Skuteczność każdej instalacji odgromowej zależy przede wszystkim od tego, jak zaprojektowane i rozmieszczone są zwody odgromowe, czyli elementy odpowiedzialne za przechwycenie wyładowania atmosferycznego zanim trafi ono w konstrukcję budynku. To zwody tworzą pierwszą linię ochrony, dlatego muszą być zaprojektowane zgodnie z normą PN-EN 62305, rozmieszczone w kluczowych punktach dachu i dopasowane do kształtu budynku oraz lokalnych warunków. Od jakości ich montażu zależy, czy prąd piorunowy zostanie przekazany bezpieczną ścieżką do przewodów odprowadzających, a następnie — poprzez uziemienie — do gruntu. W praktyce stosuje się zarówno zwody poziome, zwody pionowe, jak i system masztów odgromowych, które tworzą strefę ochrony LPS zgodnie z wybranym poziomem zabezpieczeń. Prawidłowo zaprojektowane zwody pozwalają uniknąć przepięć, uszkodzeń instalacji elektrycznych, stopienia pokrycia dachowego i powstania łuków elektrycznych. Ich rola jest kluczowa również podczas przeglądu instalacji odgromowej, gdzie specjaliści oceniają ich stan, ciągłość, wysokość oraz reakcję na warunki atmosferyczne.
Zwody poziome – podstawowy element ochrony dachów o standardowej konstrukcji
Zwody poziome to najczęściej stosowany rodzaj przewodów w instalacjach odgromowych montowanych na budynkach mieszkalnych. Układa się je na krawędziach dachu, kalenicach, a czasem także na dodatkowych odcinkach pokrycia, aby wyznaczyć strefy ochrony obejmujące całą powierzchnię. Ich zadaniem jest stworzenie siatki o odpowiednim rozstawie, wyznaczonej w normie PN-EN 62305, która przechwytuje wyładowanie i przekazuje energię do piorunochronu oraz następnie do przewodów odprowadzających. Zwody poziome powinny być prowadzone w sposób ciągły, bez ostrych załamań i przy użyciu właściwych uchwytów odpornych na warunki atmosferyczne. Właściwa dystrybucja zwodów gwarantuje optymalne pokrycie dachu strefą ochronną LPS — im lepiej zaprojektowana siatka, tym większa pewność, że piorun nie uderzy w element konstrukcyjny dachu. Przy montażu paneli fotowoltaicznych zwody poziome muszą być dostosowane do nowego układu dachu, a ich trasa powinna uwzględniać metalowe konstrukcje, aby uniknąć niekontrolowanych przeskoków napięcia.
Zwody pionowe – skuteczna ochrona konstrukcji wysuniętych ponad powierzchnię dachu
Zwody pionowe, zwane często masztami odgromowymi, stosuje się na dachach, gdzie istnieją elementy wystające ponad powierzchnię pokrycia: kominy, anteny, wywietrzniki, wentylatory dachowe, lukarny czy konstrukcje PV. Ich zadaniem jest przechwycenie wyładowania w miejscu najwyżej położonym, zanim piorun trafi w metalowe lub łatwopalne elementy konstrukcyjne. Zwody pionowe dobiera się na podstawie wysokości elementów, które mają być chronione oraz ich odległości od przewodów instalacji odgromowej. Kluczowe jest to, aby promień ochronny masztu wyznaczał bezpieczną strefę, zgodnie z poziomem ochrony LPS dobranym dla budynku. Właściwe ustawienie zwodów pionowych eliminuje ryzyko przepięć w instalacji elektrycznej, uszkodzeń mechanicznych lub termicznych oraz stanowi dodatkową barierę przed pożarami spowodowanymi uderzeniem pioruna.
Maszty odgromowe – kiedy stosuje się je zamiast standardowych zwodów?
Maszty odgromowe są stosowane w sytuacjach, gdy dach ma skomplikowaną konstrukcję lub gdy nie da się zapewnić pełnej ochrony przy użyciu zwodów poziomych i pionowych. Sprawdzają się zwłaszcza na dachach płaskich, gdzie instalacja fotowoltaiczna zajmuje dużą część powierzchni, a także w miejscach, gdzie dach ma dużą liczbę przeszkód architektonicznych. Zaletą masztów odgromowych jest możliwość wyznaczenia precyzyjnej strefy ochronnej o dużym zasięgu, bez konieczności prowadzenia gęstej siatki przewodów na całej powierzchni. Maszt odgromowy powinien być połączony z przewodami odprowadzającymi możliwie najkrótszą drogą, zgodnie z zasadami obniżania rezystancji uziemienia. Podczas przeglądu instalacji odgromowej maszty poddaje się szczegółowej ocenie ze względu na ich ekspozycję na wiatr, duże naprężenia i ryzyko osłabienia mocowań.
Jak rozmieścić zwody, aby zbudować kompletną strefę ochrony LPS?
Projektowanie rozmieszczenia zwodów odgromowych polega na stworzeniu takiej siatki przewodów, aby każda część dachu znalazła się w strefie ochronnej. Norma PN-EN 62305 przewiduje trzy metody określania zasięgu ochrony: metodę kąta ochronnego, metodę kuli toczącej oraz metodę siatkową. Każda z nich różni się precyzją i zastosowaniem, ale cel pozostaje ten sam — przechwycić wyładowanie zanim trafi w konstrukcję budynku. Zwody nie mogą być projektowane „na oko”, a ich rozstaw zależy od poziomu ochrony LPS. Dachy o skomplikowanych kształtach wymagają większej liczby zwodów, a dachy płaskie — odpowiednio wysokich elementów pionowych. Rozmieszczenie zwodów musi również uwzględniać metalowe konstrukcje, bariery, anteny, maszty, rynny oraz elementy systemów PV, aby uniknąć niepożądanych przeskoków napięcia i przeciążeń instalacji elektrycznej.
Zasady projektowania zwodów – kluczowe wymagania normy PN-EN 62305
Zaprojektowanie skutecznych zwodów wymaga uwzględnienia wielu parametrów technicznych: minimalnej wysokości przewodów, rozmieszczenia względem krawędzi dachu, promienia ochronnego oraz ciągłości metalicznej. Zwody muszą być odporne na oddziaływanie wysokich temperatur i prądów o wartości nawet 200 kA, dlatego stosuje się przewody o odpowiednim przekroju, najczęściej wykonane ze stali ocynkowanej, miedzi lub stopów nierdzewnych. Ważnym elementem projektowania są również odległości izolacyjne, które zapobiegają przeskokom napięcia pomiędzy zwodami a metalowymi elementami konstrukcyjnymi. Jeśli odległości te są niewłaściwe, energia pioruna może trafić w element pozbawiony ochrony, przenikając dalej do wnętrza budynku. Podczas projektowania zwodów należy więc uwzględnić przebieg przewodów, rynien, balustrad, barierek, a także metalowych części fotowoltaiki, które są szczególnie podatne na przepięcia.
