Działanie i budowa piorunochronu

W dzisiejszych czasach korzystamy z różnych nowoczesnych systemów zabezpieczeń budynków, zapominając często o tak przyziemnej sprawie, jaką jest piorunochron. A tymczasem jest on niezbędnym elementem zapewniającym bezpieczeństwo naszym domom i innym budynkom. Piorunochron – jak wskazuje nazwa – służy do ochrony budynków oraz innych obiektów przed skutkami uderzenia pioruna. Działanie piorunochronu polega na przekierowaniu wyładowanie atmosferycznego w bezpieczne miejsce, dzięki czemu minimalizowane jest ryzyko pożaru, uszkodzenia konstrukcji budynku, a także utraty naszego życia. Niestety prawo nie narzuca obowiązku montażu piorunochronu. Oczywiście są wyjątki. Piorunochron należy zamontować, gdy budynek mieszkalny jest wyższy niż 15 m i jego powierzchnia przekracza 500 m² oraz gdy budynek został wykonany z materiałów łatwopalnych, niezależnie od wysokości. 

Kto wynalazł piorunochron

Piorunochron wynalazł Benjamin Franklin w połowie XVIII wieku. Wykonując badania nad elektrycznością, udowodnił naturę elektryczną pioruna. Zaproponował użycie metalowej iglicy, która była podłączona do przewodu uziemiającego, aby przyciągać wyładowania atmosferyczne i skierować je w bezpieczne miejsce. Franklin pierwsze zabezpieczenia odgromowe montował w Filadelfii już w 1752 roku, w tym na dachu własnego domu. Po 30 latach liczba piorunochronów w tym mieście wynosiła 400 sztuk. Natomiast pierwszy piorunochron w Polsce został prawdopodobnie zamontowany na budynku ratusza w Rawiczu, chociaż niektóre źródła podają, że pierwszym polskim budynkiem z instalacją odgromową był Zamek Królewski w Warszawie, na którym piorunochron został zamontowany na polecenie króla Stanisława Poniatowskiego. 

Co to piorunochron

Budowa piorunochronu może nie jest zbyt skomplikowana, ale ważne są wszystkie składowe.

·       Pręty odgromowe, czyli zwody – to elementy, które przechwytują wyładowanie atmosferyczne, więc muszą być umieszczone na najwyższym punkcie budynku (kalenicy, kominie). Pręty muszą być wykonane z przewodzącego metalu – zazwyczaj stosuje się stal nierdzewną, ocynkowaną, miedź lub aluminium o średnicy minimum 6 mm. Zwody umieszczone na dachach z materiałów łatwopalnych muszą być umieszczone na specjalnych masztach odsuniętych od poziomu dachu minimum o 0,5 m. Zadaniem zwodów zadaniem jest skierowanie energii wyładowania w stronę przewodów odprowadzających.

·       Przewody odprowadzające – kierują prąd w bezpieczne miejsce, czyli do systemu uziemienia. Najczęściej są prowadzone wzdłuż ścian budynku.

·       Uziomy – to metalowe pręty lub płyty przewodzące prąd zakopane w ziemi, które odprowadzają przepływający przez piorunochron prąd do ziemi.

Piorunochron – jak działa

Piorun to potężne wyładowanie elektryczne, może mieć natężenie prądu nawet 100 000 A i osiągnąć temperaturę 300 000^oC. Podczas jego uderzenia ładunki elektryczne krążą bardzo szybko – 1000 razy szybciej niż w domowej instalacji elektrycznej. Dlatego też piorun może wyrządzić ogromne szkody, często nieprzewidywalne, warto więc zabezpieczyć budynki przed tą potężną niszczycielską siłą. I chociaż zasada działania piorunochronu jest niezmienna od wielu lat, to jest skuteczna i oparta jest na podstawowych zasadach fizyki oraz elektryki. Polega na przechwyceniu wyładowania atmosferycznego przez i odprowadzeniu go w bezpieczny sposób do ziemi, z pominięciem budynku.

·       Przechwycenie wyładowania przez metalowe pręty.

·       Przewodzenie prądu – przepływ energii przez system przewodników w dół budynku.

·       Bezpieczne rozproszenie energii ziemi – jest to możliwe dzięki uziemieniu.

Uwaga! Montaż piorunochronu wymaga doświadczenia i wiedzy, więc lepiej powierzyć go specjaliście. Przede wszystkim zwody muszą być rozmieszczone w taki sposób, aby zapewnić pełne pokrycie chronionej powierzchni. Ponadto odstęp między nimi musi być zgodny z obowiązującymi normami. Ważne jest również prawidłowe wykonanie uziemienia, połączenie wszystkich elementów oraz zamontowania złączy probierczych (łączą przewody odprowadzające i uziemiające) na wysokości 0,3-1,8 m.

Rodzaje piorunochronów

Stosowany od lat i powszechny jest piorunochron zwodowy, którego zasada działania została opisana wyżej. Nowocześniejszym (i droższym) systemem instalacji odgromowej jest piorunochron aktywny (jonizacyjny). W tym przypadku tradycyjne zwody zostały zastąpione masztami ze specjalnymi głowicami jonizacyjnymi, które jak łatwo się domyślić, wykorzystują zjawisko jonizacji powietrza. Najnowszym urządzeniem jest jednak piorunochron laserowy, który wykorzystuje wiązkę lasera o dużej mocy do sterowania i odprowadzania uderzeń piorunów.