Projektowanie urządzenia piorunochronnego

Każdy budynek powinien być chroniony przed wyładowaniami atmosferycznymi. Jest to niezwykle ważne, bo dzięki odgromieniu można nie tylko uniknąć uszkodzenia instalacji elektrycznej i podłączonych do niej urządzeń, ale także zagrożenia dla zdrowia i życia przebywających w budynku osób. Wyjaśniamy, w jaki sposób projektowana jest instalacja odgromowa.

Instalacja odgromowa (LPS-Lightning Protection System) projektowana jest zgodnie z obowiązującymi przepisami i normami PN-EN 62305. Projektowanie i montaż instalacji odgromowej należy powierzyć profesjonalistom, dzięki czemu można zyskać pewność, że budynek przez długie lata będzie właściwie chroniony przed prądem pioruna.

Projektowanie instalacji odgromowej powinno być poprzedzone przeprowadzeniem analizy ryzyka. Określenie potrzeby zastosowania środków ochrony odgromowej w obiekcie odbywa się na podstawie porównania obliczonej wartości ryzyka R z wartością ryzyka tolerowanego RT.  Jeżeli ryzyko R jest większe od ryzyka tolerowanego RT to należy zastosować ochronę odgromową. W efekcie zastosowania środków ochrony odgromowej ryzyko R redukuje się poniżej wartości ryzyka tolerowanego RT.

Każda instalacja odgromowa składa się z części wewnętrznej oraz zewnętrznej, które powstają dzięki zastosowaniu odpowiednio dobranych elementów m.in. zwodów, przewodów odprowadzających i uziomów.

Zewnętrzna instalacja odgromowa służy w celu przyjmowania prądu pioruna oraz odprowadzania go do ziemi. Uwzględnia ona także elementy budynku, które wykonane są z materiałów przewodzących prąd. W celu zaprojektowania właściwie chroniącej obiekt instalacji odgromowej stosowane są trzy metody obliczeniowe, czyli metoda kąta ochronnego, metoda oczkowa i metoda toczącej się kuli. Pozwalają one odpowiednio rozmieścić zwody w celu zapewnienia maksymalnej skuteczności instalacji odgromowej. Ogólne zasady projektowania instalacji odgromowej zawarte są w normie PN-EN 62305-3. Warto wiedzieć, że wymiarowanie instalacji odgromowej zgodnie z powyższymi metodami jest uzależnione od poziomu ryzyka, na jakie narażony jest konkretny budynek.

 

Metoda kąta ochronnego – ogólne zasady projektowania

Metoda kąta ochronnego jest jedną z prostszych metod wymiarowania, która znajduje zastosowanie m.in. w przypadku budynków o prostych kształtach, a także podczas projektowania indywidualnych zwodów pionowych. Jest ona uproszczeniem metody toczącej się kuli. Projektowanie instalacji odgromowej z wykorzystaniem metody kąta ochronnego uwzględnia wyznaczenie strefy ochronnej LPZ 0B, biorąc pod uwagę wartość kąta α, która jest zależna od wysokości zwodu względem płaszczyzny odniesienia. W tym przypadku wytyczona przez zwód pionowy przestrzeń ochronna ma kształt stożka, którego wierzchołek znajduje się na osi zwodu. Przestrzeń ochronna określana jest na podstawie kąta ochronnego α, który równy jest połowie kąta wierzchołkowego stożka oraz dostosowany do klasy urządzenia piorunochronnego w zależności od poziomu ochrony odgromowej.

Jedną z wad metody kąta ochronnego jest ograniczenie wysokości zwodu oraz możliwość jej zastosowania przede wszystkim w przypadku niewielkich budynków o prostych kształtach np. domów jednorodzinnych.

 

Metoda toczącej się kuli – ogólne zasady projektowania

Metoda toczącej się kuli jest uniwersalną metodą projektowania instalacji odgromowej, której zastosowanie wymaga wzięcia pod uwagę różnych zmiennych. W tym przypadku wymiarowanie oparte jest na modelu elektromagnetycznym. Dla wysokiej skuteczności ochrony musi zostać uwzględniona nie tylko maksymalna, ale także minimalna wartość prądu pioruna, która może oddziaływać na budynek. Dla każdej klasy ochrony LPS przyjmuje się w tym przypadku określoną wartość promienia kuli. Rozmieszczenie zwodów wymaga takiego zaprojektowania, aby przetaczająca się po budynku kula o odpowiednio dopasowanym do klasy ochrony promieniu, dotykała jedynie zwodów i nie stykała się z elementami konstrukcji obiektu. Obszar ochronny LPZ 0B wytyczony jest pod przetaczającą się kulą.

 

Metoda oczkowa – ogólne zasady projektowania

Metoda oczkowa znajduje zastosowanie w przypadku m.in. dużych budynków o płaskich dachach. Zwody poziome pokrywają całą chronioną powierzchnię, tworząc specyficzną siatkę, co pozwala na odprowadzenie prądu pioruna do uziomu przynajmniej dwoma drogami odprowadzającymi. Co więcej, przewody przebiegają w taki sposób, aby uwzględniać jak najkrótszą drogę do uziomu, a żaden z elementów metalowych nie może wystawać poza obszar chroniony LPZ 0B, który tworzy sieć zwodów.

 

Podsumowanie

Instalacja odgromowa może zostać zaprojektowana z wykorzystaniem różnych metod wymiarowania. Zasady projektowania określają Normy Polskie oraz m.in. norma PN-EN 62305-3. Wybór odpowiedniej metody projektowania zależny jest od specyfiki obiektu oraz ryzyka związanego m.in. z usytuowaniem budynku na terenie zagrożonym wystąpieniem silnych wyładowań atmosferycznych.

error: Copyright © 2021 by AN-KOM All Right Reserved.