłynie prąd elektryczny, może spowodować nieodwracalne zniszczenie izolacji.

Dla każdego elektryka jest to rzecz oczywista 🙂

W przewodach elektrycznych producent określa wytrzymałość izolacji np. YDY 300/500 V lub 450/750 V. Przewody antenowe, skrętki komputerowe wartości izolacyjne mają jeszcze mniejsze.

Podczas wyładowania atmosferycznego odstęp izolacyjny ma zabezpieczyć inne przewodzące prąd elektryczny elementy budynku przed niszczącym i niekontrolowanym przepływem prądu piorunowego. Z tego powodu określone zostają drogi jakimi prąd piorunowy ma zostać bezpiecznie sprowadzony i rozproszony w ziemi.

Jak myślisz, czy na poniższych przykładach (jest ich również dużo w Twoim otoczeniu) podłączone kamery, anteny i inne urządzenia są bezpieczne?

Brak odstępu izolacyjnego, anteny znajdują się poza strefą ochronnąMaszty antenowe poza strefą ochronną, brak zachowanego odstępu izolacyjnegoMaszt antenowy poza strefą ochronną LPSBrak odstępu izolacyjnego pomiędzy instalacją odgromową a oświetleniem podbitki
Brak odstępu izolacyjnego pomiędzy monitoringiem a instalacją odgromowąBrak odstępu izolacyjnego pomiędzy kamerą CCTV a instalacją LPSBrak zachowania odstępu izolacyjnego to najczęściej popełniany błądBrak zachowania odstępu izolacyjnego jest powodem awarii podczas wyładowań piorunowych
Brak zachowanego odstępu izolacyjnego między podświetlana reklamą a LPSBrak zachowania odstępu izolacyjnego oraz wprowadzanie drutu odgromowego w elewację bez osłonyBrak odstępu izolacyjnego pomiędzy LPS a przewodzącymi rurkamiBrak odstępu izolacyjnego pomiędzy instalacją odgromową a innymi przewodzącymi elementami
Brak odstępu izolacyjnego pomiędzy elementami LPS to najczęściej popełniany błądKomin oraz anteny poza strefą ochrony instalacji odgromowejCzęsto popełniany błąd. Zbyt mała odległość od zewnętrznego LPSBrak odstępu izolacyjnego pomiędzy instalacja odgromową a innymi instalacjami
Brak odstępu izolacyjnego pomiędzy monitoringiem a instalacją odgromowąBrak zachowanego odstępu izolacyjnego pomiędzy LPS a antenąMaszt antenowy oraz wkład kominowy poza strefą ochronną LPSBrak zachowanego bezpiecznego odstępu izolacyjnego

Czego nie widać…

Odstęp izolacyjny to nie tylko elementy, które widać. Zobacz poniższy przykład.
Dach dwuspadowy. Szczytem przebiega zwód poziomy instalacji odgromowej, natomiast wewnątrz (na strychu) pod szczytem poprowadzona jest instalacja elektryczna – oświetlenie strychu.

Odstęp izolacyjny pomiędzy LPS a wewnętrzną instalacją elektryczną

 

Czy Twoim zdaniem odstęp izolacyjny jest w tym przypadku zachowany? Zwróciłeś uwagę, że dach pokryty jest blachą?

Jak duży powinien być odstęp izolacyjny?

Odstęp izolacyjny należy obliczać korzystając z wzoru:

Odstęp izolacyjny instalacji odgromowej liczymy z wzoru

s – odstęp izolacyjny

ki – zależy od wybranej klasy LPS (patrz poniższa tabela).

Klasa LPSki
I0,08
II0,06
III i IV0,04

kc – zależy od prądu pioruna płynącego w przewodach odprowadzających (patrz poniższa tabela).

Liczba przewodów odprowadzających nWartości kc
11
21 … 0,5
4 i więcej1 … 1/n

km – zależy od materiału izolacji elektrycznej (patrz poniższa tabela).

Materiałkm
Powietrze1
Beton, cegły0,5

l – jest długością w metrach, mierzoną wzdłuż zwodu lub przewodu odprowadzającego od punktu, w którym jest rozpatrywany odstęp izolacyjny, do punktu najbliższego połączenia wyrównawczego.

Jak zmniejszyć odstęp izolacyjny?

Wiem, że są sytuacje w których istnieje konieczność zmniejszenia odstępu izolacyjnego. Czy można go zmniejszyć?

TAK, odstęp izolacyjny można zmniejszyć (na etapie projektowania zewnętrznej instalacji odgromowej).

Jest na to kilka metod. Zacznijmy od analizy omawianego wcześniej wzoru.

Wzór na obliczanie odstępu izolacyjnego w zewnętrznym LPS

Zobacz, na które parametry masz wpływ?

sodstęp izolacyjny wartość otrzymywana z obliczeń
ki zależy od wybranej klasy LPS nie zmieniamy
kczależy od prądu pioruna płynącego w przewodach odprowadzającychna ten parametr mamy wpływ 🙂 
kmzależy od materiału izolacji elektrycznejna ten parametr mamy wpływ 🙂 
Ijest długością w metrach, mierzoną wzdłuż zwodu lub przewodu odprowadzającego od punktu, w którym jest rozpatrywany odstęp izolacyjny, do punktu najbliższego połączenia wyrównawczegona ten parametr mamy wpływ 🙂 

Przeanalizujmy możliwości

kc – czym więcej dróg, którymi może dopłynąć do uziemienia będzie miał prąd piorunowy, tym mniejsza będzie wartość prądu płynącego w pojedynczym przewodzie – mówi o tym:

I prawo Kirchhoffa

Suma algebraiczna prądów schodzących się w dowolnym węźle obwodu elektrycznego jest równa zeru.

Źródło: Podstawy elektrotechniki Roman Kurdziel

Poniższa tabela przedstawia wartość współczynnika kc w zależności od liczby przewodów odprowadzających oraz wymiarów obiektu, które należy policzyć z podanego w poniższej tabeli wzoru.

Układ przestrzenny (uziom typu A)0,330,51,002,00
Instalacja odgromowa dwa przewody odprowadzającekc0,570,600,660,75
Instalacja odgromowa trzy przewody odprowadzającekc0,470,520,620,73
Cztery przewody odprowadzające w instalacji odgromowejkc0,310,330,370,41
Sześć przewodów odprowadzających w instalacji odgromowejkc0,280,330,370,41
Instalacja odgromowa, sześć przewodów odprowadzającychkc0,230,250,300,35

Ponieważ nie jest to artykuł na temat projektowania instalacji odgromowych, nie będę się rozpisywał na temat szczegółowego obliczania współczynnika kc. Osoby zainteresowane odsyłam do Polskich Norm, tabel i szczegółowych opracowań dotyczących projektowania instalacji odgromowej. Wspomnę, że w zależności od rodzaju uziomów, wymiarów obiektu i liczby przewodów odprowadzających oblicza się stosunek C/h a następnie z tabel odczytuje wartość współczynnika kc.

Artykuł dedykowany jest wykonawcom zewnętrznej instalacji odgromowych. Poruszone tu zagadnienia związane z projektowaniem zewnętrznego LPS mają jedynie na celu uzmysłowić wykonawcy, że nie wolno dokonywać żadnych zmian w usytuowaniu elementów zewnętrznej instalacji odgromowej bez konsultacji z projektantem.

km – pomiędzy elementy instalacji odgromowej a budynek, można wprowadzić dodatkowe elementy izolacyjne w postaci różnych płyt, lub ekranów.

l – można zwiększyć ilość połączeń wyrównawczych. Przykładowo co kilka metrów na różnych wysokościach ścian, można budynek otoczyć bednarką do której zostaną podłączone wszystkie przewody odprowadzające.

Opisanych w skrócie zmian w instalacji odgromowej, nie wolno dokonywać samodzielnie.
Zawsze należy dokonać konsultacji z projektantem.

Przykład obliczeń

Instalacja na domku jednorodzinnym:

  • poziom ochrony IV, ki = 0,04
  • wymiar C = 15 m
  • wymiar h = 9 m
  • odstęp izolacyjny w powietrzu km = 1
  • układ uziomów typu A 

Dla ułatwienia przyjmijmy długość h = długości l

Rozważamy dwa warianty przewodów odprowadzających (dwa i cztery):

Instalacja odgromowa przykład obliczania współczynnika KcPrzykład obliczania współczynnika Kc przy czterech przewodach odprowadzających
Zależność do obliczenia współczynnika Kc

otrzymany wynik 1,67 zaokrąglamy w górę, z tabeli odczytujemy wartość współczynnika kc dla 2,00 

k= 0,75kc = 0,41
Dane podstawiamy do wzoru:wzór na obliczenie bezpiecznego odstępu izolacyjnego
Dla dwóch przewodów odprowadzających w omawianym przypadku bezpieczny odstęp izolacyjny w powietrzu większy od 27 cmDla czterech przewodów odprowadzających w omawianym przypadku bezpieczny odstęp izolacyjny w powietrzu większy od 15 cm

Jak widzisz zwiększając liczbę przewodów odprowadzających z dwóch do czterech w omawianym przypadku udało się zmniejszyć wielkość odstępu izolacyjnego o ponad 40 %.

Wysokonapięciowe zwody izolowane

W zewnętrznej instalacji odgromowej, do sprowadzenia prądów piorunowych można zastosować przewody w izolacji wysokonapięciowej z pokryciem przewodzącym lub półprzewodzącym, które zapewniają skuteczne odprowadzenie prądów piorunowych i zapobiegają występowaniu wyładowań ślizgowych. Niewątpliwą zaletą tej technologii jest znaczne zmniejszenie odstępów izolacyjnych.

Wysokonapięciowy przewód 30000199 Elko-Bis

Temat ten jest bardzo obszerny i opiszę go w innym artykule.

Odstęp izolacyjny – najczęściej popełniane błędy

Mówiąc o instalacji odgromowej i odstępie izolacyjnym, najczęściej popełnianym błędem jest brak koordynacji i planowania na etapie tworzenia projektu.

Każdy instalator traktuje swoją instalację (monitoring, instalacja alarmowa, instalacja elektryczna, instalacja odgromowa), jako osobną niezależną od innych instalację.

Takie podejście jest błędne.

W dzisiejszych czasach nowoczesne urządzenia zasilane energią elektryczną, zamontowane w różnych instalacjach są od siebie mocno uzależnione i nie da się oddzielić jednych od drugich.

Przykład

Instalacja odgromowa wykonana zgodnie z projektem. Odstęp izolacyjny od przewodu odprowadzającego wyznaczony na 75 cm.

Instalator centralnego ogrzewania wykonuje swoją instalację w rurkach miedzianych, które ułożył w ścianie wewnątrz pomieszczenia. Odległość rurek od przewodu odprowadzającego, wynosi 30 cm.

Podczas wyładowania atmosferycznego na wskutek zbyt małego odstępu izolacyjnego prąd piorunowy przedostaje się do miedzianych rurek instalacji CO, po których dociera do pieca gdzie niszczy elektroniczny sterownik. Następnie po przewodzie zasilającym kocioł CO, przedostaje się do instalacji elektrycznej z której rozpływa się po poszczególnych obwodach elektrycznych.

Jest to oczywiście duże uproszczenie, ale pokazuje wzajemną zależność różnych instalacji.

Jak to możliwe?

Jak mogą powstawać takie błędy? Oszczędności i pośpiech. Ludzie nie chcą płacić za rzetelnie zrobiony projekt na który potrzeba naprawdę sporo czasu. Projektant zadaje sporo pytań, inwestor nie wie, nie chce się zastanawiać, nie ma czasu… Wszystko ma być na już i jak najtaniej…

W praktyce, instalację odgromową często projektuje się na podstawie projektu budowlanego, na którym nie ma naniesionych takich instalacji jak: anteny, trasy poprowadzenia przewodów antenowych TV, nie ma zaznaczonych kamer monitoringu oraz sposobu prowadzenia przewodów…

Takie postępowanie powoduje, że przy projektowaniu instalacji odgromowej nie są uwzględnione opisane odstępy izolacyjne.

Montaż zewnętrznej instalacji odgromowej najczęściej wykonuje się również na dość wczesnym etapie budowy, przeważnie wykonuje ją instalator montujący instalację elektryczną w budynku. Swoich działań nie ustala z innymi wykonawcami. O konieczności zachowania odstępu izolacyjnego nie informuje również inwestora, który mógłby wymusić przestrzeganie tego parametru przez innych wykonawców.

Takie podejście wykonawcy instalacji odgromowej, często jest spowodowane niską ceną… 

Rzetelne przygotowanie dokumentacji, wytycznych dla innych wykonawców i uświadomienie inwestora, to sporo czasu. Inwestor chce mieć szybko i tanio… Cóż koło się zamyka.

Fotowoltaika, a instalacja odgromowa?

Chyba nie trzeba już nikogo przekonywać, że zachowanie wyznaczonego odstępu izolacyjnego jest rzeczą ważną. Dotyczy to tak samo instalacji fotowoltaicznych (PV), które wytwarzają energię elektryczną, a poprzez różne urządzenia instalacja PV jest połączona z urządzeniami elektrycznymi znajdującymi się w budynku.

Niestety część firm montujących fotowoltaikę na domkach jednorodzinnych (chyba w obawie przed rosnącymi kosztami), nie porusza tematu odstępu izolacyjnego. Na dużych obiektach, szczególnie gdy w grę wchodzą ubezpieczyciele, wymagane są kompleksowe projekty zawierające instalację odgromową wraz z odstępami izolacyjnymi (kompletny LPS). 

Podsumowując

Wykonując projekt instalacji odgromowej projektant powinien otrzymać szczegółowe informacje na temat urządzeń, które dodatkowo zostaną zamontowane na dachu i ścianach.

Należy podać wysokość montowanych masztów antenowych, wymiary montowanych anten oraz wysokość na jakiej antena zostanie umieszczona na maszcie. Zobacz każdy z przedstawionych poniżej masztów antenowych wymaga innej ochrony.

Potraktuj proszę te zdjęcia poglądowo, skupiając się na kształtach i rozmiarach anten a nie na popełnionych błędach…

Od ilości i wymiarów anten zależy wysokość i rodzaj dobranej ochrony odgromowejWysokość masztu i kształt anten maja wpływ na projekt instalacji odgromowejSkuteczna instalacja odgromowa ma chronić również anteny

Trzeba określić sposób mocowania masztu np. do komina. Ważne czy maszt będzie montowany do komina za pomocą kołków rozporowych, czy też za pomocą metalowych obejm.

W przypadku montażu za pomocą kołków rozporowych może okazać się wystarczające zachowanie minimalnego odstępu izolacyjnego umieszczając zwód pionowy (iglicę kominową), po przeciwnej stronie komina (musi to zostać poparte obliczeniami).

Jeśli montaż masztu antenowego będzie za pomocą metalowej obejmy, i maszt antenowy będzie metalowy, wówczas odstęp izolacyjny musi być liczony w stosunku do metalowych części obejmy, które tworzą z masztem jeden obwód.

Poniższe grafiki przedstawiają zamontowaną iglicę kominową, z zachowaniem odstępu izolacyjnego… Czy na pewno?

Iglica kominowa zamontowana w sposób zapewniający bezpieczny odstęp izolacyjnyBrak odstępu izolacyjnego pomiędzy instalacje odgromową a obejmami mocującymi maszt antenowy
Iglica kominowa z zachowaniem odstępu izolacyjnegoBŁĘDNIE zamontowana iglica – brak odstępu izolacyjnego

Iglica jest daleko od anteny, dlaczego jest błąd?

Zobacz, pomimo użycia drążków izolacyjnych, które zapewniają prawidłowy odstęp izolacyjny pomiędzy masztem antenowym i iglicą kominową, należy rozpatrywać cały układ. W omawianym przypadku metalowy maszt antenowy przymocowany jest do komina za pomocą stalowej obejmy.

Odstęp izolacyjny s należy liczyć w każdym punkcie. Odstęp izolacyjny, czyli najmniejsza bezpieczna odległość pomiędzy przewodzącymi elementami, a zewnętrzną instalacją odgromową.

Wpływ odstępu izolacyjnego na sposób montażu anten

W omawianej sytuacji ze względu na odległość pomiędzy metalową obejmą a zwodem poziomym uzyskanie minimalnego odstępu izolacyjnego może okazać się bardzo trudne do wykonania. Należy rozważyć zmianę sposobu mocowania masztu antenowego np. na kołki rozporowe, lub jeśli chcesz uniknąć naprężeń zamontować maszt do komina np. za pomocą kotwy chemicznej.

Anteny posłużyły jako przykład. Należy zastanowić się, czy będą na dachu montowane urządzenia np. klimatyzator?

Jeśli tak, zarówno samo urządzenie jak i przewody lub przewodzące rurki należy poprowadzić w bezpiecznej odległości od elementów instalacji odgromowej (należy zachować odstęp izolacyjny).

Budynki pokryte blachą

Pozostaje jeszcze pytanie, co w przypadku budynków wykonanych z blachy, lub pokrytych blachą np. blachodachówką?

W przypadku wyładowania atmosferycznego (uderzenie pioruna w instalację odgromową) napięcie poprzez drut odgromowy, uchwyty przedostaje się na metalowe części dachu lub ścian. 

W takich przypadkach zachowanie minimalnego odstępu izolacyjnego staje się praktycznie niemożliwe.

Co wówczas? 

Z pomocą przychodzi ekwipotencjalizacja czyli wyrównanie potencjałów. W skrócie należy łączyć ze sobą wszystkie przewodzące elementy, tak aby zapewnić ciągłość elektryczną. W przypadku wystąpienia wyładowania atmosferycznego w instalację odgromową wszystkie elementy będą miały ten sam potencjał (różnica napięć między elementami jest bliska zeru wolt).

W takich przypadkach szczególnie ważne jest prawidłowe zaprojektowanie i wykonanie wewnętrznego LPS składającego się z kompletnej ochrony przeciwprzepięciowej, ochrony przed napięciami dotykowymi i krokowymi oraz kompatybilności elektromagnetycznej EMC

Zagadnienie ekwipotencjalizacji i ograniczania przepięć omówię w osobnym artykule.

Co robić, gdy nie da się zachować odstępu izolacyjnego?

Twórcy Polskich Norm przewidzieli wyjątkowe sytuacje, w których mimo dołożenia należytej staranności odstępu izolacyjnego nie da się zachować. Materiał jest bardzo obszerny i zachęcam do przeczytania całości w oryginale.

Poniżej dwa fragmenty:

Jeżeli nie można zmienić trasy instalacji elektrycznej, należy połączyć ją z zewnętrznym LPS wg postanowień 6.3.

W niektórych budynkach nie ma możliwości utrzymania wymaganych odstępów separujących. Wewnętrzne konstrukcje mogą uwolnić projektanta lub wykonawcę od oceny sytuacji i wykonania połączeń z niektórymi częściami metalowymi i przewodami elektrycznymi. Należy o tym powiadomić właściciela budynku.

Źródło: EN 62305-3:2011

Prądy w przewodach zewnętrznego LPS, w wyniku sprzężeń magnetycznych, mogą indukować znaczne przepięcia w pętlach przewodów instalacji wewnętrznych. Przepięcia mogą powodować uszkodzenia układów wewnętrznych.

Ponieważ praktycznie wszystkie budynki zawierają urządzenia elektroniczne, to przy planowaniu LPS należy brać pod uwagę skutki pola elektromagnetycznego zewnętrznych i wewnętrznych przewodów odprowadzających.

Źródło: EN 62305-3:2011 E.6.4

Wymagania stawiane elementom zewnętrznego LPS

Instalacji odgromowej nie można wykonać z przypadkowych elementów. Polskie Normy określają jakie parametry muszą spełniać elementy użyte do wykonania zewnętrznej instalacji odgromowej.

Minimalna grubość warstw metalowych lub rur metalowych użytych do budowy układu zwodów:

Klasa LPSMateriałGrubość t mm (zapobiega przebiciu, punktowemu przegrzaniu lub zapłonowi)Grubość t mm (tylko dla warstwy metalowej, gdy nie są istotne problemy przebicia punktowego przegrzania lub zapłonu)
I do IVOłów2,0
Stal (nierdzewna, ocynkowana)40,5
Tytan40,5
Miedź50,5
Aluminium70,65
Cynk0,7

W zależności od materiału, oraz kształtu elementu istnieją różne wytyczne dotyczące minimalnej powierzchni przekroju oraz grubości użytego elementu, który bierze udział w odprowadzeniu prądu z wyładowania atmosferycznego:

MateriałKształtMinimalna powierzchnia przekrojuUwagi
MiedźTaśma50 mm2minimalna grubość 2 mm
Drut50 mm2średnica 8 mm
Linka50 mm2minimalna średnica każdego drutu 1,7 mm
Pręt200 mm2średnica 16 mm
Miedź ocynowanaTaśma50 mm2minimalna grubość 2 mm
Drut50 mm2średnica 8 mm
Linka50 mm2minimalna średnica każdego drutu 1,7 mm
AluminiumTaśma70 mm2minimalna grubość 3 mm
Drut50 mm2średnica 8 mm
Linka50 mm2minimalna średnica każdego drutu 1,7 mm
Stop aluminiumTaśma50 mm2minimalna grubość 2,5 mm
Drut50 mm2średnica 8 mm
Linka50 mm2minimalna średnica każdego drutu 1,7 mm
Pręt200 mm2średnica 16 mm
Stal ocynkowana ogniowoTaśma50 mm2minimalna grubość 2,5 mm
Drut50 mm2średnica 8 mm
Linka50 mm2minimalna średnica każdego drutu 1,7 mm
Pręt200 mm2średnica 16 mm
Stal nierdzewnaTaśma50 mm2minimalna grubość 2 mm
Drut50 mm2średnica 8 mm
Linka70 mm2minimalna średnica każdego drutu 1,7 mm
Pręt200 mm2średnica 16 mm

Zalecenia montażowe

W zależności od użytego materiału (taśmy linki lub druty), oraz miejsca montażu, ustalono różne zalecenia dotyczące punktów mocowania (np. za pomocą uchwytów).

  1. Przewody prowadzone poziomo na poziomej lub pionowej powierzchni, powinno się mocować co:
    • 500 mm dla taśm i linek,
    • 1 000 mm dla drutów (okrągłych litych przewodów).
  2. Przewody prowadzone pionowo od ziemi do wysokości 20 m, powinno się mocować co 1 000 mm, dla taśm i linek, oraz drutów (okrągłych litych przewodów).
  3. Przewody prowadzone pionowo od wysokości 20 m, wzwyż powinno się mocować co:
    • 500 mm dla taśm i linek,
    • 1 000 mm dla drutów (okrągłych litych przewodów).

Do powyższych zaleceń przytoczone są dwa zastrzeżenia:

  • Powyższe zalecenia nie mają zastosowania do uchwytów wbudowanych, które mogą wymagać specjalnego rozpatrzenia.
  • Należy dokonać oceny warunków środowiskowych (tj. spodziewanych obciążeń wiatrem) i ewentualnie uznać za niezbędne inne niż zalecane punkty mocowań.

Czego oczy nie widzą…

to może skutecznie chronić przed piorunami. Norma PN-EN 62305-3:2011 umożliwia wykonanie zewnętrznej instalacji odgromowej wizualnie ukrytej na obiektach z pochylonymi dachami niższymi niż 20 m.Instalacja odgromowa zamontowana pod dachem, zgodna z obowiązującymi normami

Czy Polskie Normy są obowiązkowe?

Zanim przeczytasz odpowiedź na to pytanie, warto zadać kolejne pytanie: 

Co w przypadku, gdy zdarzy się wypadek w którym: zostanie poszkodowany lub zginie człowiek lub wystąpi znaczna strata materialna?

Czy wówczas rozmawiając z prokuratorem lub rzeczoznawcą przysłanym przez ubezpieczyciela, instalacja elektryczna wykonana zgodnie z Polskimi Normami będzie przez Ciebie pożądaną? A może wolałbyś mieć instalację wykonaną według standardów zaprzyjaźnionego „elektryka”?

 Zobacz oficjalne stanowisko Polskiego Komitetu Normalizacyjnego >>

Źródło: Ile za elektryka, czyli za co płacisz elektrykowi?

Z czego wykonać instalację odgromową?

Tak zatytułowałem drugą część artykułu, w której znajdziesz informacje jakich materiałów użyć można do prawidłowego wykonania zewnętrznej instalacji odgromowej: 

Podsumowanie

Artykuł choć obszerny nie wyczerpuje zagadnienia zewnętrznego LPS (zewnętrznej ochrony odgromowej). Wiele ważnych zagadnień zostało jedynie zasygnalizowanych.

Osoby zainteresowane szczegółową wiedzą odsyłam do aktualnie obowiązujących przepisów prawnych, oraz ekspertów specjalizujących się w projektowaniu zewnętrznego LPS.

Dla projektantów oraz wykonawców producenci np. Elko-Bis organizują specjalistyczne szkolenia z zakresu projektowania lub wykonywania instalacji odgromowej.

A Ty co sądzisz w tym temacie? Zamieść swój komentarz.

Udostępniaj LEGALNIE! Czyli jak? Zobacz >>

  • Z czego wykonać instalację odgromową?

    Instalację odgromową wykonuje się z… Pytanie wydawało się …

12 komentarzy

  1. Firma elektryczna

    4 listopada 2019 o 16:53

    Ciekawie napisane.
    Wysłałem moim chłopakom (pracownikom) którzy też wykonują instalacje odgromowe niech sobie poczytają.

    Odpowiedz

  2. greg

    11 lutego 2021 o 18:17

    super materiał.Mnie bardziej interesuje jak to wygląda w glebie mamy bednarkę w gruncie i przyłącze prądu do budynku.Jak wygląda ta sprawa?

    Odpowiedz

  3. Piotr Wiśniewski

    28 marca 2021 o 21:07

    Bardzo przyjemny materiał. Czy jest szansa na polecenie przez Pana dokładniejszych treści dostępnych w sieci dla poruszonego tutaj zagadnienia „ukrytej” instalacji odgromowej? Przewody odprowadzające pewnie można ułożyć podtynkowo w instalacyjnych rurach odgromowych? Jak/w czym natomiast powinny być umieszczone ukryte przewody w dachu? Czy mogą być umieszczone np. bezpośrednio pod blachodachówką jak na rysunku? Nie odnalazłem dokładniejszego opisu w przytoczonej normie…

    Odpowiedz

    • Piotr Wiśniewski

      29 marca 2021 o 14:19

      Jeszcze jedna rzecz mnie zastanawia, mamy możliwość użyć przewodów izolowanych wysokonapięciowych które pomogą nam „zwiększyć” odstęp separacyjny – oczywiście dla domku jednorodzinnego koszty są absurdalnie duże. A czy są może na rynku produkty działające „w drugą stronę” czyli taka izolacja wysokonapięciowa w którą możemy np. włożyć przewody koncentryczne od anteny? Mam dach kryty blachodachówką i komin „niestety” obrobiony blachą. Do komina wprowadzone przewody antenowe – brak możliwości zachowania w tymi miejscu odstępu separacyjnego który wg wzorów wynosi 66cm. Jednakże są dostępne kable wysokonapięciowe które mają większy równoważny odstęp separujący, np. Dehn HVI. Czy nie ma takich „izolatorów wysokonapięciowych”? Umieszczenie kabla antenowego na pewnym odcinku w izolatorze załatwiałoby sprawę, ale być może mój tok myślenia jest błędny…

      Odpowiedz

      • Piotr Bibik

        30 marca 2021 o 13:33

        Ukryta instalacja odgromowa

        Odnośnie „ukrytej” instalacji odgromowej nie dysponuję innymi materiałami.

        Ten temat wielokrotnie omawiałem z różnymi ekspertami, którzy „uciekali” od szczegółów. Wnioski są takie, że Normy dopuszczają to rozwiązanie, ale szczegóły zależą od projektanta, bo należy uwzględnić:

        • materiał z jakiego wykonany jest dach (chodzi o temperaturę zapłonu),
        • materiał z jakiego wykonane są np. przewody odprowadzające. Mam na myśli temperaturę do jakiej mogą rozgrzać się przewody odprowadzające prąd piorunowy. Np. prąd pioruna 100 kA inaczej rozgrzeje drut OC fi 8 mm a inaczej bednarkę 50×4, którą można doprowadzić na poddasze, a nawet pod samo wyprowadzenie .

        Zadaniem projektanta jest dobranie odpowiednich materiałów z jakich wykonane są elementy zewnętrznej instalacji odgromowej w stosunku do materiałów z jakimi się te elementy stykają.

        Projektant może do wykonania „ukrytej” instalacji odgromowej użyć przewodów o izolacji wysokonapięciowej.

        Proszę zwrócić uwagę, że w przypadku przewodów z izolacją wysokonapięciową to nie jest „zwykła” izolacja, lecz zawiera elementy półprzewodzące, które należy odpowiednio połączyć do uziemienia. W związku z tym użycie samego przewodu z izolacją wysokonapięciową nie daje oczekiwanych korzyści.

        Dopiero zastosowanie przewodu z izolacją wysokonapięciową oraz specjalistyczna obróbka i zakończenie odpowiednimi głowicami zapewnia korzyści w postaci zmniejszenia odstępu izolacyjnego. Zastosowanie wiec samej izolacyjnej rury jako sposób na zmniejszenie odstępu izolacyjnego nie załatwi wiec tematu. Proszę o chwilę cierpliwości, właśnie pracuję nad materiałem, który może okazać się pomocny 😉   

        Kanał wentylacyjny jako miejsce prowadzenia przewodów

        Drugi temat który Pan porusza:

        Do komina wprowadzone przewody antenowe

        Rozumiem, że przewody wprowadzone są w kanał wentylacyjny, co jest zabronione w WT2018 na podstawie Dz. U. z 2018 r. poz. 1422 i z 2017 r. poz 2285 Dział VI Rozdział 6 § 268.1. pkt. 3, o czym pisałem w artykule: https://www.napiecie.salama.pl/instalacja-elektryczna-poradnik/

        Wykorzystywanie kanałów wentylacyjnych jest często stosowaną praktyką wśród instalatorów anten TV, bezprzewodowego internetu, czy firm montujących fotowoltaikę. Takie rozwiązanie może powinno być sprawdzone przez kominiarza, i albo na piśmie powinien dać zgodę np. dany kanał jest nieużywany i może być wykorzystany do prowadzenia przewodów, albo przewody należy poprowadzić inną drogą.

        Konsekwencje takiego prowadzenia kabli i przewodów mogą być ciężkie do przewidzenia, a mogą stanowić przyczynę, dla której ubezpieczyciel odmówi, lub będzie utrudniał wypłatę odszkodowania za wypadek np. pożar spowodowany instalacją „instalacją elektryczną” lub wypadek który powstał na wskutek złej wentylacji.

        Na ten temat pisałem w artykule: https://www.napiecie.salama.pl/instalacja-elektryczna-a-ubezpieczenie-domu/ 

        Odstęp izolacyjny

        Omawiając odstęp izolacyjny proponuję zacząć od anteny.

        • Czy cała antena znajduje się w strefie chronionej przez zewnętrzną instalację odgromową?
        • Czy antena umieszczona jest na metalowym maszcie? A jeśli tak, to w jaki sposób są zachowane odstępy izolacyjne pomiędzy masztem a elementami instalacji odgromowej lub metalową częścią dachu? Czy i w jaki sposób metalowy masz jest połączony z uziemieniem?
        • Proponuję prześledzić w jaki sposób przewody antenowe są przymocowane do masztu i czy tu nie dotykamy znów zagadnienia minimalnego odstępu izolacyjnego?
        • W jaki sposób maszt antenowy jest przymocowany do budynku? Jeśli jest przymocowany do komina np. metalowymi opaskami, to czy jest zachowany odstęp izolacyjny pomiędzy opaskami, a innymi metalowymi częściami dachu lub elementami instalacji odgromowej?

        Odpowiedz

  4. Piotr Wiśniewski

    30 marca 2021 o 14:44

    Dziękuję za wyczerpującą odpowiedź.
    Trochę domyślałem się, że z tą izolacją wysokonapięciową to byłoby zbyt piękne tak jak to sobie wymyśliłem a mówić szczerze nie zagłębiałem się w aspekty techniczne widząc cenę materiału.

    A czy może Pan wyrazić swoje zdanie na temat rur do prowadzenia instalacji odgromowej np. w warstwie ocieplenia (np. Elko-Bis, Ingremio). Trafiłem na dyskusję na pewnym dużym forum, gdzie ich „odgromowość” (cokolwiek to miałoby być wg autorów tematu) była podważana. Czy nie jest jednak tak, jak Pan słusznie wspomniał, że należy rozpatrywać właśnie zmiany temperatur będące następstwem wyładowania i ich wpływ na te elementy oraz np. warstwę ocieplenia? Dodatkowo, jak rozumiem, ich funkcją jest odpowiednia wytrzymałość mechaniczna przy przepływie prądu udarowego.

    Jeśli chodzi o antenę to przewody u mnie są wprowadzone na długości 2m na strych a cały komin po modernizacji domu jest w tej chwili tylko „ozdobą”. Rzeczywiście należy brać pod uwagę całą antenę z jej mocowaniem (to mała antena LTE) i wtedy jedynym wyjściem byłoby pozbyć się blachy z komina i go np. otynkować – myślę, że dałoby się to tak rozplanować, aby odstęp separacyjny był zachowany (komin ma po przekątnej 140cm i do 90cm wysokości od płaszczyzny dachu). Zacznę jednak od sprawdzenia czy Internet będzie się dobrze sprawował z anteną poniżej dachu.

    Pozdrawiam

    Odpowiedz

    • Piotr Bibik

      30 marca 2021 o 17:36

      Odnośnie rur do prowadzenia przewodów odprowadzających należy zwracać uwagę na certyfikaty wystawiane przez niezależne laboratoria.

      Po to zostały stworzone normy, aby producenci wiedzieli jakie parametry mają spełnić, a niezależne laboratoria mają specjalistyczny sprzęt i warunki, aby produkty różnych producentów poddać takim samym badaniom opisanym w stosownych normach.

      Dzięki temu wiadomo, co, z czym, i jak porównywać. 

      Producenci podają również parametry techniczne swoich produktów. Rolą projektanta jest weryfikacja i dobór produktów do projektowanych rozwiązań. 

      Ważny jest też cel stosowania np. omawianej rury (czy cel stosowania jest taki sam jak przeznaczenie z jakim dany produkt został wyprodukowany)?

      Kolejny temat to cały system, czyli końcówki, łączniki, kształtki, kolanka (czy wszystkie elementy mają certyfikaty). 

      Najsłabsze ogniwo łańcucha decyduje o jego wytrzymałości. 

      Podobnie w omawianym przypadku. Należy rozpatrywać rurę, i inne elementy z nią łączone, np. system mocowania itd.

      Ważne jest ile i jakich uchwytów użyjemy do przytwierdzenie rury do podłoża (ściany). Ważny jest materiał z jakiego ściana jest wykonana i właściwy dobór elementów mocujących np. kołki rozporowe.

      System mocowania to znów temat rzeka i długo by pisać o często popełnianych błędach przy doborze odpowiedniego mocowania.

      Dopiero mając szczegółowe dane dwóch systemów można wyrażać swoją opinię.

      Ilu zna Pan instalatorów którzy zastanawiają się w ilu miejscach, jakimi uchwytami i jakimi mocowaniami np. kołkami rozporowymi przymocować rurę do ściany?

      Moim zdaniem, produkty często są montowane przez osoby, które nie mają pełnej wiedzy na temat instalowanego produktu i nie interesują się jak daną czynność powinno się poprawnie wykonać.

      Miejsce założenia anteny

      Proponuję skontaktować się z osobami posiadającymi odpowiedni sprzęt, które zrobią u Pana pomiary i ustalą miejsce na Pana budynku w którym sygnał jest najlepszy 🙂 

      W przypadku komina do jego ochrony można użyć iglicy kominowej. W razie potrzeby iglica może być odsunięta od komina za pomocą drążków izolacyjnych których długości Elko-Bis ma od 0,75 do 2 m. W takim wypadku należy dobrze przeliczyć wysokość iglicy kominowej, aby komin wraz z  anteną w całości był w w strefie ochronnej.

      Elementy z jakich można wykonać instalację odgromową wraz z elementami izolacyjnymi opisałem w artykule: https://www.napiecie.salama.pl/z-czego-wykonac-instalacje-odgromowa/

       

      Odpowiedz

      • Piotr Wiśniewski

        31 marca 2021 o 00:54

        Myślę właśnie wstępnie o takich iglicach kominowych a także gąsiorowych, w moim przypadku drążki izolacyjne byłyby nawet zbędne.

        Niestety mam złe doświadczenia z jakością prac wszelkiej maści wykonawców dlatego na początku chcę temat jak najbardziej zgłębić sam.

        Norma EN62305-1 wspomina o nagrzewaniu rezystancyjnym zwodów i przewodów odprowadzających.
        W tablicy D.1 jest mowa o tym że wymiarowanie zgodne z 62305-3 „czyni próbę zbyteczną”.
        W 62305-3 (tablica 6) podane jest min. 50mm2 – d=8mm – dla drutu, dla wszystkich podanych materiałów w tabeli, z uwagą że wymiary te mogą być zwiększone do 78mm2 – d=10mm jeśli względu mechaniczne/cieplne „są istotne”.

        Analizując mimo wszystko dalej, w punkcie D.4.1.1 przedstawiony jest sposób obliczenia przyrostu temperatury.
        Dla aluminium (biorę w tej chwili pod uwagę ten materiał) dla energii właściwej impulsu „przypisanej” do LPL III-IV przyrost temp. wynosi ~12 st. C (K) dla drutu d=8mm. Biorąc pod uwagę energię dla LPL I wzrost temp. jest określony na 52 st. C.
        Jednakże zastosowanie drutu d=10mm zgodnie z przytoczonym wzorem zmniejsza przyrost temp. do 5 st. C dla LPL III-IV i 20 st. C dla LPL I.
        Szczerze mówiąc ostatnie wartości przekonują mnie że zastosowanie aluminium o średnicy d=10mm jest wystarczające aby można było uznać samo zjawisko nagrzewania się materiiału „za rozwiązane”
        Co Pan o tym myśli?

        P.S. Ciekawe są podane w tablicy D.3 (62305-1) wartości przyrostu temp. dla stali nierdzewnej, np. 190 st. C dla „typowego” 50mm2 – d=8mm i najmniejszej energii właściwej impulsu podanej dla LPL III-IV.

        Odpowiedz

        • Piotr Bibik

          31 marca 2021 o 08:26

          Myślę, że to zadanie dla projektanta, który spojrzy na temat kompleksowo, uwzględniając również trasy przewodów odprowadzających i sprawdzając czy po drugiej stronie ściany nie idzie wiązka przewodów (odstęp izolacyjny), projektanta który uwzględni wyrównanie potencjałów w obiekcie i właściwy dobór ograniczników przepięć (zasilanie ale również teletechnika).

          Nie ma rozwiązań idealnych, każde ma jakieś wady i zalety.

          Ważne, aby je znać, i dobrać to rozwiązanie, które będzie bezpieczne, i dla Pana będzie miało najwięcej zalet, oraz będzie mieściło się w ramach budżetu jaki na daną pracę Pan przewiduje.

          Odpowiedz

  5. Radek GG

    19 maja 2021 o 17:12

    Męczy mnie jeden temat, mianowicie ekwipotencjalizacja elementów metalowych na dachu. Przykładowo na starych budynkach wielorodzinnych na kominie zamontowane są metalowe wyloty kanałów wentylacyjnych, czy wystają z dachu stalowe rury odpowietrzania kanalizacji. Objęte są one ochroną od uderzenia pioruna poprzez zwody pionowe (maszciki), czy należy je połączyć do siatki odgromówki na dachu? Po przeczytaniu artykułu uważam, że tak, jednak wielu znajomych uważa inaczej. Dziękuję za odpowiedź i pozdrawiam.

    Odpowiedz

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *

Zobacz także

Sebastian – mam internet 1Gb/S, czy zgięcie skrętki może obniżyć prędkość internetu?

Czy zgięcie skrętki komputerowej o 90 stopni może obniżyć jako…