OCHRONA ODGROMOWA OBIEKTÓW BUDOWLANYCH

SERIA: ZESZYTY DLA ELEKTRYKÓW NR 6 Renata Markowska Andrzej W. Sowa OCHRONA ODGROMOWA OBIEKTÓW BUDOWLANYCH

Recenzenci: mgr inż. Andrzej Boczkowski CKIiUE SEP w Warszawie mgr inż. Leszek Bożek WBSPBiL w Warszawie mgr inż. Julian Wiatr WBSPBiL w Warszawie Kierownik projektu Michał Grodzki Redakcja techniczna Agencja Reklamowa MEDIUM Korekta Anna Kuziemska Wszelkie prawa zastrzeżone Copyright by Dom Wydawniczy MEDIUM Copyright by Renata Markowska Copyright by Andrzej W. Sowa ISBN 978-83-919132-8-4 Wydawca i rozpowszechnianie Dom Wydawniczy MEDIUM 04-112 Warszawa, ul. Karczewska 18 Sprzedaż: księgarnia wysyłkowa www.ksiegarniatechniczna.com.pl Skład i łamanie Agencja Reklamowa MEDIUM www.agencjamedium.pl Warszawa 2009 Pod patronatem miesięcznika

SPIS TREŚCI 1. Wstęp........................................................................... 7 2. Normy i zalecenia.................................................................. 8 2.1. Podstawowe zmiany wprowadzane przez normy serii PN-EN 62305...................... 11 2.2. Etapy postępowania przy projektowaniu urządzenia piorunochronnego................... 12 2.3. Wymagana wiedza techniczna w dziedzinie ochrony odgromowej....................... 13 3. Zagrożenia stwarzane przez prąd piorunowy............................................ 14 3.1. Prądy udarowe stosowane w badaniach zagrożeń piorunowych......................... 14 3.2. Oddziaływanie prądu piorunowego na elementy przewodzące.......................... 16 3.2.1. Przewody.............................................................. 17 3.2.2. Erozja termiczna blachy.................................................. 18 3.2.3. Siły elektrodynamiczne działające pomiędzy przewodami z prądem udarowym....... 21 3.3. Badania elementów urządzenia piorunochronnego................................... 23 4. Ryzyko szkód piorunowych.......................................................... 25 4.1. Średnia roczna liczba groźnych zdarzeń........................................... 33 4.2. Prawdopodobieństwa uszkodzeń................................................. 42 4.3. Straty w obiekcie............................................................. 48 4.4. Komponenty ryzyka........................................................... 52 4.4.1. Wolno stojący dom jednorodzinny........................................... 52 4.4.2. Stacja telekomunikacyjna................................................. 55 4.4.3. Hala przemysłowa....................................................... 62 5. Strefowa koncepcja ochrony odgromowej............................................... 68 5.1. Podział obiektu na strefy zagrożenia.............................................. 68 5.2. Charakterystyka poszczególnych stref............................................. 69 5.3. Badania odporności udarowej urządzeń............................................ 71 5.3.1. Udary................................................................ 72 5.3.2. Przebiegi oscylacyjne tłumione............................................. 74 5.3.3. Serie szybkich zakłóceń impulsowych....................................... 75 5.3.4. Poziomy odporności udarowej przyłączy urządzeń.............................. 77 5.4. Bezpośrednie oddziaływanie impulsowego pola magnetycznego........................ 79 6. Zewnętrzna ochrona odgromowa................................... 80 6.1. Zwody...................................................................... 81 6.1.1. Zwody na rozległych dachach płaskich....................................... 83 6.1.2. Dachy wielospadowe..................................................... 85 6.1.2.1. Dachy kryte dachówką............................................ 85 6.1.3. Metalowe pokrycia dachowe............................................... 87 6.1.4. Pokrycia z materiałów łatwopalnych......................................... 90 6.1.5. Podstawowe zasady montażu.............................................. 91 6.2. Ochrona odgromowa obiektów wysokich........................................... 92 www.elektro.info.pl 3

6.3. Ochrona w strefach zagrożonych wybuchem........................................ 93 6.4. Ochrona przed przeskokami iskrowymi............................................ 95 6.4.1. Odstępy izolacyjne....................................................... 96 6.4.2. Przewody odprowadzające o izolacji wysokonapięciowej........................ 103 6.5. Ochrona odgromowa urządzeń umieszczonych na dachach......... 104 6.6. Przestrzenie chronione........................................................ 107 6.6.1. Kąty ochronne......................................................... 108 6.6.2. Zwody pionowe......................................................... 110 6.7. Ochrona odgromowa anten..................................................... 112 6.7.1. Ochrona masztów antenowych............................................. 115 6.7.2. Anteny na ścianach................................... 116 6.7.3. Anteny na dachach obiektów bez urządzenia piorunochronnego................... 117 6.8. Przewody odprowadzające i uziemiające........................................... 119 6.8.1. Przewody uziemiające................................................... 120 6.9. Zagrożenia stwarzane przez impulsowe pole magnetyczne wewnątrz stref ochronnych...... 120 6.10. Instalacja uziemiająca........................................................ 124 6.10.1. Uziomy naturalne..................................................... 125 6.10.2. Uziomy sztuczne...................................................... 125 6.10.2.1. Uziomy pionowe.............................................. 128 6.10.2.2. Uziomy poziome.............................................. 128 6.10.2.3. Uziom fundamentowy sztuczny.................................. 129 6.10.2.4. Wyznaczanie wymiarów układów uziomowych...................... 131 6.10.2.5. Wyznaczanie wartości rezystancji uziemienia....................... 133 6.11. Napięcia dotykowe i krokowe.................................................. 136 6.12. Typowe badania urządzeń piorunochronnych...................................... 138 6.12.1. Konserwacja i przegląd urządzenia piorunochronnego......................... 138 7. Wyrównywanie potencjałów instalacji wprowadzanych do obiektu........................... 141 8. Ochrona instalacji elektrycznych przed oddziaływaniem prądu piorunowego.................. 146 8.1. SPD typu 1.................................................................. 146 8.1.1. SPD o napięciowym poziomie ochrony poniżej 4000 V.......................... 149 8.1.2. SPD o napięciowym poziomie ochrony poniżej 2500 V.......................... 150 8.1.3. SPD o napięciowym poziomie ochrony poniżej 1500 V.......................... 151 8.2. Zasady doboru i montażu SPD typu 1............................................. 153 8.2.1. Układy połączeń SPD.................................................... 153 8.2.2. Podstawowe zasady montażu.............................................. 157 8.3. Eksploatacja i konserwacja SPD................................................. 162 9. Ochrona systemów przesyłu sygnałów przed oddziaływaniem prądu piorunowego............. 163 9.1. Iskierniki gazowe............................................................ 164 9.1.1. Zasady doboru iskierników gazowych....................................... 167 9.2. Urządzenia ograniczające przepięcia............................................. 168 9.2.1. Badania właściwości urządzeń ograniczających przepięcia...................... 169 9.2.2. Zasady doboru.......................................................... 171 9.2.3. Zasady poprawnego montażu.............................................. 174 4 www.elektro.info.pl

9.2.3.1. Spadki napięć na przewodach stosowanych do połączenia SPD............. 175 9.2.3.2. Koordynacja współdziałania ochrony podstawowej z dodatkową........... 178 9.2.3.3. Różnice potencjałów pomiędzy instalacjami dochodzącymi do urządzenia... 178 9.3. Urządzenia abonenckie........................................................ 179 9.4. Ograniczanie przepięć w obwodach wysokiej częstotliwości........................... 181 10. Podsumowanie.................................................................. 183 Literatura......................................................................... 184 www.elektro.info.pl 5

1. Wstęp W chwili obecnej można zaobserwować gwałtowny postęp w dziedzinie ochrony odgromowej oraz ochrony instalacji niskonapięciowych i urządzeń przed bezpośrednim oddziaływaniem rozpływającego się prądu piorunowego i przepięciami atmosferycznymi. Informacje o nowych rozwiązaniach ochrony odgromowej zawierają normy serii EN 62305, które w 2008 roku zaczęto wprowadzać w Polsce. W nowych normach szczególną uwagę zwrócono na: zasady określania ryzyka stwarzanego podczas wyładowań piorunowych bezpośrednio w obiekty budowlane oraz w instalacje do nich dochodzące oraz wyładowań w sąsiedztwie tych obiektów i instalacji (rys. 1.1.), kompleksowe podejście do zagadnień ochrony odgromowej wszelkiego rodzaju, ocenę zagrożenia stwarzanego przez rozpływający się prąd piorunowy podczas bezpośredniego wyładowania w obiekt. Zgodnie z wymaganiami wprowadzonych norm, projektowanie i wykonanie urządzeń piorunochronnych powinny stanowić integralną część całej inwestycji we wszystkich fazach jej wykonania. anteny klimatyzacja bezpośrednie wyładowanie w obiekt bezpośrednie wyładowanie w instalacje dochodzące do obiektu połączenia wewnątrz systemu wyładowanie obok obiektu kamera wyładowanie obok instalacji L1 L2 L3 PEN 15 kv uziom linie transmisji danych sieć elektroenergetyczna linie telekomunikacyjne Rysunek 1.1. Zagrożenie stwarzane przez wyładowanie piorunowe przepięcia atmosferyczne Przy projektowaniu i wykonywaniu urządzeń piorunochronnych należy również przestrzegać określonych procedur postępowania. Wymagane są: podział prowadzonej pracy na odpowiednie etapy postępowania, ścisła współpraca pomiędzy projektantem urządzenia piorunochronnego a właścicielem (inwestorem), architektem, instytucjami użyteczności publicznej, służbami pożarnictwa oraz wykonawcami zarówno prac budowlanych, jak i instalacji wewnątrz obiektu. Tworząc warunki zapewniające skuteczną ochronę przed narażeniami piorunowymi należy rozwiązać szereg problemów dotyczących: eliminacji niekontrolowanego oddziaływania prądu piorunowego na urządzenia i instalacje, wyrównania potencjałów instalacji wprowadzanych do obiektu budowlanego oraz ułożonych wewnątrz tego obiektu, doboru i rozmieszczania urządzeń ograniczających przepięcia w instalacji elektrycznej oraz systemach przesyłu sygnałów, www.elektro.info.pl 7

koordynacji rozmieszczenia elementów urządzenia piorunochronnego względem innych instalacji przewodzących na zewnątrz i wewnątrz obiektu, wykorzystania naturalnych i sztucznych ekranów do ograniczania natężenia pola elektromagnetycznego wewnątrz, zasad tworzenia systemów uziomowych oraz ograniczania niebezpieczeństwa stwarzanego przez napięcia dotykowe i krokowe. We współczesnych obiektach budowlanych coraz częściej instalowane są systemy informatyczne, telekomunikacyjne lub kontrolno-pomiarowe, które są wrażliwe na oddziaływanie różnorodnych narażeń impulsowych wywołanych przez wyładowania piorunowe. Obserwacje wykazują, że obecnie szkody wywołane przez piorunowe impulsy elektromagnetyczne są wielokrotnie większe od zniszczeń powstających podczas bezpośrednich uderzeń piorunów w obiekty budowlane (pożary, uszkodzenia budynków, uszkodzenia instalacji itp.). Szczególną ochroną przed narażeniami piorunowymi powinny być objęte urządzenia pracujące w rozbudowanych systemach elektrycznych i elektronicznych. W takich systemach nawet drobne uszkodzenie pojedynczego urządzenia może unieruchomić cały system. Należy również zauważyć, że dla rozbudowanych systemów elektronicznych groźne są nie tylko bezpośrednie wyładowania piorunowe w obiekt, w którym są one zainstalowane, ale również wyładowania w sąsiedztwie tego obiektu. Wszystko to wpływa na gwałtowny wzrost zainteresowania problematyką ochrony odgromowej. Dotyczy to szczególnie stosowania kompleksowych rozwiązań ochrony odgromowej oraz ograniczania zagrożeń stwarzanych przez rozpływający się prąd piorunowy. Stosując zasady kompleksowej ochrony odgromowej można stworzyć warunki zapewniające bezawaryjne i niezawodne działanie urządzeń i systemów elektrycznych i elektronicznych. 2. Normy i zalecenia Zgodnie z wymaganiami Prawa budowlanego, urządzenia piorunochronne LPS (ang. Lightning Protection System) na obiektach budowlanych powinny być wykonane zgodnie z zaleceniami Polskich Norm. Takie wymagania zawarto w Rozporządzeniach Ministra Infrastruktury [22, 23], w których stwierdzono, że: budynek należy wyposażyć w instalację chroniącą przed wyładowaniami atmosferycznymi. Obowiązek ten odnosi się do budynków wyszczególnionych w Polskich Normach dotyczących ochrony odgromowej obiektów budowlanych ( 53, pkt 2), instalacja piorunochronna, o której mowa w 53, pkt 2, powinna być wykonana zgodnie z wymaganiami Polskich Norm dotyczących ochrony odgromowej ( 184). Należy również zauważyć, że obiekt budowlany wraz ze związanymi z nim urządzeniami technicznymi należy projektować i budować w sposób określony w przepisach oraz zgodnie z zasadami wiedzy technicznej. W przypadku ochrony przed zagrożeniami wywołanymi przez prąd piorunowy, podstawowym źródłem wiedzy technicznej są normy dotyczące ochrony odgromowej, ochrony przed piorunowym impulsem elektromagnetycznym oraz normy pokrewne omawiające podstawowe zasady ograniczania przepięć w instalacji elektrycznej oraz w systemach przesyłu sygnałów (tab. 2.1.). Pod koniec 2008 roku rozpoczęto wprowadzanie czterech norm z serii PN-EN 62305, określających zasady ochrony odgromowej : PN-EN 62305-1:2008 Ochrona odgromowa. Część 1: Wymagania ogólne. PN-EN 62305-2:2008 Ochrona odgromowa. Część 2: Zarządzanie ryzykiem. PN-EN 62305-3:2009 Ochrona odgromowa. Część 3: Uszkodzenia fizyczne i zagrożenie życia. PN-EN 62305-4:2009 Ochrona odgromowa. Część 4: Urządzenia elektryczne i elektroniczne w obiektach budowlanych. 8 www.elektro.info.pl

Tabela 2.1. Zestawienie podstawowych norm dotyczących ochrony odgromowej Zakres tematyczny Krajowe normy ochrony odgromowej Ochrona odgromowa oraz wybór poziomów ochrony dla urządzeń piorunochronnych Ochrona przed piorunowym impulsem elektromagnetycznym Elementy i urządzenia ograniczające przepięcia w instalacji elektrycznej i systemach przesyłu sygnałów Elementy urządzenia piorunochronnego Zestawienie norm PN-86/E-05003/01 Ochrona odgromowa. Wymagania ogólne PN-89/E-05003/03 Ochrona odgromowa. Ochrona obostrzona PN-IEC 61024-1:2001 Ochrona odgromowa. Zasady ogólne PN-IEC 61024-1:2001/Ap1 grudzień 2002 Ochrona odgromowa. Część 1: Zasady ogólne PN-IEC 61024-1-1:2001 Ochrona odgromowa. Zasady ogólne. Wybór poziomów ochrony dla urządzeń piorunochronnych PN-IEC 61024-1-1:2001/Ap1 grudzień 2002 Ochrona odgromowa. Zasady ogólne. Wybór poziomów ochrony dla urządzeń piorunochronnych PN-IEC 61024-1-2:2002 Ochrona odgromowa. Zasady ogólne. Przewodnik B. Projektowanie, montaż, konserwacja i sprawdzanie urządzeń piorunochronnych PN-IEC 61312-1:2001 Ochrona przed piorunowym impulsem elektromagnetycznym. Zasady ogólne PN-IEC/TS 61312-2:2002 Ochrona przed piorunowym impulsem elektromagnetycznym (LEMP). Część 2: Ekranowanie obiektów, połączenia wewnątrz obiektów i uziemienia PN-IEC/TS 61312-3:2003 Ochrona przed piorunowym impulsem elektromagnetycznym. Część 3: Wymagania urządzeń do ograniczania przepięć (SPD) PN-EN 61643-11:2006/A11:2007 (oryg.) Niskonapięciowe urządzenia do ograniczania przepięć. Część 11: Urządzenia do ograniczania przepięć w sieciach rozdzielczych niskiego napięcia. Wymagania i próby PKN-CLC/TS 61643-12:2002 Low-voltage surge protective devices. Part 12: Surge protective devices connected to low-voltage power distribution systems. Selection and application principles PN-EN 61643-21:2004 Niskonapięciowe urządzenia ograniczające przepięcia. Część 21: Urządzenia do ograniczania przepięć w sieciach telekomunikacyjnych i sygnalizacyjnych. Wymagania eksploatacyjne i metody badań PN-EN 61643-311:2002 (oryg.) Elementy do niskonapięciowych urządzeń ograniczających przepięcia. Część 311: Wymagania dla iskierników gazowych (GDT) PN-T-83020:1996 Ochronnik telefoniczny abonencki. Ogólne wymagania i badania PN-EN 50164-1:2002 (oryg.) Elementy urządzenia piorunochronnego (LPS). Część 1: Wymagania stawiane elementom połączeniowym PN-EN 50164-1:2002/A1:2007 (oryg.) Elementy urządzenia piorunochronnego (LPS). Część 1: Wymagania stawiane elementom połączeniowym PN-EN 50164-2:2003 (oryg.) Elementy urządzenia piorunochronnego (LPS). Część 2: Wymagania dotyczące przewodów i uziomów PN-EN 50164-2:2003/A1:2007 (oryg.) Elementy urządzenia piorunochronnego (LPS). Część 2: Wymagania dotyczące przewodów i uziomów PN-EN 50164-3:2003 (oryg.) Elementy urządzenia piorunochronnego (LPS). Część 3: Wymagania dotyczące iskierników izolacyjnych www.elektro.info.pl 9

W nowych normach zawarto zmodyfikowane treści zaczerpnięte z norm dotychczas stosowanych w kraju. W tabeli 2.2. przedstawiono zestawienie norm, które wykorzystano do opracowania norm serii PN-EN 62305. Podstawowe informacje o zakresie tematycznym nowych norm zawiera tabela 2.3. Tabela 2.2. Zestawienie norm wykorzystanych przy opracowaniu norm serii PN-EN 62305 Norma PN-EN 62305-1 Ochrona odgromowa. Część 1: Wymagania ogólne Normy wykorzystane przy opracowaniu norm serii PN-EN 62305 PN-IEC 61024-1:2001 Ochrona odgromowa. Zasady ogólne PN-IEC 61024-1-1:2001 Ochrona odgromowa. Zasady ogólne. Wybór poziomów ochrony dla urządzeń piorunochronnych PN-IEC 61312-1:2001 Ochrona przed piorunowym impulsem elektromagnetycznym. Zasady ogólne PN-EN 61663-2:2002 (oryg.) Ochrona odgromowa. Linie telekomunikacyjne. Część 2: Linie wykonane przewodami metalowymi IEC 61662:1995+IEC 61662/A1:1996 Assessment of risk of damage due to lightning + Annex C: Structures containing electronic systems IEC 61819:2000 Test parameters simulating the effects of lightning on LPS components PN-EN 62305-2 Ochrona IEC 61662:1995+IEC 61662/A1:1996 Assessments of risk of damages due to odgromowa. Część 2: Zarządzanie ryzykiem lightning + Annex C: Structures containing electronic systems PN-EN 62305-3 Ochrona odgromowa. Część 3: ogólne PN-IEC 61024-1:2001 Ochrona odgromowa. Zasady Uszkodzenia fizyczne obiektów budowlanych i zagrodowlanych. Część 1: Zasady ogólne PN-IEC 61024-1:2001/Ap1 grudzień 2002 Ochrona odgromowa obiektów bużenie życia PN-IEC 61024-1-2:2002 Ochrona odgromowa. Zasady ogólne. Przewodnik B. Projektowanie, montaż, konserwacja i sprawdzanie urządzeń piorunochronnych PN-EN 62305-4 Ochrona odgromowa. Część 4: Urządzenia elektryczne i elektroniczne w obiektach budowlanych PN-IEC 61312-1:2001 Ochrona przed piorunowym impulsem elektromagnetycznym. Zasady ogólne PN-IEC/TS 61312-2:2002 Ochrona przed piorunowym impulsem elektromagnetycznym (LEMP). Część 2: Ekranowanie obiektów, połączenia wewnątrz obiektów i uziemienia PN-IEC/TS 61312-3:2003 Ochrona przed piorunowym impulsem elektromagnetycznym. Część 3: Wymagania urządzeń do ograniczania przepięć (SPD) IEC 61312-4:Ed.1, 2005 Protection against lightning electromagnetic impulse. Part 4: Protection of equipment in existing structures IEC 61312-5:2002 Protection against lightning electromagnetic impulse. Part 5: Guide 10 www.elektro.info.pl

Tabela 2.3. Zakres tematyczny norm serii PN-EN 62305 Norma PN-EN 62305-1 Ochrona odgromowa. Część 1: Wymagania ogólne PN-EN 62305-2 Ochrona odgromowa. Część 2: Zarządzanie ryzykiem PN-EN 62305-3 Ochrona odgromowa. Część 3: Uszkodzenia fizyczne obiektów budowlanych i zagrożenie życia PN-EN 62305-4 Ochrona odgromowa. Część 4: Urządzenia elektryczne i elektroniczne w obiektach budowlanych Zakres tematyczny Ochrona odgromowa obiektów włącznie z ich instalacjami, zawartością i osobami oraz urządzeń usługowych przyłączonych do obiektu. Z wyłączeniem: urządzeń kolejowych, pojazdów, okrętów, samolotów, instalacji przybrzeżnych, wysokociśnieniowych rurociągów podziemnych, rurociągów oraz linii energetycznych i telekomunikacyjnych nieprzyłączonych do obiektu Oszacowanie ryzyka powodowanego przez piorunowe wyładowania doziemne w obiektach budowlanych i urządzeniach usługowych. Wybór poziomów ochrony dla urządzenia piorunochronnego Wymagania dotyczące ochrony obiektów przed szkodami fizycznymi za pomocą LPS i ochrony istot żywych przed porażeniem napięciami dotykowymi i krokowymi w pobliżu urządzenia piorunochronnego. Projektowanie, wykonanie, sprawdzanie i utrzymanie LPS w obiektach dowolnej wysokości. Ustalenie środków ochrony istot żywych przed porażeniem napięciami dotykowymi i krokowymi Projektowanie, wykonanie, utrzymanie, sprawdzanie i testowanie systemu środków ochrony przed oddziaływaniem LEMP na urządzenia elektryczne i elektroniczne wewnątrz obiektu, w celu redukcji ryzyka trwałych szkód pod wpływem piorunowych impulsów elektromagnetycznych 2.1. Podstawowe zmiany wprowadzane przez normy serii PN-EN 62305 Normy serii PN-EN 62305 są wynikiem restrukturyzacji norm serii PN-IEC 61024, PN-IEC 61312 oraz normy międzynarodowej IEC 61662+A1. W otrzymanych w ten sposób normach zawarto wcześniej obowiązujące wymagania dotyczące kompleksowej ochrony odgromowej. Niektóre z tych wymagań omówiono bardziej szczegółowo, część znacznie poszerzono oraz wprowadzono kilka nowych zaleceń oraz informacji dotyczących ochrony odgromowej i ograniczania przepięć. Poniżej zestawiono informacje o nowych lub znacznie poszerzonych wymaganiach, zaleceniach lub informacjach pomocniczych zawartych w normach serii PN-EN 62305: szczegółowo omówiono skutki oddziaływania prądów piorunowych na elementy urządzenia piorunochronnego (przewody i blachę pokrycia dachowego) oraz na urządzenia ograniczające przepięcia SPD (Surge Protective Devices), przedstawiono logarytmiczno-normalne rozkłady parametrów prądu pioruna oraz wymagania dotyczące parametrów probierczych prądów udarowych stosowanych w laboratoriach do symulacji skutków uderzenia pioruna, określono parametry prądów i napięć udarowych powstających w instalacjach niskonapięciowych (instalacje zasilające i przesyłu sygnałów) podczas doziemnych wyładowań piorunowych w obiekty lub dochodzące instalacje lub obok tych obiektów i instalacji, www.elektro.info.pl 11

wprowadzono podstawowe wymagania dotyczące ochrony obiektów wysokich (powyżej 60 m) przed bocznymi wyładowaniami piorunowymi, zmieniono zalecenia dotyczące minimalnych wymiarów uziomów w obiektach budowlanych wymagających II poziomu ochrony, przedstawiono szczegółowe zasady szacowania ryzyka powodowanego przez prądy piorunowe podczas doziemnych wyładowań piorunowych: bezpośrednio w obiekty budowlane lub obok tych obiektów, bezpośrednio w linie lub instalacje dochodzące do analizowanych obiektów oraz w bliskim sąsiedztwie tych linii lub instalacji, porównano wyznaczone wartości ryzyka z wartościami uznanymi za tolerowane, co pozwala ustalić potrzebę stosowania środków ochrony odgromowej i dobrać ich odpowiednią skuteczność, do normy PN-EN 62305-2 dołączono standardowy program obliczeniowy RAC (Risk Assessment Calculator) do wyznaczania ryzyka i określania wymaganej klasy ochrony obiektu, przedstawiono szczegółowe zestawienia materiałów, z których należy wykonywać instalację piorunochronną; określono kształty, minimalne powierzchnie przekroju oraz pokrycia materiałów zalecanych na zwody, przewody odprowadzające i uziomy, przedstawiono wartości współczynnika k c dla instalacji piorunochronnych na różnych obiektach budowlanych; współczynnik k c charakteryzuje podział prądu piorunowego pomiędzy poszczególne przewody instalacji piorunochronnej i jest wykorzystywany do obliczeń odstępów izolacyjnych, omówiono wymagania dotyczące ochrony odgromowej obiektów zawierających warstwę ziemi na dachach, omówiono wymagania dotyczące ochrony nadbudówek dachowych i urządzeń na dachach przed bezpośrednim oddziaływaniem prądu piorunowego dotyczy to szczególnie anten na dachach, szczegółowo omówiono zasady strefowej koncepcji ochrony odgromowej (podział na strefy, zasady wyrównywania potencjałów w strefach i na ich granicach, określanie skuteczności ekranowania obiektów, pomieszczeń i obwodów oraz rozmieszczenie urządzeń do ograniczania przepięć SPD), przedstawiono podstawowe wymagania dotyczące ochrony odgromowej w strefach zagrożonych wybuchem; zwrócono uwagę na zasady uziemiania zbiorników i rurociągów oraz ochronę zbiorników z pływającymi dachami, przedstawiono szczegółowe zasady energetycznej i napięciowej koordynacji pomiędzy urządzeniami ograniczającymi przepięcia w wielostopniowych systemach ochrony przed przepięciami. 2.2. Etapy postępowania przy projektowaniu urządzenia piorunochronnego W nowych normach zwraca się szczególną uwagę na wieloetapowość działań w celu zrealizowania pewnej i skutecznej ochrony odgromowej. Wśród podstawowych etapów postępowania należy wymienić następujące: zebranie podstawowych informacji dotyczących przeznaczenia, konstrukcji i lokalizacji obiektu, sklasyfikowanie obiektu, ustalenie konieczności stosowania ochrony i określenie właściwego poziomu ochrony (ocena na podstawie wskaźnika zagrożenia piorunowego lub ryzyka szkód piorunowych współdziałanie eksperta ochrony odgromowej z inwestorem lub właścicielem obiektu), opracowanie planu ochrony odgromowej obiektu (w przypadku przyjęcia strefowej koncepcji ochrony dokładne określenie właściwości poszczególnych stref i stosowanych środków ograniczających występujące zagrożenie), wykonanie projektu ochrony odgromowej (podstawowe i szczegółowe rysunki techniczne, opisy przewidywanych środków ochrony, harmonogramy realizacji poszczególnych etapów prac), 12 www.elektro.info.pl

wykonanie urządzenia piorunochronnego (nadzór techniczny), dokumentacji oraz badania odbiorcze (potwierdzenie prawidłowości wykonania ochrony). Realizacja wymienionych etapów wymaga współpracy i skoordynowanego działania wszystkich zainteresowanych stron w fazie projektowania, budowy oraz badania urządzeń piorunochronnych i powinna obejmować w szczególności: konsultacje we wszystkich fazach budowy obiektu, ustalenie zakresów odpowiedzialności stron za zaistniałe podczas budowy nieprawidłowości, przestrzeganie procedur odbioru urządzenia, przestrzeganie procedur użytkowania i ewentualnej przebudowy obiektu. Uzgodnienia i konsultacje powinny być prowadzone z architektem, z zakładami użyteczności publicznej, ze służbami pożarnictwa i bezpieczeństwa, z instalatorami urządzeń elektronicznych i anten oraz z wykonawcami prac budowlanych i instalacyjnych. 2.3. Wymagana wiedza techniczna w dziedzinie ochrony odgromowej Przystępując do projektowania kompleksowej ochrony odgromowej nowoczesnego obiektu budowlanego należy posiadać podstawowy zasób wiedzy technicznej dotyczącej: ochrony odgromowej, ochrony przed bezpośrednim oddziaływaniem na urządzenia i systemy piorunowego impulsu elektromagnetycznego, ograniczania przepięć w instalacji elektrycznej w obiekcie budowlanym, ograniczania przepięć w systemach przesyłu sygnałów, wyrównywania potencjałów wewnątrz, badań i doboru urządzeń ograniczających przepięcia w instalacji elektrycznej oraz w liniach przesyłu sygnałów, badań odporności urządzeń systemów na działanie napięć i prądów udarowych oraz dopuszczalnych poziomów odporności udarowej przyłączy zasilania i sygnałowych urządzeń chronionych systemów, badań odporności urządzeń oraz systemów elektronicznych na działanie impulsowego pola magnetycznego, koordynacji układania przewodów wszelkiego rodzaju instalacji wewnątrz, zasad wyrównywania potencjałów wewnątrz, doboru materiałów stosowanych do budowy urządzeń piorunochronnych. Tak szeroki zakres wymaganej wiedzy powodował, że już w normie PN-IEC 61024-1-2 stwierdzono, że LPS powinny być projektowane i wykonywane przez specjalistów od projektowania i wykonawstwa instalacji piorunochronnych (pkt 2.1.). Nowa norma PN-EN 62305 zawiera podobne wymagania: Urządzenie piorunochronne (LPS) powinno być projektowane i wykonywane przez projektantów i wykonawców urządzeń piorunochronnych (pkt E4.1), Projektant i wykonawca urządzenia piorunochronnego powinien posiadać umiejętność oceny zarówno elektrycznych, jak i mechanicznych skutków wyładowania piorunowego i powinien znać dobrze ogólne zasady kompatybilności elektromagnetycznej (EMC) (pkt E4.1), Projektant ochrony odgromowej powinien umieć ocenić skutki korozji i decydować, kiedy istnieje konieczność zwrócenia się o pomoc do eksperta (pkt E4.1), Przegląd LPS powinien być przeprowadzany przez specjalistę ochrony odgromowej zgodnie z zaleceniami zawartymi w rozdziale E7 (normy PN-EN 62305-3). www.elektro.info.pl 13

Niedostępne w wersji demonstracyjnej. Zapraszamy do zakupu pełnej wersji książki w serwisie