Wyładowania atmosferyczne i ochrona odgromowa

Wyładowanie atmosferyczne jest wyładowaniem elektrycznym wewnątrz chmury burzowej lub między chmurami bądź między chmurą a powierzchnią ziemi. Najczęściej występują wyładowania liniowe w postaci rozgałęzionej iskry o długości od kilku do kilkudziesięciu kilometrów. Rzadziej występują pioruny kuliste (w postaci świecącej kuli zjonizowanego gazu o średnicy kilkudziesięciu centymetrów) i pioruny łańcuchowe (w postaci łańcucha złożonego z oddzielnych punktów świetlnych). W Polsce, w ciągu roku mają miejsce średnio 2 wyładowania piorunowe na 1 km² powierzchni ziemi.
 

Wyładowania atmosferyczne generują impulsowe pola elektromagnetyczne, które są źródłem zakłóceń pracy urządzeń radiokomunikacyjnych i wielu urządzeń elektronicznych. Napięcia indukowane w metalowych przedmiotach (np. w pętlach utworzonych przez przewody instalacji elektrycznych w budynkach) podczas wyładowań atmosferycznych mogą być powodem uszkodzeń urządzeń elektrycznych i porażenia użytkowników tych urządzeń.

Wyładowania elektryczne między chmurą a powierzchnią ziemi stanowią istotne zagrożenie dla ludzi i zwierząt, a także urządzeń elektrycznych i elektronicznych oraz budynków. Wartości szczytowe prądu wyładowań atmosferycznych są bardzo duże (50% osiąga wartości 30 kA, a największe - ponad 100 kA). Nawet w odległości kilkudziesięciu metrów od miejsca wyładowania mogą pojawić się napięcia dotykowe i krokowe o wartościach zagrażających bezpieczeństwu ludzi i zwierząt.

Zagrożenie pożarowe od wyładowań atmosferycznych może powstać bezpośrednio od prądu pioruna trafiającego w obiekt budowlany, od wyładowań w pobliskie obiekty (np. komin, drzewo, elektroenergetyczna linia napowietrznych itp.) oraz na skutek:

»   przepięć występujących w instalacjach elektrycznych
»   indukcji elektrostatycznej (zaindukowane na częściach obiektu ładunki podczas spływania do ziemi mogą wywołać iskrzenie).


Ochrona odgromowa polega na wykonaniu urządzenia piorunochronnego, którego zadaniem jest:

»   przejęcie uderzenia pioruna, a więc niedopuszczenie do wyładowania w sam obiekt
»   bezpieczne odprowadzenie prądu pioruna do ziemi
»   niedopuszczenie do powstania napięć zagrażających bezpieczeństwu ludzi i zwierząt
»   niedopuszczenie do wyładowań iskrowych mogących spowodować pożar i wybuch.


Urządzenie piorunochronne (instalacja odgromowa) składa się z następujących elementów:

»   zwodu, przeznaczonego do bezpośredniego przyjmowania wyładowań atmosferycznych
»   przewodów odprowadzających, łączących zwód z przewodem uziemiającym lub uziomem
»   zacisku probierczego - rozłączalnego połączenia w przewodzie odprowadzającym, umożliwiającego skontrolowanie poprawności funkcjonowania instalacji
»   przewodów uziemiających, łączących przewód odprowadzający z uziomem
»   uziomu
»   ewentualnie połączeń wyrównawczych (ekwipotencjalizacyjnych), ochronników przeciwprzepięciowych.


Urządzenia piorunochronne budynków - a), c) zwody pionowe, b), d) zwody poziome; 1 - zwody, 2 - przewody odprowadzające, 3 - uziom



Ochrony odgromowej nie wymagają:

»   obiekty budowlane o wysokości mniejszej niż 25 m, usytuowane w strefie ochronnej sąsiadujących obiektów w zwartej zabudowie
»   obiekty, dla których tzw. wskaźnik zagrożenia piorunowego jest odpowiednio mały.


Ochrona odgromowa podstawowa powinna być stosowana w takich obiektach, jak budynki przemysłowe nie zagrożone wybuchem, obiekty o dużej wartości historycznej, materialnej i kulturowej, budynki użyteczności publicznej i przeznaczone dla ludzi o ograniczonej zdolności poruszania się, obiekty z materiałami łatwo zapalnymi oraz budynki wolno stojące, wyższe niż 15 m i o powierzchni większej niż 500 m².

fot.: Pawbol - instalacja odgromowa w domu - budowa, schemat, elementy

Ochrona odgromowa obostrzona powinna być stosowana w obiektach zagrożonych: wybuchem mieszanin wybuchowych gazów, par i cieczy palnych oraz pyłów, a także pożarem.

Ochrona w wykonaniu specjalnym jest wymagana dla: kolejek linowych, mostów, dźwigów, stadionów, domków letniskowych, pól kempingowych.