Jakie są elementy instalacji odgromowej?

Instalacja odgromowa to integralna część systemu bezpieczeństwa budowlanego, której obecność wynika wprost z obowiązujących przepisów prawa. Zanim więc przystąpi się do projektowania lub oceny istniejącej ochrony odgromowej, warto przeanalizować wszystkie komponenty tego układu. Każda część instalacji odgromowej odgrywa swoją niepowtarzalną rolę w całościowym systemie ochronnym, który powinien być kompletny, zgodny z aktualną normatywą i adekwatnie dostosowany do klasy zagrożenia obiektu.

Zewnętrzne elementy instalacji odgromowej

W każdej prawidłowo zaprojektowanej instalacji odgromowej to właśnie część zewnętrzna przyjmuje bezpośrednie uderzenie wyładowania atmosferycznego. W myśl normy PN-EN 62305-3, a także zgodnie z § 53 ust. 1 ww. Rozporządzenia Ministra Infrastruktury z 12 kwietnia 2002 r., zewnętrzna instalacja odgromowa powinna zapewniać przechwycenie i bezpieczne odprowadzenie prądu piorunowego do ziemi. Nie ma tu miejsca na uproszczenia ani kompromisy materiałowe. W skład zewnętrznych elementów instalacji odgromowej wchodzą:

• Zwody:
  • Występują jako poziome (na kalenicach i krawędziach dachu) lub pionowe (pręty odgromowe).
  • Wykonane z materiałów o niskiej rezystywności – np. stal ocynkowana, stal nierdzewna, miedź.
  • Muszą być odporne na działanie czynników atmosferycznych oraz usytuowane zgodnie z zasadą ochrony geometrycznej.
• Przewody odprowadzające:
  • Łączą zwody z systemem uziemiającym.
  • Prowadzone możliwie najkrótszą i najprostszą drogą – bez załamań i ostrych łuków.
  • Liczba przewodów dostosowana do klasy ochrony LPS oraz rozmiaru obiektu – minimum dwa, rozmieszczone symetrycznie.
• Uziomy:
  • Rozpraszają energię piorunową do gruntu.
  • Dzielą się na naturalne (np. stalowe zbrojenie fundamentów) i sztuczne (taśmy, pręty, druty).
  • Wymagana rezystancja uziemienia: poniżej 10 Ω — zgodnie z § 183 ust. 1 pkt 4 rozporządzenia ws. warunków technicznych.

Warto zaznaczyć, że każdy z powyższych elementów działa jako ogniwo większego układu. Niewłaściwe wykonanie któregokolwiek z nich skutkuje drastycznym obniżeniem skuteczności całej instalacji i zwiększeniem ryzyka porażenia, pożaru lub uszkodzeń strukturalnych.

Wewnętrzne elementy instalacji odgromowej 

Część wewnętrzna instalacji odgromowej stanowi obowiązkowy segment całościowego układu ochrony od wyładowań atmosferycznych. Z punktu widzenia zarówno techniki instalacyjnej, jak i obowiązujących aktów prawnych, jej rola polega na zabezpieczeniu instalacji elektrycznej, urządzeń podpiętych do sieci, a także na wyrównaniu potencjałów w obrębie konstrukcji budynku. Regulacje w tym zakresie zawarte są w PN-EN 62305-4 oraz PN-HD 60364-4-443, a także w § 184 Rozporządzenia Ministra Infrastruktury ws. warunków technicznych – wskazującym obowiązek ochrony przed przepięciami w instalacjach niskonapięciowych. W skład wewnętrznych elementów ochrony odgromowej wchodzą:

• Ograniczniki przepięć (SPD – ang. Surge Protective Devices):
  • Ich zadaniem jest odprowadzenie przepięć indukowanych do ziemi, zanim dotrą do chronionej infrastruktury.
  • Stosuje się je w układach rozdzielczych – najczęściej w trójstopniowym schemacie (Typ 1, Typ 2, Typ 3), z uwzględnieniem stref ochronnych LPZ (ang. Lightning Protection Zones).
  • Obowiązek zastosowania ograniczników wynika m.in. z § 183 ust. 2 pkt 3 ww. Rozporządzenia – mówiącego o konieczności ochrony instalacji elektrycznej przed przepięciami pochodzenia atmosferycznego.
• Połączenia wyrównawcze główne i miejscowe:
  • Odpowiadają za eliminację różnicy potencjałów pomiędzy elementami przewodzącymi – redukując ryzyko przeskoków iskrowych.
  • Powinny obejmować: przewody ochronne PE, przewodzące części konstrukcyjne, rurociągi, zbrojenia oraz metalowe obudowy urządzeń.
  • Zgodnie z PN-HD 60364-5-54 oraz PN-EN 62305-4, połączenia te należy realizować przy pomocy przewodów o przekroju dobranym do przewidywanych wartości prądów udarowych, z uwzględnieniem długości trasy i rodzaju połączeń.
• Separacja galwaniczna:
  • Wymagana w sytuacjach, gdy przewody odgromowe krzyżują się z instalacjami niskoprądowymi lub sterującymi.
  • Jej celem jest niedopuszczenie do sprzężeń indukcyjnych i przeskoków pomiędzy systemami.
  • Wymóg ten wynika z normy PN-EN 62305-3 i PN-EN 50164-5.
• Koordynacja między ogranicznikami przepięć:
  • Nieodzowna, jeśli chcemy, by kolejne stopnie ochrony wzajemnie się uzupełniały, a nie działały antagonistycznie.
  • Dotyczy zwłaszcza układów wielostopniowych w obiektach przemysłowych, gdzie ochrona dotyczy zarówno linii zasilających, jak i transmisji danych.

Pominięcie któregokolwiek z tych komponentów skutkuje spadkiem skuteczności ochrony. To realne naruszenie wymagań wynikających z norm branżowych i przepisów prawa budowlanego. Co więcej, w przypadku awarii instalacji elektrycznej powstałej w wyniku wyładowania atmosferycznego, brak zgodności z ww. regulacjami może skutkować odmową wypłaty odszkodowania przez towarzystwo ubezpieczeniowe.

Połączenia, mocowania i akcesoria techniczne

Prawidłowo wykonana instalacja odgromowa nie ogranicza się do obecności zwodów, przewodów odprowadzających i uziomów – równie istotne są komponenty łączeniowe i montażowe, których rola bywa bagatelizowana na etapie wykonawstwa. Tymczasem właśnie ta część instalacji odgromowej decyduje o długofalowej niezawodności i integralności całego systemu. W myśl zapisów normy PN-EN 62561 (części 1–7), każdy detal techniczny zastosowany w instalacji LPS musi wykazywać zgodność z kryteriami odporności mechanicznej, korozyjnej oraz przewodności elektrycznej. Do najważniejszych komponentów należą:

• Złączki odgromowe:
  • Służą do wykonywania trwałych połączeń między zwodami a przewodami odprowadzającymi lub między segmentami przewodów.
  • Występują jako opaski śrubowe, złączki skręcane, krzyżowe oraz równoległe – dobór uzależniony jest od przekroju i materiału przewodnika.
  • Muszą spełniać wymagania normy PN-EN 62561-1, w zakresie wytrzymałości mechanicznej oraz odporności na prądy udarowe (do 100 kA).
• Uchwyty dystansowe i prowadzące:
  • Zapewniają bezpieczne oddalenie przewodów od powierzchni dachu, fasady lub konstrukcji stalowych.
  • Dobierane w zależności od podłoża: dachówka ceramiczna, blachodachówka, elewacja wentylowana czy izolacja termiczna.
  • Dystans minimalny – 10 mm od podłoża palnego – zgodnie z zaleceniami PN-EN 62305-3 i przepisami przeciwpożarowymi (Dz.U. 2020 poz. 739).
• Wsporniki podtynkowe i przelotowe:
  • Stosowane głównie w rozwiązaniach zintegrowanych z bryłą budynku, gdzie część instalacji odgromowej prowadzona jest podtynkowo lub w przestrzeniach zamkniętych.
  • Umożliwiają trwałe zakotwienie przewodów bez ingerencji w nośność struktury.
• Punkty kontrolne i skrzynki rewizyjne:
  • Wymagane przy każdej instalacji – zwłaszcza w systemach z uziomami rozproszonymi.
  • Pozwalają na okresowe pomiary rezystancji uziemienia oraz weryfikację stanu technicznego połączeń – zgodnie z § 184 ust. 2 rozporządzenia ws. warunków technicznych oraz z zapisami PN-EN 62305-3.
• Materiały mocujące i uszczelniające:
  • Wszystkie elementy montażowe muszą być odporne na działanie UV, wody, soli oraz agresywnych czynników chemicznych – co ma szczególne znaczenie w strefach przemysłowych i nadmorskich.
  • Zakazuje się użycia elementów ocynkowanych ogniowo w połączeniu z miedzią – z uwagi na ryzyko korozji elektrochemicznej i utraty przewodności.

Wbrew pozorom, to właśnie jakość i precyzja wykonania połączeń warunkuje finalną skuteczność systemu. W razie awarii lub przeglądu okresowego, każdy brak zgodności z normą wykonania może zostać zakwalifikowany jako wada techniczna – co wiąże się z odpowiedzialnością wykonawcy w świetle art. 647 Kodeksu cywilnego oraz art. 92 Prawa budowlanego.

Zintegrowany system ochrony odgromowej – warunek bezpieczeństwa budynku

Instalacja odgromowa, jeśli ma spełniać swoje zadanie, musi być projektowana, wykonana i odbierana jako jednolity układ techniczny – a nie zbiór przypadkowo dobranych komponentów. Każda część powinna współdziałać w ramach jednej, spójnej koncepcji ochrony przed skutkami wyładowań atmosferycznych. Warunki i dobór elementów regulują szczegółowe przepisy.