71
Instalacje Odgromowe

Instalacje Odgromowe [tryb zgodności] - · PDF fileWykonane zgodnie z norm ąPN-IEC61024, PN-IEC61024-1-2, PN-86/E-05003/01 oraz NFC17-102. Do ochrony odgromowej domów jednorodzinnych

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Instalacje Odgromowe [tryb zgodności] - · PDF fileWykonane zgodnie z norm ąPN-IEC61024, PN-IEC61024-1-2, PN-86/E-05003/01 oraz NFC17-102. Do ochrony odgromowej domów jednorodzinnych

Instalacje Odgromowe

Page 2: Instalacje Odgromowe [tryb zgodności] - · PDF fileWykonane zgodnie z norm ąPN-IEC61024, PN-IEC61024-1-2, PN-86/E-05003/01 oraz NFC17-102. Do ochrony odgromowej domów jednorodzinnych

Podstawa Prawna budowy instalacji odgromowych

1. Ustawa z dn. 07 lipca 1994 r. Prawo Budowlane (Dz. U. nr. 156, poz. 1118 z późn. zm.)

2. Rozp. Min. Infrastr. z dn. 12 kwietnia 2002 r. W sprawie warunków technicznych,jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie usytuowanie (DzU nr 75 z 2002 r., poz. 690; DzU nr 33 z 2003 r., poz. 270; DzU nr 109 z 2004 r., poz. 1156; DzU nr 201 z 2008 r., poz. 1238; DzU nr 228 z 2008 r., poz. 1514; DzU nr 56 z 2009 r., poz. 461; DzU nr 239 z 2010 r., poz.1597) stwierdzono, że:że:

budynek należy wyposażyć w instalację chroniącą przed wyładowaniami atmosferycznymi (obowiązek ten odnosi się do budynków wyszczególnionych w Polskiej Normie dotyczącej ochrony odgromowej obiektów budowlanych (§ 53 ust. 2),

instalacja piorunochronna, o której mowa w § 53 ust. 2, powinna być wykonana zgodnie z wymaganiami Polskich Norm dotyczących ochrony odgromowej obiektów budowlanych (§ 184 ust. 3).

Page 3: Instalacje Odgromowe [tryb zgodności] - · PDF fileWykonane zgodnie z norm ąPN-IEC61024, PN-IEC61024-1-2, PN-86/E-05003/01 oraz NFC17-102. Do ochrony odgromowej domów jednorodzinnych

Podstawa Prawna budowy instalacji odgromowych c.d.

1. Rozp. Min. Infrastr. z dn. 03 lipca 2003 r. W sprawie szczegółowego zakresu i formy projektu budowlanego (Dz. U. nr. 120 poz. 1133, Dz.U. nr. 201/2008, poz. 1239).

2. PN – EN 62305-1:2008 Ochrona Odgromowa – cz. 1 Ogólne zasady.

3. PN – EN 62305-2:2008 Ochrona Odgromowa – cz. 2 Zarządzanie ryzykiem.

4. PN – EN 62305-3:2008 Ochrona Odgromowa – cz. 3 Uszkodzenie fizyczne 4. PN – EN 62305-3:2008 Ochrona Odgromowa – cz. 3 Uszkodzenie fizyczne obiektu i zagrożenie życia.

5. PN – EN 62305-4:20089 Ochrona Odgromowa – cz. 4 Urządzenia elektryczne i elektroniczne w obiektach.

Oddziałujące na obiekt pioruny mogą powodować uszkodzenie samego obiektu orazzagrożenie znajdujących się w nim osób i zawartości, włącznie z uszkodzeniamiwewnętrznych systemów. Uszkodzenia i awarie mogą również rozszerzać się naotoczenie obiektu oraz lokalneśrodowisko. Zasięg tego rozszerzenia zależy odwłaściwości obiektu i wyładowania piorunowego.

Page 4: Instalacje Odgromowe [tryb zgodności] - · PDF fileWykonane zgodnie z norm ąPN-IEC61024, PN-IEC61024-1-2, PN-86/E-05003/01 oraz NFC17-102. Do ochrony odgromowej domów jednorodzinnych

Główne właściwości obiektów ze względu na skutki oddziaływania piorunowego dotyczą: materiałów konstrukcyjnych, funkcji, użytkowników i zawartości, przyłączonych linii elektroenergetycznych i telekomunikacyjnych oraz rurociągów, istniejących lub przewidywanychśrodków ochrony, zasięgu rozprzestrzeniania zagrożenia.

Page 5: Instalacje Odgromowe [tryb zgodności] - · PDF fileWykonane zgodnie z norm ąPN-IEC61024, PN-IEC61024-1-2, PN-86/E-05003/01 oraz NFC17-102. Do ochrony odgromowej domów jednorodzinnych

skutki oddziaływania pioruna na różne typy obiektów

Page 6: Instalacje Odgromowe [tryb zgodności] - · PDF fileWykonane zgodnie z norm ąPN-IEC61024, PN-IEC61024-1-2, PN-86/E-05003/01 oraz NFC17-102. Do ochrony odgromowej domów jednorodzinnych

rodzaje strat jakie mogą wystąpić w obiekcie

Tab. Wartości prawdopodobieństwa PA, że wyładowanie w obiekt wywoła porażenie istotżywych wskutek napięć dotykowych i krokowych

L1 utrata życia ludzkiego,L2 utrata usług publicznych,L3 utrata dziedzictwa kulturowego,L4 utrata wartości ekonomicznej obiektu i jego zawartości.

Page 7: Instalacje Odgromowe [tryb zgodności] - · PDF fileWykonane zgodnie z norm ąPN-IEC61024, PN-IEC61024-1-2, PN-86/E-05003/01 oraz NFC17-102. Do ochrony odgromowej domów jednorodzinnych

Tab. Wartości prawdopodobieństwa PB w zależności od środków do redukcjiuszkodzenia fizycznego

Page 8: Instalacje Odgromowe [tryb zgodności] - · PDF fileWykonane zgodnie z norm ąPN-IEC61024, PN-IEC61024-1-2, PN-86/E-05003/01 oraz NFC17-102. Do ochrony odgromowej domów jednorodzinnych

Aby ustalić, czy ochrona odgromowa obiektu jest potrzebna, należy dokonać oceny ryzyka. Ryzyko R jest wartością prawdopodobnych średnich rocznych strat. Następujące ryzyka powinny być brane pod uwagę:R1 ryzyko utraty życia ludzkiego,R2 ryzyko utraty usługi publicznej,R3 ryzyko utraty dziedzictwa kulturowego

Tab. Wartości prawdopodobieństwa PSPD w zależności od poziomu ochrony odgromowej (LPL), któremu zostały przyporządkowane urządzenia do ograniczaniaprzepięć (SPD)

Page 9: Instalacje Odgromowe [tryb zgodności] - · PDF fileWykonane zgodnie z norm ąPN-IEC61024, PN-IEC61024-1-2, PN-86/E-05003/01 oraz NFC17-102. Do ochrony odgromowej domów jednorodzinnych

Tab. Typowe wartości tolerowanego ryzyka RT

Aby wyznaczyć wartość ryzykaR, należy obliczyć jego komponenty.Każde ryzykoR jest sumą jego komponentów.Komponentyryzykadla obiektu:Komponentyryzykadla obiektu: komponent związany z fizycznym uszkodzeniem obiektu, komponent związany z awarią wewnętrznego układu wywołaną przez

piorunowy impuls elektromagnetyczny (LEMP) lub przez przepięciaindukowane w liniach wchodzących do obiektu,

komponent związany z porażeniem istotżywych napięciami dotykowymiwewnątrz obiektu i napięciami krokowymi w strefach do 3 m na zewnątrzobiektu.

Page 10: Instalacje Odgromowe [tryb zgodności] - · PDF fileWykonane zgodnie z norm ąPN-IEC61024, PN-IEC61024-1-2, PN-86/E-05003/01 oraz NFC17-102. Do ochrony odgromowej domów jednorodzinnych

Tab. Maksymalnych wartości parametrów prądu pioruna

Page 11: Instalacje Odgromowe [tryb zgodności] - · PDF fileWykonane zgodnie z norm ąPN-IEC61024, PN-IEC61024-1-2, PN-86/E-05003/01 oraz NFC17-102. Do ochrony odgromowej domów jednorodzinnych

Tab. Minimalnych wartości parametrów prądu pioruna i odpowiadającego im promienia toczącej się kuli

Tab. Prawdopodobieństwa dla granic parametrów prądu piorunaTab. Prawdopodobieństwa dla granic parametrów prądu pioruna

Page 12: Instalacje Odgromowe [tryb zgodności] - · PDF fileWykonane zgodnie z norm ąPN-IEC61024, PN-IEC61024-1-2, PN-86/E-05003/01 oraz NFC17-102. Do ochrony odgromowej domów jednorodzinnych

Tab. Powiązania poziomów ochrony odgromowej (LPL) z klasami LPS

Wszystkie obiekty narażone są na skutki występowania zwarć, przeciążeń iprzepięć. Niektóre z tych zakłóceń mogą pochodzić z instalacji i urządzeń wbudynkach, inne natomiast pochodzą z zewnątrz. Źródłami tych zakłóceń mogąbyć zarówno same urządzenia odbiorcze (własne lub obce), operacje łączeniowe,stany awaryjne ale również wyładowania atmosferyczne (pioruny).

Page 13: Instalacje Odgromowe [tryb zgodności] - · PDF fileWykonane zgodnie z norm ąPN-IEC61024, PN-IEC61024-1-2, PN-86/E-05003/01 oraz NFC17-102. Do ochrony odgromowej domów jednorodzinnych

To właśnie do ochrony obiektów przed tymi ostatnimi wykonuje się instalacje odgromowe.Wykonane zgodnie z normą PN-IEC61024, PN-IEC61024-1-2, PN-86/E-05003/01 orazNFC17-102. Do ochrony odgromowej domów jednorodzinnych o powierzchni dachudo 500 m2 poleca się instalacje odgromowe aktywne.

Ryc. 1 Instalacje odgromowe to ochrona przed skutkami wyładowań atmosferycznych.

Rozróżniamy dwa typy instalacji odgromowych.

Page 14: Instalacje Odgromowe [tryb zgodności] - · PDF fileWykonane zgodnie z norm ąPN-IEC61024, PN-IEC61024-1-2, PN-86/E-05003/01 oraz NFC17-102. Do ochrony odgromowej domów jednorodzinnych

Pierwsza– zewnętrzna instalacja odgromowa – tworzy ją siatka tzw. zwodów poziomychi pionowych z przewodami odprowadzającymi do ziemi i uziemiaczami, której zadaniemjest odprowadzenie prądu piorunowego od miejsca uderzenia do ziemi.Druga - to wewnętrzna instalacja odgromowa, którą stanowi instalacjaprzeciwprzepięciowa z szyną ekwipotencjalną wyrównującą potencjały pomiędzyposzczególnymi instalacjami domowymi np. wodociąg, gazociąg.Zadaniem takich instalacji jest ograniczenie poziomu przepięć występujących winstalacji i dochodzących do odbiorników.Współcześnie budowane i remontowane budynki mieszkalne i użyteczności publicznejpowinny być wyposażone w obydwa typy instalacji.

Klasyfikacja pożarowa obiektuKażdy obiekt, który ma zostać wyposażony w instalację odgromową winien zostaćsklasyfikowany pod względem stopnia zagrożenia pożarowego.Aby zaliczyć budynek do konkretnej kategorii pożarowej ocenia się kilka podstawowychczynników.Bierze się pod uwagę przeznaczenie obiektu – czy jest to obiekt mieszkalny, przemysłowyczy np. skład materiałów łatwopalnych.Oceniane są również: konstrukcja ścian (drewno, mur, konstrukcja stalowa, płytawarstwowa itd.), konstrukcja dachu (drewno, stal, beton itd.) oraz rodzaj pokrycia dachu– blacha, papa, gont, dachówka.

Page 15: Instalacje Odgromowe [tryb zgodności] - · PDF fileWykonane zgodnie z norm ąPN-IEC61024, PN-IEC61024-1-2, PN-86/E-05003/01 oraz NFC17-102. Do ochrony odgromowej domów jednorodzinnych

Dokonanie oceny pożarowej budynku jest potrzebne by określić:a. wartość dopuszczalnej oporności uziomów,b. gęstość przewodów odprowadzających,c. długość osprzętu.Na określenie dopuszczalnej rezystancji uziomów ma wpływ rodzaj gleby. Jeśli jest toteren kamienisto-skalny dopuszczalna wartość wynosi 40Ω, a dla pozostałych 20Ω.Klasyfikacja tak przeprowadzona nie dotyczy obiektów zaliczonych do kategoriiwybuchowych w których maksymalna wartość oporności dla uziomów wynosi 7Ω.

Page 16: Instalacje Odgromowe [tryb zgodności] - · PDF fileWykonane zgodnie z norm ąPN-IEC61024, PN-IEC61024-1-2, PN-86/E-05003/01 oraz NFC17-102. Do ochrony odgromowej domów jednorodzinnych

Ochrona odgromowa polega na wykonaniu urządzenia piorunochronnego, któregozadaniem jest: przejęcie uderzenia pioruna, a więc niedopuszczenie do wyładowania wobiekt z bezpiecznym odprowadzeniem prądu pioruna najkrótszą drogą do ziemi.Niedopuszczenie do powstania: niebezpiecznych napięć zagrażających bezpieczeństwu ludzi, niedopuszczenie do wyładowań iskrowych mogących spowodować pożar lub wybuch.Instalacja odgromowa składa się z elementów:a. zwodu, przeznaczonego do bezpośredniego przyjmowania wyładowań

atmosferycznych,b. przewodów odprowadzających, łączących zwód z przewodem uziemiającym lub

uziomem,c. zacisku probierczegorozłączalnego połączenia w przewodzieodprowadzającymc. zacisku probierczegorozłączalnego połączenia w przewodzieodprowadzającym

umożliwiającego skontrolowanie poprawności funkcjonowania instalacji,d. przewodów uziemiających, łączących przewód odprowadzający z uziomem,e. uziomu o rezystancji <10 Ohm.Powszechnie stosuje się dwa podstawowe rodzaje uziomów: typ A - szpilkowy, typ B - otokowy, połączeń wyrównawczych , ochronników przeciwprzepięciowych.

Page 17: Instalacje Odgromowe [tryb zgodności] - · PDF fileWykonane zgodnie z norm ąPN-IEC61024, PN-IEC61024-1-2, PN-86/E-05003/01 oraz NFC17-102. Do ochrony odgromowej domów jednorodzinnych

Podstawowym zadaniem urządzenia piorunochronnego jest ochrona obiektuprzed zagrożeniami występującymi podczas bezpośredniego wyładowaniapiorunowego w ten obiekt. Jednym z zagrożeń stwarzanych przez rozpływającysię prąd piorunowy jest możliwość wywołania pożaru w obiekcie. Ryzykowystąpienia pożaru wzrasta, jeśli w miejscach zagrożenia występują materiałylub urządzenia palne.

Wzrost zagrożenia pożarowego wynika z możliwości wystąpienia: erozji termicznejmetaluw miejscujegobezpośredniegokontaktuzkanałem erozji termicznejmetaluw miejscujegobezpośredniegokontaktuzkanałem

piorunowym (miejsce wpływania prądu piorunowego), wzrostu temperatury przewodów pod wpływem przepływającego przez nie

prądu piorunowego, zapłon materiałów palnych w bezpośrednim sąsiedztwie kanału piorunowego

lub przeskoku iskrowego, przeskok iskrowy w miejscach występowania materiałów lub urządzeń

palnych, uszkodzenia lub błędne działania systemów ochrony przeciwpożarowej w

obiekcie budowlanym.

Page 18: Instalacje Odgromowe [tryb zgodności] - · PDF fileWykonane zgodnie z norm ąPN-IEC61024, PN-IEC61024-1-2, PN-86/E-05003/01 oraz NFC17-102. Do ochrony odgromowej domów jednorodzinnych

zagrożenie stwarzane przez bezpośrednie działanie prądów piorunowychPrzeprowadzenie oceny zagrożenia pożarowego wymaga posiadania podstawowychinformacji o prądach piorunowych wyładowań doziemnych.

Zalecane przez normy ochrony odgromowej wartości podstawowychparametrów charakteryzujących prądy piorunowe pierwszego i kolejnych

Ostatni z czynników nie wywołuje bezpośredniego zagrożenia pożarem, ale możeograniczyć lub wyeliminowaćmożliwości jego automatycznego gaszenia.

parametrów charakteryzujących prądy piorunowe pierwszego i kolejnychwyładowań piorunowych w kanale zestawiono w tabeli .

Page 19: Instalacje Odgromowe [tryb zgodności] - · PDF fileWykonane zgodnie z norm ąPN-IEC61024, PN-IEC61024-1-2, PN-86/E-05003/01 oraz NFC17-102. Do ochrony odgromowej domów jednorodzinnych

Tab. Wartości podstawowych parametrów charakteryzujących prądy piorunowewyładowań doziemnych [6, 12]; Objaśnienia: * – ponieważ zasadnicza część całkowitegoładunku jest zawarta w pierwszym udarze, uznaje się, że podane wartości zawierająładunek wszystkich udarów krótkotrwałych, ** – ładunek całkowity – suma ładunkukrótkotrwałego i ładunku składowej długotrwałej prądu

Page 20: Instalacje Odgromowe [tryb zgodności] - · PDF fileWykonane zgodnie z norm ąPN-IEC61024, PN-IEC61024-1-2, PN-86/E-05003/01 oraz NFC17-102. Do ochrony odgromowej domów jednorodzinnych

W wielokrotnym doziemnym wyładowaniu piorunowym występuje również,bardzo istotny z punktu widzenia zagrożenia piorunowego, prąd składowejdługotrwałej. Jest on charakteryzowany przez wartość maksymalną, czas TLtrwania na poziomie 10 % wartości maksymalnej oraz ładunek całkowity QL

Tab. Wartości podstawowych parametrów charakteryzujących prąd piorunowydługotrwałej składowej wyładowania piorunowego [6, 12]

Podstawowe informacje dotyczące skutków przepływu prądu pierwszego wyładowania piorunowego zestawiono w tabeli poniżej

Page 21: Instalacje Odgromowe [tryb zgodności] - · PDF fileWykonane zgodnie z norm ąPN-IEC61024, PN-IEC61024-1-2, PN-86/E-05003/01 oraz NFC17-102. Do ochrony odgromowej domów jednorodzinnych

Tab. Zestawienie podstawowych informacji umożliwiających ocenę zagrożeniapożarowego wywołanego przez prąd piorunowy

Page 22: Instalacje Odgromowe [tryb zgodności] - · PDF fileWykonane zgodnie z norm ąPN-IEC61024, PN-IEC61024-1-2, PN-86/E-05003/01 oraz NFC17-102. Do ochrony odgromowej domów jednorodzinnych

Temperatura wewnątrz pioruna to nawet 1500 stopni C.Zadaniem instalacji odgromowej jest przejęcie energii wyładowaniaatmosferycznego i odprowadzenie jej do ziemi.Do obliczeń przyrostu temperatury przewodów oraz objętości metaluwytopionego przez przepływający prąd należy wykorzystać dane przedstawione wtabeli poniżej.

Tab. Wartości współczynników występujących w równaniach w tabeli powyżej

Page 23: Instalacje Odgromowe [tryb zgodności] - · PDF fileWykonane zgodnie z norm ąPN-IEC61024, PN-IEC61024-1-2, PN-86/E-05003/01 oraz NFC17-102. Do ochrony odgromowej domów jednorodzinnych

Informacje przedstawione wdwóch tabelach powyżej powinny pomóc w oceniezagrożenia cieplnego, jakie wywołuje bezpośrednie wyładowanie piorunowe wprzewodzące elementy (przewody lub pokrycia z blach) oraz przepływ prądupiorunowego.Może to być niezwykle istotne w ocenie: możliwości umieszczenia zwodów lub przewodów odprowadzających naścianach wykonanych z materiału palnego. Taki sposób układania zalecanorma, jeśli temperatura przewodów przy przepływie prądu piorunowego nieprzekroczy dopuszczalnej dla danego materiału,

możliwości wystąpienia ewentualnych uszkodzeń naturalnych elementówprzewodzących wykorzystywanych do odprowadzania prądu piorunowego(blachy pokrycia dachowego, elementy fasad itp.),

zagrożeń wywołanych przez przepływ prądu piorunowego w połączeniachwyrównawczych.

zagrożenia stwarzanego przez prąd piorunowy podczas bezpośrednichwyładowań piorunowych w urządzenia technologiczne poza budynkami(np. zbiorniki, rurociągi, aparaty wyposażone w zawory, kominki, złącza).

Page 24: Instalacje Odgromowe [tryb zgodności] - · PDF fileWykonane zgodnie z norm ąPN-IEC61024, PN-IEC61024-1-2, PN-86/E-05003/01 oraz NFC17-102. Do ochrony odgromowej domów jednorodzinnych

Analizując zagrożenie piorunowe wśrodowisku palnym należy uwzględnićprzeskoki iskrowe. Podczas wyładowania piorunowego może wystąpić iskrzenie:a.termiczne,b.napięciowe.Iskrzenie termiczne występuje w miejscach przepływu prądów o dużychwartościach przez słabo wykonane połączenia pomiędzy dwoma przewodzącymimateriałami. Intensywność iskrzenia termicznego jest związana z energiąwłaściwą i jest szczególnie groźna przy przepływie prądu pierwszegowyładowania głównego w kanale.W obiektach posiadających dachy wykonane z materiałów łatwozapalnychochronę odgromową zapewniają zwody poziome podwyższone, zwodyochronę odgromową zapewniają zwody poziome podwyższone, zwodynieizolowane pionowe lub wysokie poziome nieizolowane.Zwody powinny być mocowane w sposób trwały. Niestety istnieją rozbieżnościdotyczące zasad układania zwodów. Zgodnie z wymaganiami ciągle aktualnejnormy i PN-89/E-05003/03 [2], zwody poziome powinny być umieszczone wodległości nie mniejszej niż 0,4 m od palnego pokrycia dachowego.Wymiary oka siatki w obiektach zagrożonych pożarem nie mogą być większe niż15×15 m. Dopuszcza się zwiększenie jednego boku sieci, jednak nie więcej niż o3 m, przy jednoczesnym zmniejszeniu drugiego boku o ten sam wymiar.

Page 25: Instalacje Odgromowe [tryb zgodności] - · PDF fileWykonane zgodnie z norm ąPN-IEC61024, PN-IEC61024-1-2, PN-86/E-05003/01 oraz NFC17-102. Do ochrony odgromowej domów jednorodzinnych

Inne podejście do ochrony prezentują normy PN-IEC 61024-1 i PN-IEC 61024-1-2.Zgodnie z zaleceniami zawartymi w tych normach, odstęp między przewodami urządzeniapiorunochronnego a dachem wykonanym z materiału palnego wynosi nie mniej niż 0,1 m.Pojawia się również zalecenie stosowania odstępu 0,15 m w przypadku dachów krytychstrzechą jeśli nie są stosowane przy pokryciu elementy metalowe.Przykładowe rozwiązanie instalacji piorunochronnej na dachu krytym słomąprzedstawiono na rysunku

Ryc. 2 Zwody podwyższone nadachach krytych słomą

fot. A. Sowa

Page 26: Instalacje Odgromowe [tryb zgodności] - · PDF fileWykonane zgodnie z norm ąPN-IEC61024, PN-IEC61024-1-2, PN-86/E-05003/01 oraz NFC17-102. Do ochrony odgromowej domów jednorodzinnych

Należy zauważyć, że łatwopalne części obiektu obejmowanego ochroną niepowinny pozostawać w bezpośrednim styku z elementami urządzeniapiorunochronnego i pod jakąkolwiek metalową powłoką dachu, która może byćprzebita przez wyładowanie piorunowe.Jednocześnie sugerowana jest możliwość podejmowania różnorodnych działań wcelu ochrony przed niebezpiecznymi skutkami nagrzewania się przewodów przyprzepływie prądów piorunowych. Zalecane jest zwiększanie przekroju przewodówurządzenia piorunochronnego, zwiększanie odstępów pomiędzy tymi przewodamia dachem lub nawet zastosowanie izolacji niepalnej pomiędzy przewodami zprądem piorunowym a powierzchnią dachu.Zgodnie z interpretacją nr 55 dokonaną przez Normalizacyjną KomisjęProblemową, konieczność stosowania zwodów podwyższonych ma uzasadnienietylko w przypadku strzech ze słomy lub innych materiałów równoważnych podwzględem łatwopalności i nie dotyczy drewnianych pokryć dachowych. Przyjęcietakiej interpretacji powoduje,że na dachach z gontów lub desek drewnianychmożna stosować zwody niskie ułożone w odległości nie mniejszej niż 2 cm nadpowierzchnią dachu lub bezpośrednio na nim.

Page 27: Instalacje Odgromowe [tryb zgodności] - · PDF fileWykonane zgodnie z norm ąPN-IEC61024, PN-IEC61024-1-2, PN-86/E-05003/01 oraz NFC17-102. Do ochrony odgromowej domów jednorodzinnych

Ochrona przed zagrożeniami piorunowymi urządzeń systemów przeciwpożarowych

Bezpośrednie działanie prądu piorunowego stwarza nie tylko możliwośćwywołania pożaru w obiekcie budowlanym, ale również zagraża systemomochrony przeciwpożarowej.Ocena zagrożenia i zasady doboru urządzeń ochrony przed narażeniamipiorunowymi zostaną przedstawione na przykładzie elektronicznego systemuwykrywania i sygnalizacji pożaru.Podstawowym elementem takiego systemu jest centrala, do której dochodząprzewody od detektorów (czujki dymu, płomieni, przyciski alarmowe itp.)przewody od detektorów (czujki dymu, płomieni, przyciski alarmowe itp.)rozmieszczonych w obiekcie.W centrali następuje przetwarzanie danych i po wykryciu pożaru uruchomionazostaje sygnalizacja alarmowa oraz rozpoczyna się zaprogramowana proceduraalarmowa.

Page 28: Instalacje Odgromowe [tryb zgodności] - · PDF fileWykonane zgodnie z norm ąPN-IEC61024, PN-IEC61024-1-2, PN-86/E-05003/01 oraz NFC17-102. Do ochrony odgromowej domów jednorodzinnych

Przed doborem urządzeń do ograniczania przepięć dochodzących do centrali,należy zebrać informacje dotyczące: rozmieszczenia detektorów systemu sygnalizacji pożaru w analizowanym

obiekcie i poza nim (jeśli takie występują), wartości sygnałów napięciowych, sposobów połączenia centrali z innymi systemami w obiekcie (inne systemy

ochrony obiektu, sieć telekomunikacyjna), wymagań dotyczących zasilania centrali, ewentualnych sposobów ograniczania przepięć zastosowanych w centrali do

ochronyprzyłączyzasilaniai sygnałowych,ochronyprzyłączyzasilaniai sygnałowych, poziomów odporności udarowej przyłączy zasilania i central sygnałowych.

Poziomy odporności udarowej przyłączy urządzeń systemów przeciwpożarowych

Poziomy odporności udarowej poszczególnych urządzeń systemu przeciwpożarowegopowinien przedstawić producent na podstawie wyników badań odwzorowującychwystępujące zagrożenie piorunowe.

Page 29: Instalacje Odgromowe [tryb zgodności] - · PDF fileWykonane zgodnie z norm ąPN-IEC61024, PN-IEC61024-1-2, PN-86/E-05003/01 oraz NFC17-102. Do ochrony odgromowej domów jednorodzinnych

W warunkach laboratoryjnych zagrożenie stwarzane przez przepięciaatmosferyczne odwzorowuje się narażając urządzenia na działanie udarównapięciowoprądowych o kształcie 1,2/50µs/µs – 8/20µs/µs (odpowiednio kształtnapięcia i prądu udarowego).Szczegółowe informacje dotyczące wymaganych poziomów odporności udarowejurządzeń systemów alarmowych, pożarowych i włamaniowych zawarte są wnormach PN-EN 50130-4 .Poziomy odporności urządzeń na działanie udarów napięciowoprądowych1,2/50 – 8/20 wynoszą:przyłączazasilanianapięcia sieciowegoprzemiennego:przyłączazasilanianapięcia sieciowegoprzemiennego: linia – linia: 0,5 kV i 1,0 kV (odpowiada badaniu odporności pomiędzy L a N), linia – ziemia: 0,5; 1.0; 2,0 kV (odpowiada badaniu odporności pomiędzy

L/N a PE).przyłączy innych linii zasilania oraz sygnałowych: linia – ziemia: 0,5 kV i 1.0 kV (odpowiada badaniu odporności na zaburzenia

wspólne).

Page 30: Instalacje Odgromowe [tryb zgodności] - · PDF fileWykonane zgodnie z norm ąPN-IEC61024, PN-IEC61024-1-2, PN-86/E-05003/01 oraz NFC17-102. Do ochrony odgromowej domów jednorodzinnych

Możliwość prowadzenia badań udarami o różnych wartościach szczytowychpowoduje,że przed przystąpieniem do doboru urządzeń do ograniczania przepięćnależy sprawdzić, jaki poziom odporności udarowej deklaruje producent urządzeńsystemu przeciwpożarowego.

Ograniczanie przepięć dochodzących do urządzeń systemów przeciwpożarowych

W systemie ochrony przeciwpożarowej, podczas wyładowania piorunowego wobiekt lub w jego sąsiedztwie centrala jest narażona na bezpośrednieoddziaływanie pola elektromagnetycznego oraz przepięć dochodzących zinstalacji zasilającej i z torów sygnałowych. Obecnie ochrona systemówprzeciwpożarowych przed bezpośrednim oddziaływaniem polaelektromagnetycznego nie jest praktycznie rozpatrywana,gdyż brakuje wymagańdotyczących badań odporności centralek lub całych systemów na działanieimpulsowego pola magnetycznego.

Page 31: Instalacje Odgromowe [tryb zgodności] - · PDF fileWykonane zgodnie z norm ąPN-IEC61024, PN-IEC61024-1-2, PN-86/E-05003/01 oraz NFC17-102. Do ochrony odgromowej domów jednorodzinnych

Ograniczanie przepięć w instalacji elektrycznejOchrona przed uszkodzeniem centrali systemu przeciwpożarowego przezrozpływający się prąd piorunowy oraz przepięciami atmosferycznymidochodzącymi z instalacji elektrycznej wymaga: posiadania jednoznacznej informacji od producenta centrali o

przeprowadzonych badaniach kompatybilności elektromagnetycznej orazpoziomach odporności przyłączy zasilania central na działanie udarów1,2/50 - 8/20.

zastosowania dwu- lub trójstopniowego systemu ograniczania przepięćw instalacji elektrycznej zasilającej centralę w obiekcie budowlanymposiadającym urządzenie piorunochronne,

ze względu na zakres badań central i potrzebę zapewnienia niezawodnego ichdziałania, należy określić zagrożenie piorunowe instalacji elektryczneji zastosować odpowiednio dobrane iskiernikowe urządzenie do ograniczaniaprzepięć SPD (ang. Surge Protective Device) typu 1,

w przypadku braku analizy zagrożenia piorunowego instalacji elektrycznej,należy zastosować iskiernikowe SPD typu 1 chroniące przed prądamiimpulsowymi o wartościach szczytowych nie mniejszych niż 12,5 kA na fazę,

Page 32: Instalacje Odgromowe [tryb zgodności] - · PDF fileWykonane zgodnie z norm ąPN-IEC61024, PN-IEC61024-1-2, PN-86/E-05003/01 oraz NFC17-102. Do ochrony odgromowej domów jednorodzinnych

w przypadku obiektu bez urządzenia piorunochronnego i braku możliwościbezpośredniego oddziaływania części prądu piorunowego na instalacjęelektryczną, można zastosować jednostopniowy system warystorowych SPDtypu 2 lub dwustopniowy system układów SPD typu 2 i 3.

Ograniczanie przepięć dochodzących z linii przesyłu sygnałów

W obwodach przesyłu sygnałów odpowiednio dobrane i zainstalowane elementy iukłady ograniczające przepięcia powinny zapewnić bezawaryjne działaniechronionychcentrali niewpływać na jakość ich pracy.chronionychcentrali niewpływać na jakość ich pracy.W przypadku ograniczania przepięć dochodzących do centrali z linii przesyłusygnałów (np. linie czujek, linie telekomunikacyjne), mogą być wykorzystywaneSPD zawierające elementy gazowyładowcze lub elementy gazowyładowcze idiody badane zgodnie z wymaganiami kategorii C lub D (tabela poniżej.

Page 33: Instalacje Odgromowe [tryb zgodności] - · PDF fileWykonane zgodnie z norm ąPN-IEC61024, PN-IEC61024-1-2, PN-86/E-05003/01 oraz NFC17-102. Do ochrony odgromowej domów jednorodzinnych

Tab. Zakresów badań różnych kategorii SPD

Zapewnienie ochrony wymaga zamontowania urządzeń do ograniczania przepięćwe wszystkich liniach dochodzących od detektorów do centrali. Podstawoweukłady SPD kategorii C, ograniczających przepięcia w torach sygnałowych,przedstawiono narysunkach poniżej.

Page 34: Instalacje Odgromowe [tryb zgodności] - · PDF fileWykonane zgodnie z norm ąPN-IEC61024, PN-IEC61024-1-2, PN-86/E-05003/01 oraz NFC17-102. Do ochrony odgromowej domów jednorodzinnych

Ryc. 3 Podstawowy układ połączeń elementów gazowyładowczychzapewniających napięciowe poziomy ochrony 600 - 800 V(SPD kategorii C lub D) fot. A. Sowa

Page 35: Instalacje Odgromowe [tryb zgodności] - · PDF fileWykonane zgodnie z norm ąPN-IEC61024, PN-IEC61024-1-2, PN-86/E-05003/01 oraz NFC17-102. Do ochrony odgromowej domów jednorodzinnych

Ryc. 4 Schematy SPDkategorii C lubD przeznaczone do ograniczanianapięć i prądów udarowychdochodzących do przyłączysygnałowych centrali.Napięciowe poziomy ochrony –układy:

a i b) 600 - 800 V pomiędzy Y1,Y2 aC – kilkadziesiąt woltówpomiędzy Y1 i Y2,

c i d) kilkadziesiąt woltówpomiędzyc i d) kilkadziesiąt woltówpomiędzyY1,Y2 a C, kilkadziesiąt –kilkaset woltów pomiędzyY1 i Y2,

e i f) kilkadziesiąt woltów pomiędzyY1,Y2 a C oraz pomiędzy Y1i Y2

fot. A. Sowa

Page 36: Instalacje Odgromowe [tryb zgodności] - · PDF fileWykonane zgodnie z norm ąPN-IEC61024, PN-IEC61024-1-2, PN-86/E-05003/01 oraz NFC17-102. Do ochrony odgromowej domów jednorodzinnych

Układy iskierników gazowych przedstawione naryc. 3 . ograniczają przepięciado poziomu 600 - 800 V i mogą być stosowane do ochrony przyłączysygnałowych o poziomie odporności udarowej ok. 1000 V. W przypadkuurządzeń, których przyłącza charakteryzuje mniejsza odporność udarowa, należyzastosować układy składające się z iskierników i diodryc. 4..Jeśli zachodzi potrzeba instalacji czujek lub elementów sygnalizacji alarmu pozaobiektem budowlanym, należy dobierając parametry SPD uwzględnić możliwośćzagrożenia stwarzanego przez rozpływający się prąd piorunowy. W takimprzypadku SPD powinny zapewnić ochronę przed prądem o kształcie 10/350(SPDkategoriiD). Schematytakich SPDsą analogicznedo przedstawionychna(SPDkategoriiD). Schematytakich SPDsą analogicznedo przedstawionychnaryc. 3. i ryc. 3 Dobierając właściwości SPD oraz ich rozmieszczenie, należywykorzystać zalecania strefowej koncepcji ochrony odgromowej i przepięciowej[7, 12, 13]. Przykładowe rozwiązanie kompleksowego systemu ograniczaniaprzepięć w instalacji elektrycznej oraz w liniach przesyłu sygnałówprzedstawiono na ryc.5.

Page 37: Instalacje Odgromowe [tryb zgodności] - · PDF fileWykonane zgodnie z norm ąPN-IEC61024, PN-IEC61024-1-2, PN-86/E-05003/01 oraz NFC17-102. Do ochrony odgromowej domów jednorodzinnych

Rys. 4. Przykład kompleksowego systemu ograniczania przepięć dochodzącychdo centrali przeciwpożarowej fot. A. Sowa

Page 38: Instalacje Odgromowe [tryb zgodności] - · PDF fileWykonane zgodnie z norm ąPN-IEC61024, PN-IEC61024-1-2, PN-86/E-05003/01 oraz NFC17-102. Do ochrony odgromowej domów jednorodzinnych

Analiza ryzyka szkód piorunowych

Nowym zagadnieniem wprowadzonym przez normę ochrony odgromowej PN-EN 62305-2 jest metodyka analizy ryzyka oraz oceny uszkodzeń powodowanychprzez wyładowania piorunowe. Zastosowanie zaleceń zawartych w tej normieumożliwia określenie nie tylko wymaganego poziomu ochrony urządzeniapiorunochronnego, ale również potrzeby zastosowania innychśrodkówochrony, łącznie z oceną ich opłacalności.Norma PN-EN 62305-2 wprowadza rozgraniczenie na dwa przypadki, w którychzagrożone są i podlegają ochronie: obiektbudowlany, obiektbudowlany, urządzenie usługowe (tj. linia lub instalacja doprowadzona do obiektu

budowlanego).

Ryzyko definiowane jest jako wartość prawdopodobnychśrednich rocznychstrat (istot żywych i dóbr) powstałych wskutek oddziaływania pioruna, wstosunku do całkowitej wartości istot żywych i dóbr w obiekcie poddawanymochronie.

Page 39: Instalacje Odgromowe [tryb zgodności] - · PDF fileWykonane zgodnie z norm ąPN-IEC61024, PN-IEC61024-1-2, PN-86/E-05003/01 oraz NFC17-102. Do ochrony odgromowej domów jednorodzinnych

Dla każdego typu straty, jaka może wystąpić w obiekcie, powinna byćwyznaczona stosowna wartość ryzyka R. Rozpatrywane są następujące rodzajeryzyka:

Ryzyka związane z obiektem budowlanym:R1 – ryzyko utratyżycia ludzkiego,R2 – ryzyko utraty usługi publicznej,R3 – ryzyko utraty dziedzictwa kulturowego,R4 – ryzyko utraty wartości ekonomicznej.

Ryzyka związane z urządzeniem usługowym:R2’ – ryzyko utraty usługi publicznej,R4’ – ryzyko utraty wartości ekonomicznej.

Każde z wymienionych rodzajów ryzyka R jest sumą jego komponentów RX, tj.ryzyka częściowego, powiązanego z określonymiźródłami i rodzajami uszkodzeń.Wartości poszczególnych komponentów ryzyka zależą od charakterystyk obiektupoddawanego ochronie oraz zastosowanych w nimśrodków ochrony.

Page 40: Instalacje Odgromowe [tryb zgodności] - · PDF fileWykonane zgodnie z norm ąPN-IEC61024, PN-IEC61024-1-2, PN-86/E-05003/01 oraz NFC17-102. Do ochrony odgromowej domów jednorodzinnych

Określenie potrzeby zastosowania dodatkowychśrodków ochrony odgromowej wobiekcie odbywa się na podstawie porównania obliczonej wartości ryzyka R zwartością ryzyka tolerowanego RT.Reprezentatywne wartości ryzyka tolerowanego proponowane przez normęoraz zalecane w przypadku obiektów telekomunikacyjnych przedstawiono wtabeli .

Tab. 1 Typowych wartości ryzyka tolerowanego RT

Page 41: Instalacje Odgromowe [tryb zgodności] - · PDF fileWykonane zgodnie z norm ąPN-IEC61024, PN-IEC61024-1-2, PN-86/E-05003/01 oraz NFC17-102. Do ochrony odgromowej domów jednorodzinnych

W celu określenia potrzeby zastosowania ochrony odgromowej, należy rozpatrzyćryzyka R1, R2 i R3 w przypadku obiektu, lub ryzyko R2’ w przypadku urządzeniausługowego.W każdym przypadku rozpatrywania ryzyka należy: zidentyfikować komponenty RX, które składają się na ryzyko R, obliczyć zidentyfikowane komponenty ryzyka RX, obliczyć ryzyko całkowite R, zidentyfikować ryzyko tolerowane RT, porównać wyznaczoną wartość ryzyka R z wartością ryzyka tolerowanego RT.

Jeżeli R≤RT, to ochrona odgromowa nie jest konieczna. Jeżeli R>RT, to należyzastosować środki ochrony w celu redukcji ryzyka R poniżej wartości RT.Niekiedy przydatna jest analiza ekonomiczna korzyści z zastosowaniadodatkowychśrodków ochrony w celu redukcji straty materialnej. W takimprzypadku należy obliczyć ryzyko R4 (lub R4’), całkowity roczny koszt strat CLpod nieobecność środków ochrony, całkowity roczny koszt strat resztkowych CRL,w przypadku zastosowania wybranychśrodków ochrony, oraz roczny koszt CPM

wybranychśrodków ochrony, a następnie porównać koszty.

Page 42: Instalacje Odgromowe [tryb zgodności] - · PDF fileWykonane zgodnie z norm ąPN-IEC61024, PN-IEC61024-1-2, PN-86/E-05003/01 oraz NFC17-102. Do ochrony odgromowej domów jednorodzinnych

Wyboru najbardziej odpowiednichśrodków ochrony powinien dokonaćprojektant na podstawie udziału każdego komponentu ryzyka w całkowitymryzyku R tak, aby możliwe było określenie najskuteczniejszegośrodkaredukującego to ryzyko.Szacując komponenty ryzyka, obiekt budowlany można podzielić na strefycharakteryzujące się jednakowymi właściwościami. Pozwala to na zwiększenieefektywności ekonomicznej proponowanychśrodków ochrony. Należy oszacowaćkomponenty ryzyka dla każdej ze stref w obiekcie (każdego z odcinków linii).Obliczenie ryzyka R w obiekcie lub urządzeniu usługowym wymaga obliczeniawszystkich jego komponentów RX, za pomocą ogólnej zależności:

gdzie:NX – średnia roczna liczba wyładowań oddziałujących na obiekt, urządzenia i/lub

wychodzące z niego instalacje,PX – prawdopodobieństwo wywołania przez pojedyncze wyładowanie określonej

szkody lub zakłócenia, które nie jest tolerowane przez urządzenia lubinstalacje w obiekcie,

LX – współczynnik pozwalający oszacować rozmiary powstałej szkody.W normie szczegółowo opisano procedurę i podano wzory pozwalające naobliczenie poszczególnych komponentów ryzyka.

Page 43: Instalacje Odgromowe [tryb zgodności] - · PDF fileWykonane zgodnie z norm ąPN-IEC61024, PN-IEC61024-1-2, PN-86/E-05003/01 oraz NFC17-102. Do ochrony odgromowej domów jednorodzinnych

Podstawą do wyznaczeniaśredniej rocznej liczby groźnych zdarzeń NXpowstających wskutek wyładowań piorunowych jest znajomość aktywnościburzowej w rejonie, w którym zlokalizowany jest obiekt. Aktywność burzowaokreślona jest gęstością doziemnych wyładowań piorunowych (tj. liczbąwyładowań piorunowych na km2 na rok) lub liczbą dni burzowych w roku wdanym rejonie.Informacje dotyczące gęstości piorunowych wyładowań doziemnych są dostępnew postaci map gęstości wyładowań lub map izokeraunicznych. W przybliżeniumożna przyjąć, że gęstość wyładowań piorunowychdla obszaruPolski powyżej

Średnia roczna liczba groźnych zdarzeń

można przyjąć, że gęstość wyładowań piorunowychdla obszaruPolski powyżejszerokości geograficznej 51°30’ wynosi 1,8, a poniżej tej szerokości – 2,5.Średnia roczna liczba groźnych zdarzeń zależy także od fizycznych właściwościobiektu poddawanego ochronie. Należy do nich przede wszystkim równoważnapowierzchnia zbierania wyładowań przez obiekt, zależna od jego wymiarówgeometrycznych.W normie podano wzory matematyczne pozwalające na wyznaczenie powierzchnizbierania dla przypadku obiektów odosobnionych, o nieskomplikowanymkształcie, zlokalizowanych na płaskim terenie. Powierzchnię zbieraniawyładowań przez obiekt o złożonym kształcie można wyznaczyć metodągraficzną.

Page 44: Instalacje Odgromowe [tryb zgodności] - · PDF fileWykonane zgodnie z norm ąPN-IEC61024, PN-IEC61024-1-2, PN-86/E-05003/01 oraz NFC17-102. Do ochrony odgromowej domów jednorodzinnych

Przykład wyznaczenia takiej powierzchni dla

przypadku wolno stojącego domu

wiejskiego przedstawiono na

rysunku

Ryc. 2 Graficzne wyznaczanierównoważnej powierzchnizbierania wyładowań przez obiekt o złożonym kształcie – dom wiejski parterowy

Page 45: Instalacje Odgromowe [tryb zgodności] - · PDF fileWykonane zgodnie z norm ąPN-IEC61024, PN-IEC61024-1-2, PN-86/E-05003/01 oraz NFC17-102. Do ochrony odgromowej domów jednorodzinnych

Poszczególnym częściom obiektu o różnych wysokościach przyporządkowano określone powierzchnie cząstkowe. Wypadkowa, równoważna powierzchnia zbierania wyładowań odpowiada największemu obszarowi pokrywanemu przez powierzchnie cząstkowe.Przy szacowaniu liczby groźnych zdarzeń, cechy lokalizacyjne obiektu zdarzeń, cechy lokalizacyjne obiektu (wpływ obiektów otaczających lub eksponowanego położenia) uwzględniane są poprzez wprowadzenie współczynników położenia i środowiskowego.

Dodatkowo, w urządzeniu usługowym dołączonym do obiektu należy uwzględnić obecność transformatora SN/nn, położonego pomiędzy punktem uderzenia pioruna a obiektem. Przykładowe informacje niezbędne do wyznaczenia liczby groźnych zdarzeń dla analizowanego obiektu, przedstawiono w tabeli poniżej.

Page 46: Instalacje Odgromowe [tryb zgodności] - · PDF fileWykonane zgodnie z norm ąPN-IEC61024, PN-IEC61024-1-2, PN-86/E-05003/01 oraz NFC17-102. Do ochrony odgromowej domów jednorodzinnych

Tab. 2 Informacje niezbędne do wyznaczenia liczby groźnych zdarzeń dladomu wiejskiego

Prawdopodobieństwa uszkodzeń powstałych w obiekcie wskutek wyładowańpiorunowych zależą od jego właściwości konstrukcyjnych oraz zastosowanychśrodków ochrony.

Prawdopodobieństwa uszkodzeń

Page 47: Instalacje Odgromowe [tryb zgodności] - · PDF fileWykonane zgodnie z norm ąPN-IEC61024, PN-IEC61024-1-2, PN-86/E-05003/01 oraz NFC17-102. Do ochrony odgromowej domów jednorodzinnych

Wartości tych prawdopodobieństw wyznacza się na podstawie proponowanych wnormie prawdopodobieństw cząstkowych i odpowiednich współczynnikówzwiązanych z zastosowanymiśrodkami ochrony przed porażeniem napięciamidotykowymi i krokowymi, instalacją piorunochronną, układami ogranicznikówprzepięć, ekranowaniem przestrzennym, rodzajem oprzewodowania,wyposażeniem obiektu itp.

Przykładowe informacje niezbędne do oszacowania Przykładowe informacje niezbędne do oszacowania prawdopodobieństw strat powodowanych wyładowaniami

piorunowymi dla rozważanego domu wiejskiego zestawiono w tabeli poniżej

Page 48: Instalacje Odgromowe [tryb zgodności] - · PDF fileWykonane zgodnie z norm ąPN-IEC61024, PN-IEC61024-1-2, PN-86/E-05003/01 oraz NFC17-102. Do ochrony odgromowej domów jednorodzinnych

Tab. 3 Informacje niezbędne do obliczenia prawdopodobieństwa strat dladomu

wiejskiego

Page 49: Instalacje Odgromowe [tryb zgodności] - · PDF fileWykonane zgodnie z norm ąPN-IEC61024, PN-IEC61024-1-2, PN-86/E-05003/01 oraz NFC17-102. Do ochrony odgromowej domów jednorodzinnych

Wstępnie przyjęto, że obiekt nie posiada urządzenia piorunochronnego.

W celu wyznaczeniaśredniej rocznej straty w obiekcie, wprowadza sięrozróżnienie na straty powstające wskutek : porażenia napięciami dotykowymi i krokowymi Lt, uszkodzeń fizycznych Lf, awarii układów wewnętrznych Lo.W normie zaproponowano sposób wyznaczenia wartości Lt, Lf i Lo dlaposzczególnychrodzajówstrat w powiązaniu z wywołującymi je uszkodzeniami

Straty w obiekcie

poszczególnychrodzajówstrat w powiązaniu z wywołującymi je uszkodzeniamiza pomocą odpowiednich zależności matematycznych. Podano również typoweśrednie wartości Lt, Lf i Lo dla każdego rodzaju straty, w zależności odprzeznaczenia obiektu poddawanego ochronie. Przy szacowaniu strat,specyficzne właściwości obiektu poddawanego ochronie uwzględnia się zapomocą współczynników zmniejszających lub zwiększających wspomniane wyżejwartości Lt, Lf i Lo. Współczynniki te zależą od rodzaju gruntu i/lub powierzchnipodłogi, zastosowanychśrodków przeciwpożarowych, ryzyka pożarowego obiektui występowania w obiekcie zagrożeń specjalnych.

Page 50: Instalacje Odgromowe [tryb zgodności] - · PDF fileWykonane zgodnie z norm ąPN-IEC61024, PN-IEC61024-1-2, PN-86/E-05003/01 oraz NFC17-102. Do ochrony odgromowej domów jednorodzinnych

Informacje niezbędne do wyznaczenia strat dla przykładu domu wiejskiego zestawiono w tabeli

Tab. 4 Informacje niezbędne do wyznaczenia wartości strat dla przypadkudomu wiejskiego

Page 51: Instalacje Odgromowe [tryb zgodności] - · PDF fileWykonane zgodnie z norm ąPN-IEC61024, PN-IEC61024-1-2, PN-86/E-05003/01 oraz NFC17-102. Do ochrony odgromowej domów jednorodzinnych

Po wyznaczeniu wszystkich wymaganych wielkości (liczby groźnych zdarzeń,prawdopodobieństw uszkodzeń oraz wielkości strat) można przejść do obliczeniawłaściwych komponentów ryzyka, korzystając ze szczegółowych wzorówprzedstawionych w normie.W rozważanym przykładzie domu wiejskiego występują ryzyko utraty życialudzkiego R1 oraz ryzyko strat materialnych R4.

Komponenty ryzyka

Odpowiednie wartości ryzyka R1 i R4 obliczone dla tego przypadku z wykorzystaniem opisanej procedury zestawiono w tabeli

Tab. 5 Obliczone wartości ryzyka R1 i R4 dla domu wiejskiego

Page 52: Instalacje Odgromowe [tryb zgodności] - · PDF fileWykonane zgodnie z norm ąPN-IEC61024, PN-IEC61024-1-2, PN-86/E-05003/01 oraz NFC17-102. Do ochrony odgromowej domów jednorodzinnych

Z zestawienia wynika,że ryzyko utratyżycia lub zdrowia R1 jest niższe niż ryzykotolerowanetab. 1.Budynek nie wymagażadnych dodatkowychśrodków zmniejszających to ryzyko.Przyjmując tolerowane ryzyko strat materialnych na poziomie 10–3 tab. 1, obiektnie wymaga również dodatkowychśrodków ochrony zmniejszających ryzykotakich strat.W celu ułatwienia przeprowadzenia obliczeń poszczególnych komponentówryzyka oraz doboruśrodków ochrony, opracowano program komputerowyRAC(Risk Assessment Calculator).Program ten jest dołączany do normy PN-EN 62305-2.W normiepojawia się jednakwyraźny zapis,że narzędzie to nie wdraża pełnejW normiepojawia się jednakwyraźny zapis,że narzędzie to nie wdraża pełnejfunkcjonalności normy i jest przeznaczone jedynie do uzyskania wstępnychoszacowań dla przypadków nieskomplikowanych obiektów.Okno dialogowe programu, zawierające uproszczone dane wejściowe zastosowane dla rozpatrywanego przypadku domu wiejskiego, przedstawiono na rysunku 2.Wyznaczone wartości ryzyka otrzymane za pomocą tego programu rys. 2.wynoszą:utrata życia ludzkiego R1=7,69×10–6,utrata wartości ekonomicznej (straty materialne) R4=5,18×10–4,

Page 53: Instalacje Odgromowe [tryb zgodności] - · PDF fileWykonane zgodnie z norm ąPN-IEC61024, PN-IEC61024-1-2, PN-86/E-05003/01 oraz NFC17-102. Do ochrony odgromowej domów jednorodzinnych

Rys. 2. Widok okna dialogowego programu do szacowania ryzyka zgodnie z PN-EN 62305-2 – wyniki obliczeń dla domu wiejskiego

Page 54: Instalacje Odgromowe [tryb zgodności] - · PDF fileWykonane zgodnie z norm ąPN-IEC61024, PN-IEC61024-1-2, PN-86/E-05003/01 oraz NFC17-102. Do ochrony odgromowej domów jednorodzinnych

Otrzymane wartości różnią się od obliczonych przy zastosowaniu proceduryopisanej w normietab. 5.

Badania okresowe instalacji odgromowej

Obiekty wyposażone w instalacje elektryczne, instalacje niskonapięciowe orazurządzenia techniczne narażone są na występowanie przepięć, wywołanychwyładowaniami atmosferycznymi czyli piorunami. Aby chronić obiekt stosowanesą instalacje ochrony odgromowej uniemożliwiające bezpośrednie wyładowaniapiorunowe w budynek lub jego minimalizowanie.Badania okresowe instalacji odgromowej to czynności oceny stanu technicznego,parametrów eksploatacyjnych, jakości regulacji i sprawności energetycznejurządzeń instalacji i sieci. Osoby obsługujące i konserwujące powinny posiadaćkwalifikacje potwierdzone zaświadczeniem kwalifikacyjnym wydanym przezorgan właściwej jednostki dozoru technicznego.Badania i pomiary okresowe mają na celu sprawdzenie, czy stan technicznyinstalacji w trakcie eksploatacji nie uległ pogorszeniu w stopniu powodującymzagrożenie dla dalszego bezpiecznego użytkowania.

Page 55: Instalacje Odgromowe [tryb zgodności] - · PDF fileWykonane zgodnie z norm ąPN-IEC61024, PN-IEC61024-1-2, PN-86/E-05003/01 oraz NFC17-102. Do ochrony odgromowej domów jednorodzinnych

Badanie okresowe obejmuje:1. Sprawdzenie urządzenia piorunochronnego - sprawdzenie przewodów,

elementów łączeniowych, wsporników, mocowania.

2. Sprawdzenie ciągłości elektrycznej urządzenia piorunochronnego.

3. Wykonanie pomiaru rezystancji uziomu.

4. Sprawdzenie stanu urządzeń ograniczających przepięcia w instalacjielektrycznej i systemach przesyłu sygnałów. W przypadku zmian w obiekcie,instalacjach lub systemach należy sprawdzić skuteczność ochronyinstalacjach lub systemach należy sprawdzić skuteczność ochronyurządzenia piorunochronnego.

5. Stan wszystkich połączeń oraz mocowań elementów urządzeniapiorunochronnego.

6. Stan korozji, zwłaszcza na poziomie ziemi

7. Zachowanie wymaganych bezpiecznych odstępy pomiędzy elementamiurządzania piorunochronnego a chronionymi urządzeniami lub elementamikonstrukcji obiektu.

Page 56: Instalacje Odgromowe [tryb zgodności] - · PDF fileWykonane zgodnie z norm ąPN-IEC61024, PN-IEC61024-1-2, PN-86/E-05003/01 oraz NFC17-102. Do ochrony odgromowej domów jednorodzinnych

8. Stan połączeń wyrównawczych wewnątrz obiektu.9. Stan urządzeń ograniczających przepięcia oraz chroniących je bezpieczników.10. W przypadku zmian, prawidłowość wykonania nowych części instalacji

zewnętrznej oraz wewnętrznej w obiekcie.Konserwację i sprawdzenie instalacji piorunochronnej powinien dokonywać

specjalista z dziedziny ochrony odgromowej.Pomimo że prawo budowlane nie nakłada na właścicieli małych domówobowiązku wyposażenia budynku w instalację odgromową, nie powinniśmyrezygnować z jej zamontowania.

Badanie okresowe obejmuje c.d. :

rezygnować z jej zamontowania.Instalacja odgromowa konieczna jest w przypadku domów wykonanych zmateriałów łatwopalnych. W przypadku pozostałych budynków ważna jest jednaknie tylko ich wysokość, ale i lokalizacja. Jeśli bowiem dom usytuowany został zdala od innych zabudowań, samotnie na otwartej przestrzeni lub na wzgórzu –koniecznie powinniśmy wyposażyć go w instalację odgromową.

Page 57: Instalacje Odgromowe [tryb zgodności] - · PDF fileWykonane zgodnie z norm ąPN-IEC61024, PN-IEC61024-1-2, PN-86/E-05003/01 oraz NFC17-102. Do ochrony odgromowej domów jednorodzinnych

Decydując się na takie rozwiązanie pamiętajmy o kilku ważnych zasadach.Instalacja odgromowa powinna obejmować nie tylko szczyt dachu, ale całą jegokonstrukcję (montuje się ją wzdłuż kalenicy i na bocznych krawędziach połacidachowej). Z instalacją należy połączyć wszystkie znajdujące się na dachuprzedmioty wystające ponad jego powierzchnię – anteny, wierzchy i nasadykominowe, wywietrzniki itp. Przewody odprowadzające, które zapewniająprzepływ prądu w przypadku uderzenia piorunem, należy montować poprzekątnej w narożnikach budynku. Powinny być przynajmniej dwa takieprzewody na obiekcie chronionym instalacją odgromową.

W typowej chmurzeburzowejw jej górnych warstwachgromadzą się ładunkiW typowej chmurzeburzowejw jej górnych warstwachgromadzą się ładunkidodatnie, natomiast u podstawy chmury tworzą się ładunki ujemne. Dalszy wzrostładunku powoduje wzrost pola elektrycznego. W miejscu gdzie natężenie polaprzekracza krytyczną wartość rozwija się w kierunku ziemi - wyładowaniedoziemne (wyładowanie może być także zainicjowane od wierzchołka obiektuznajdującego się na ziemi wówczas takie wyładowanie nazywa się wyładowaniemoddolnym) lub w kierunku sąsiedniej chmury - wyładowanie międzychmurowe.

Page 58: Instalacje Odgromowe [tryb zgodności] - · PDF fileWykonane zgodnie z norm ąPN-IEC61024, PN-IEC61024-1-2, PN-86/E-05003/01 oraz NFC17-102. Do ochrony odgromowej domów jednorodzinnych
Page 59: Instalacje Odgromowe [tryb zgodności] - · PDF fileWykonane zgodnie z norm ąPN-IEC61024, PN-IEC61024-1-2, PN-86/E-05003/01 oraz NFC17-102. Do ochrony odgromowej domów jednorodzinnych
Page 60: Instalacje Odgromowe [tryb zgodności] - · PDF fileWykonane zgodnie z norm ąPN-IEC61024, PN-IEC61024-1-2, PN-86/E-05003/01 oraz NFC17-102. Do ochrony odgromowej domów jednorodzinnych

Na podstawie obserwacji i posiadanych doświadczeń na polu ochronyodgromowej, niezależnie od stopnia zagrożenia piorunowego, zalecamyumieszczenie na obiekcie ochrony odgromowej.Wybór poziomu ochrony ma pozwolić zredukować ryzyko szkody wywołanej przez wyładowanie atmosferyczne trafiające w obiekt lub chronioną powierzchnię. Im wyższa skuteczność urządzenia piorunochronnego tym mniejsze ryzyko szkód spowodowanych przez uderzenie pioruna. Wybór poziomu ochrony zależy od przeznaczenia budynku, jego konstrukcji, wartości (na podstawie Pr PN-IEC 1024-1-1 oraz PN-86 E-05003/01).

Skuteczność urządzenia piorunochronnego i odpowiadające im poziomy Skuteczność urządzenia piorunochronnego i odpowiadające im poziomy ochrony:

Poziom ochrony Skuteczność urządzenia piorunochronnego E I 0,98II 0,95III 0,90IV 0,80

Page 61: Instalacje Odgromowe [tryb zgodności] - · PDF fileWykonane zgodnie z norm ąPN-IEC61024, PN-IEC61024-1-2, PN-86/E-05003/01 oraz NFC17-102. Do ochrony odgromowej domów jednorodzinnych

PodsumowaniePoprawnie zaprojektowane i wykonane urządzenie piorunochronne jestszczególnie ważne w obiektach zagrożonych pożarem oraz wyposażonych welektroniczne systemy ochrony przeciwpożarowej. Zapewnienie bezawaryjnegodziałania takich systemów wymaga ograniczenia do odpowiednich poziomówprzepięć w instalacji elektrycznej. Należy również rozważyć potrzebę stosowaniaurządzeń do ograniczania przepięć dochodzących do przyłączy sygnałowychcentral.ZastosowaneSPD nie mogą wpływać na jakość pracy systemu ochronyZastosowaneSPD nie mogą wpływać na jakość pracy systemu ochronyprzeciwpożarowej, a ich dobór i rozmieszczenie powinno być wykonane przezspecjalistę współpracującego z producentem systemu przeciwpożarowego orazjednostkami atestującymi takie systemy. Przedstawione sposoby ograniczaniaprzepięć chronią system przeciwpożarowy przed uszkodzeniem, ale nie eliminującałkowicie możliwości zakłócenia w jego poprawnym działaniu. W najgorszymprzypadku, w wyniku takich zakłóceń piorunowych może zadziałać systemgaszący, co może być bardzo kłopotliwe i kosztowne. Dodatkowo w czasiebłędnego zadziałania zużywane są środki gaszące, co może spowodować brakmożliwości gaszenia systemu w przypadku wystąpienia rzeczywistego zagrożeniapożarowego.

Page 62: Instalacje Odgromowe [tryb zgodności] - · PDF fileWykonane zgodnie z norm ąPN-IEC61024, PN-IEC61024-1-2, PN-86/E-05003/01 oraz NFC17-102. Do ochrony odgromowej domów jednorodzinnych

Instalacje odgromowe muszą spełniać warunki odpowiedniej normy. Dobrze jest również sprawdzić jakie warunki gwarancji oferuje dany wykonawca. Instalację odgromową muszą posiadać obiekty użyteczności publicznej m. in.: szpitale, sanatoria, szkoły, przedszkola, kina, teatry, muzea, biblioteki, hale targowe i in. Szczegółowe kryteria stosowania ochrony odgromowej podane są w Polskiej Normie PN-86/E-05003/01 i 02.Instalacje przeciwprzepięciowe (wewnętrzne instalacje odgromowe) to zabezpieczenie urządzeń elektrycznych i elektronicznych.Dobrze wykonana instalacja odgromowa chroni obiekt przed skutkami uderzenia pioruna, jednak nie chroni ona bezpośrednio urządzeń elektrycznych i pioruna, jednak nie chroni ona bezpośrednio urządzeń elektrycznych i elektronicznych znajdujących się wewnątrz budynku. Dotyczy to głównie urządzeń elektronicznych ( telewizor, magnetowid, zestaw do odbioru TV SAT, komputer, telefon) gdyż właśnie elektronika jest najbardziej narażona na skutki przepięć spowodowanych prądami piorunowymi. Wynikiem przepływu takiego prądu przez instalację elektryczną może być ich poważne uszkodzenie lub zupełne zniszczenie. Do ochrony wewnętrznej urządzeń elektronicznych i elektrycznych stosuje się zabezpieczenia przeciwprzepięciowe, które chronią zarówno przed przepięciami atmosferycznymi jak i łączeniowymi.

Page 63: Instalacje Odgromowe [tryb zgodności] - · PDF fileWykonane zgodnie z norm ąPN-IEC61024, PN-IEC61024-1-2, PN-86/E-05003/01 oraz NFC17-102. Do ochrony odgromowej domów jednorodzinnych
Page 64: Instalacje Odgromowe [tryb zgodności] - · PDF fileWykonane zgodnie z norm ąPN-IEC61024, PN-IEC61024-1-2, PN-86/E-05003/01 oraz NFC17-102. Do ochrony odgromowej domów jednorodzinnych
Page 65: Instalacje Odgromowe [tryb zgodności] - · PDF fileWykonane zgodnie z norm ąPN-IEC61024, PN-IEC61024-1-2, PN-86/E-05003/01 oraz NFC17-102. Do ochrony odgromowej domów jednorodzinnych

Dziennik Ustaw z 1999 r. Nr 74 poz. 836 ;§ 8. 1. Przy remontach budynku należy zapewnić:1) realizację robót w kolejności wynikającej z opracowanego planuremontów,2) bezpieczeństwo użytkowników i osób trzecich w trakcie prowadzeniarobót,

Przepisy wykonawcze do PB to :

robót,3) stosowanie rozwiązań technicznych, materiałowych i technologicznychograniczających uciążliwość użytkowania lokali oraz podnoszących waloryużytkowe lokali.§ 8. 2. Wszelkie zmiany w stosunku do istniejących rozwiązań, dokonywanew związku z wykonywaniem robót remontowych, nie powinny powodować

pogorszenia stanu technicznego i właściwości użytkowych elementówbudynku oraz naruszać interesów użytkowników lokali lub osób trzecich.

Page 66: Instalacje Odgromowe [tryb zgodności] - · PDF fileWykonane zgodnie z norm ąPN-IEC61024, PN-IEC61024-1-2, PN-86/E-05003/01 oraz NFC17-102. Do ochrony odgromowej domów jednorodzinnych

Rozdział 16 , par. 56 i 57 : Użytkowanie instalacji piorunochronnej § 56. Obowiązek zapewnienia właściwego stanu technicznego instalacji piorunochronnej i ochrony wewnętrznej budynku obciąża właściciela budynku. § 57. Do obowiązków właściciela budynku w zakresie utrzymania właściwego stanu technicznego instalacji piorunochronnej należy: 1) badanie tej instalacji w szczególności w zakresie stanu sprawności połączeń, osprzętu, zabezpieczeń od korozji oraz uziemienia, 2) zapewnienie realizacji napraw i wymian przez osoby posiadające kwalifikacje

Przepisy wykonawcze do PB to :

2) zapewnienie realizacji napraw i wymian przez osoby posiadające kwalifikacje zawodowe wymagane przy świadczeniu usług oraz wykonywaniu napraw lub dozoru nad eksploatacją urządzeń i instalacji elektrycznych, 3) zapewnienie nadzoru nad realizacją robót konserwacyjnych, napraw i wymian, 4) zapewnienie realizacji zaleceń pokontrolnych wydawanych przez upoważnione organy, 5) w razie zagrożenia życia lub zdrowia użytkowników albo środowiska lub mienia - przeprowadzenie kontroli stanu technicznego tej instalacji.

Page 67: Instalacje Odgromowe [tryb zgodności] - · PDF fileWykonane zgodnie z norm ąPN-IEC61024, PN-IEC61024-1-2, PN-86/E-05003/01 oraz NFC17-102. Do ochrony odgromowej domów jednorodzinnych

Rozdział 15 paragraf 53.1 :§ 53. 1. Właściciel budynku jest obowiązany do dokonywania okresowychkontroli stanu sprawności technicznej urządzeń i instalacji elektrycznych wbudynku.2. Stan sprawności technicznej urządzeń i instalacji elektrycznych w budynkupowinien być kontrolowany tak, aby zapewnione było właściwe ich

Przepisy wykonawcze do PB to :

powinien być kontrolowany tak, aby zapewnione było właściwe ichfunkcjonowanie, w tymsprawność połączeń, osprzętu, sprzętu, zabezpieczeń iśrodków ochrony od porażeń, uziemień oraz oporności izolacji przewodów.Wszystko to może wiązać się z pogorszeniem stanu technicznego obiektu, iwówczas, zgodnie z PB art 70 :

Page 68: Instalacje Odgromowe [tryb zgodności] - · PDF fileWykonane zgodnie z norm ąPN-IEC61024, PN-IEC61024-1-2, PN-86/E-05003/01 oraz NFC17-102. Do ochrony odgromowej domów jednorodzinnych

Art. 70. 1. Właściciel, zarządca lub użytkownik obiektu budowlanego, na którym spoczywają obowiązki w zakresie napraw, określone w przepisach odrębnych lub umowach, są obowiązani w czasie lub bezpośrednio po przeprowadzonej kontroli stanu technicznego obiektu budowlanego lub jego części, usunąć stwierdzone uszkodzenia oraz uzupełnić braki, które mogłyby spowodować zagrożenie życia lub zdrowia ludzi, bezpieczeństwa mienia lub środowiska, a w

Przepisy wykonawcze do PB to :

zagrożenie życia lub zdrowia ludzi, bezpieczeństwa mienia lub środowiska, a w szczególności katastrofę budowlaną, pożar, wybuch, porażenie prądem elektrycznym albo zatrucie gazem. 2. Obowiązek, o którym mowa w ust. 1, powinien być potwierdzony w protokole z kontroli obiektu budowlanego. Osoba dokonująca kontroli jest obowiązana bezzwłocznie przesłać kopię tego protokołu do właściwego organu.

Page 69: Instalacje Odgromowe [tryb zgodności] - · PDF fileWykonane zgodnie z norm ąPN-IEC61024, PN-IEC61024-1-2, PN-86/E-05003/01 oraz NFC17-102. Do ochrony odgromowej domów jednorodzinnych

literatura PN-86/E-05003/01 Ochrona odgromowa obiektów budowlanych.

Wymagania ogólne. PN-89/E-05003/03 Ochrona odgromowa obiektów budowlanych.

Ochrona obostrzona. PN-IEC 61024-1:2001 Ochrona odgromowa obiektów budowlanych.

Zasady ogólne. PN-IEC 61024-1-1:2001 Ochrona odgromowa obiektów budowanych.

Zasady ogólne. Wybór poziomów ochrony dla urządzeń piorunochronnych. PN-IEC 61024-1-2:2002Ochronaodgromowaobiektówbudowlanych. PN-IEC 61024-1-2:2002Ochronaodgromowaobiektówbudowlanych.

Zasady ogólne. Przewodnik B. Projektowanie, montaż, konserwacjai sprawdzanie urządzeń piorunochronnych.

PN-IEC 61312-1:2001 Ochrona przed piorunowym impulsemelektromagnetycznym. Zasady ogólne.

PN-IEC/TS 61312-2:2002 Ochrona przed piorunowym impulsemelektromagnetycznym (LEMP). Część 2: Ekranowanie obiektów, połączeniawewnątrz obiektów i uziemienia.

Page 70: Instalacje Odgromowe [tryb zgodności] - · PDF fileWykonane zgodnie z norm ąPN-IEC61024, PN-IEC61024-1-2, PN-86/E-05003/01 oraz NFC17-102. Do ochrony odgromowej domów jednorodzinnych

PN-IEC/TS 61312-3:2003 Ochrona przed piorunowym impulsemelektromagnetycznym. Część 3: Wymagania urządzeń do ograniczaniaprzepięć (SPD).

PN-IEC 60364-4-443 begin_of_the_skype_highlighting PN-EN 61000-4-5:1998 Kompatybilność elektromagnetyczna (EMC).

Metody badań i pomiarów. Badania odporności na udary. PN-EN 61643-21:2002 (U) Niskonapięciowe urządzenia ograniczające

przepięcia. Część 21: Urządzenia ograniczające przepięcia w sieciachtelekomunikacyjnych i sygnalizacyjnych. Wymagania eksploatacyjne i metodybadań.badań.

PN-EN 62305-1:2006/AC:2007 (oryg.) Ochrona odgromowa.Część 1: Wymagania ogólne.

PN-EN 62305-3:2006 (oryg.) Ochrona odgromowa. Część 3: Uszkodzeniefizyczne obiektów budowlanych i zagrożenieżycia.

Page 71: Instalacje Odgromowe [tryb zgodności] - · PDF fileWykonane zgodnie z norm ąPN-IEC61024, PN-IEC61024-1-2, PN-86/E-05003/01 oraz NFC17-102. Do ochrony odgromowej domów jednorodzinnych

PN-EN 12094-1:2003 Stałe urządzenia gaśnicze. Podzespoły do urządzeńgaśniczych gazowych. Część 1: Wymagania i metody badań elektrycznychcentral automatycznego sterowania

PN-EN 50130-4 Systemy alarmowe. Kompatybilność elektromagnetyczna.Norma dla grupy wyrobów. Wymagania dotyczące odporności urządzeńalarmowych, pożarowych, włamaniowych i osobistych.

PN-EN 54-5:2003 Systemy sygnalizacji pożarowej. Część 5: Czujki ciepła.Czujki punktowe.

PN-EN 54-7:2004 Systemy sygnalizacji pożarowej. Część 7: Czujki dymu. Czujki punktowe działające z wykorzystaniem światła rozproszonego, światłaCzujki punktowe działające z wykorzystaniem światła rozproszonego, światłaprzechodzącego lub jonizacji.

PN-EN 54-11:2004 Systemy sygnalizacji pożarowej. Część 11: Ręczne ostrzegacze pożarowe.

ITU-T Recommendation K.39. (10/96) Protection against interference, Riskassessment of damages to telecommunication sites due to lightning discharges.

Interpretacja postanowień norm PN-86/E-05003/01 i PN-86/E- 05003/02 dokonana przez NKP nr 55 w dniu 17.12.1997 r.