KONTROLA STANU TECHNICZNEGO URZĄDZEŃ.pdf

Edward MUSIAŁ

Oddział Gdański SEP

KONTROLA STANU TECHNICZNEGO URZĄDZEŃ

OCHRONY ODGROMOWEJ I PRZECIWPRZEPIĘCIOWEJ

W artykule przedstawiono zasady kontroli stanu technicznego urządzeń ochrony odgromowej

i ochrony przeciwprzepięciowej, zarówno badań odbiorczych, jak i badań okresowych. Nowa Norma Euro-

pejska PN-EN 62305-3:2006 (U) wprowadza w tym zakresie postanowienia surowsze i bardziej szczegółowe

niż dotychczasowe uregulowania. Porównano dawniejsze i aktualne wymagania odnośnie do częstości kon-

troli okresowej. Zwrócono uwagę na typowe błędy spotykane podczas badań okresowych, wynikające z zuży-

cia elementów oraz niefachowych ingerencji w trakcie eksploatacji. Podkreślono, że w ostatnich latach na-

stąpiła zasadnicza zmiana podejścia do projektowania ochrony odgromowej, w tym do pojmowania roli

rezystancji uziemienia urządzenia piorunochronnego i roli zacisków probierczych. Ma to duże znaczenie dla

osób przeprowadzających kontrolę, zwłaszcza badania odbiorcze, bo powinny się one zaczynać od spraw-

dzenia prawidłowości podstawowych rozwiązań projektowych. Coraz powszechniej występują obiekty, np.

budynki wysokościowe, elektrownie wiatrowe, instalacje fotowoltaiczne, w przypadku których kontrola stanu

technicznego urządzeń ochrony odgromowej i przeciwprzepięciowej wymaga zaawansowanego przygotowa-

nia zawodowego.

1. W s t ę p

Jeżeli w określonym obiekcie budowlanym występują urządzenia ochrony odgromowej (ze-

wnętrznej i wewnętrznej) i/lub urządzenia ochrony przeciwprzepięciowej od przepięć pochodzenia

pozapiorunowego, to podlegają one kontroli stanu technicznego na ogólnych zasadach. Co więcej,

elektryk dokonujący kontroli stanu technicznego ogółu instalacji i urządzeń elektrycznych obiektu,

ma prawo i obowiązek zwrócić uwagę na ewentualny brak urządzeń ochrony odgromowej i/lub

ochrony przeciwprzepięciowej, jeśli okoliczności wskazują na ich nieodzowność. Anormalna jest

sytuacja, kiedy zarządca obiektu ma aktualne i na pozór kompletne protokoły kontroli stanu tech-

nicznego urządzeń elektrycznych, nie wykazujące żadnych istotnych usterek i nie zawierające żad-

nej wzmianki o ochronie odgromowej, bo jej nie ma, chociaż być powinna. W razie wystąpienia

szkód piorunowych i/lub ofiar wśród ludzi, zarządca obiektu wyjaśni przed sądem, że nie jest elek-

trykiem, nie zna się na rzeczy i ufał elektrykowi dokonującemu kontroli i przedstawiającemu wykaz

usterek, które skrupulatnie usuwano. Nie przyzna, że nalegał, aby elektryk nie wspominał o pioru-

nochronach, jeśli nawet tak było. Sąd uzna winę elektryka. Za kompetencjami, dyplomami i upraw-

nieniami idą nie tylko korzyści majątkowe, ale i większe ryzyko zawodowe, większa odpowiedzial-

ność.

Urządzenia ochrony odgromowej zapobiegają szkodom materialnym , uszkodzeniu bądź

zniszczeniu mienia, wskutek efektów cieplnych (pożary budowli, pożary oraz eksplozje aparatów i

urządzeń elektrycznych), wskutek narażeń napięciowych przenoszonych galwanicznie (przebicia

izolacji, uszkodzenia od łuku elektrycznego) oraz narażeń prądowych i napięciowych generowa-

nych przez piorunowy impuls elektromagnetyczny (LEMP). Mają też na celu bezpieczeństwo ludzi

i zwierząt , ochronę ich życia i zdrowia. Istotom żywym zagrażają bezpośrednio porażenia prądem

udarowym i oparzenia łukiem elektrycznym, a pośrednio – skutki pożaru lub wybuchu wywołanego

przez wyładowanie piorunowe.

Wymagania stawiane ochronie odgromowej i przeciwprzepięciowej oraz stosowane rozwią-

zania techniczne opierają się na analizie ryzyka , wchodzą w zakres problematyki zarządzania ry-

zykiem: czy warto inwestować w ochronę, aby zapobiec szkodom o określonym prawdopodobień-

stwie wystąpienia, czy warto się ubezpieczyć od tych szkód na warunkach proponowanych przez

ubezpieczyciela. To problem czysto biznesowy, dopóki nie wchodzi w grę zagrożenie życia i zdro-

wia ludzi, zagrożenie środowiska naturalnego bądź zagrożenie innego dobra publicznego. Dla

ograniczenia takich zagrożeń do akceptowalnego poziomu, władze publiczne ustalają wymagane

standardy bezpieczeństwa w przepisach prawa powszechnego, czyli standardy, których przestrze-

ganie jest obowiązkowe. Dotyczą one projektowania, wykonania, eksploatacji, nadzoru i kontroli

wszelkich systemów bezpieczeństwa.

2. Dopuszczalność zasady ochrony zastanej

Zasada ochrony zastanej [5] przestaje obowiązywać w odniesieniu do określonego obiektu

budowlanego z chwilą, kiedy wprowadza się w nim zmiany zasadnicze , poprzez rozbudowę, prze-

budowę albo zmianę sposobu użytkowania, w sposób rzutujący na bezpieczeństwo. W przypadku

urządzenia piorunochronnego (LPS) można wskazać tytułem przykładu następujące zmiany zasad-

nicze znoszące zasadę ochrony zastanej [9]:

do obiektu wprowadzono nową linię elektroenergetyczną lub linię telekomunikacyjną albo linię

przesyłu danych,

na dachu budynku postawiono nowe konstrukcje, jak nadbudówki, urządzenia klimatyzacyjne,

syreny lub anteny,

w obiekcie zmieniono kwalifikację stref zagrożenia wybuchem.

Niektóre z tych robót nie wymagają pozwolenia na budowę ani nawet zgłoszenia, ale wyma-

gają wnikliwego projektu budowlanego, wymagają rozważenia wpływu zamierzonych robót na

kompleksowo rozumiane bezpieczeństwo obiektu i podjęcia odpowiednich środków zaradczych.

W europejskich gremiach normalizacyjnych przeważa pogląd, że kontrola powinna odbywać

się w oparciu o wymagania podane w najnowszej edycji normy [23], jeśli chodzi o zakres kontroli,

jak i stawiane wymagania. Jeśli do kontrolowanego obiektu odnosi się zasada ochrony zastanej, to

tylko odchylenia od przepisów i norm z okresu budowy uznaje się za usterki. Tym niemniej w pro-

tokole osobno odnotowuje się również odchylenia od aktualnych przepisów i norm jako wskazówki

dla zarządcy budynku. Uzasadnienie takiego postępowania jest zrozumiałe. Zarządca budowli na

ogół nie ma rozeznania w tajnikach ochrony odgromowej. Powinien jednak wiedzieć, czy jego bu-

dowla ma ochronę odgromową i przeciwprzepięciową, odpowiadającą aktualnemu stanowi wiedzy i

czy mógłby – być może niewielkim kosztem – wprowadzić znaczące ulepszenia.

Spełnienie warunków ochrony zastanej nie daje listu żelaznego zwalniającego od jakiegokol-

wiek dostosowania do zgodności z aktualnym stanem wiedzy [9]. Sam kontrolujący, specjalista w

zakresie ochrony odgromowej, musi rozstrzygnąć, czy stwierdzone odstępstwa od aktualnych norm

są do zaakceptowania z punktu widzenia dzisiejszych standardów bezpieczeństwa. W razie odpo-

wiedzi przeczącej powinien podać stosowne zalecenia. Ze względu na bezpieczeństwo publiczne

lub inny ważny interes społeczny zasadę ochrony zastanej może [5] uchylić w części lub w całości:

w skali kraju – akt prawa powszechnego,

w odniesieniu do konkretnego obiektu – decyzja organu uprawnionego (np. nadzoru budow-

lanego, straży pożarnej lub inspekcji pracy),

wymagając doprowadzenia określonych urządzeń ważnych dla bezpieczeństwa, np. urządzenia pio-

runochronnego hali widowiskowej, do stanu zgodności z aktualnymi przepisami i normami.

3. Cel i zakres badań odbiorczych

Badania odbiorcze mają sprawdzić poprawność rozwiązań projektowych i wykonania urzą-

dzeń ochrony odgromowej. Nie oznacza to, że kontrolujący ma powtórzyć pracę wykonaną przez

projektanta ani nawet, że ma projekt sprawdzić w całości.

Projektant gromadzi założenia projektowe, zbiera liczne informacje i dokonuje uzgodnień,

rozważa różne warianty rozwiązania zadania projektowego, decyduje się na jedno z możliwych

rozwiązań, i tę decyzję w postaci umownej (protokołów dokonanych uzgodnień, opisu techniczne-

go, obliczeń, schematów i planów instalacji, rysunków wykonawczych, zestawienia materiałów

itp.) przekazuje wykonawcy.

Zadaniem specjalisty dokonującego badań odbiorczych urządzenia piorunochronnego bądź

innej instalacji jest sprawdzenie, czy to jedno jedyne rozwiązanie, wybrane przez projektanta, speł-

nia wymagania stawiane przez normy oraz przepisy i czy wykonanie jest zgodne z projektem. Za-

cząć powinien od sprawdzenia, czy poziom ochrony został trafnie wybrany. Z tych powodów spe-

cjalista dokonujący badań odbiorczych powinien otrzymać pełną dokumentację projektową bada-

nych urządzeń i inne niezbędne dokumenty, np. protokoły odbiorów częściowych oraz zestaw DTR

zainstalowanych aparatów i urządzeń.

Badania odbiorcze powinny rozpocząć się w trakcie budowy obiektu, kiedy jest jeszcze moż-

liwość kontroli jakości wykonania robót zanikowych , podlegających odbiorowi częściowemu:

wykonania uziomu fundamentowego i ewentualnych innych uziomów, połączenia i przyłączenia

stalowych konstrukcji i/lub elementów zbrojeniowych budowli wykorzystywanych jako naturalne

zwody i przewody odprowadzające, a także jako elementy siatki ekranującej strefy ochrony odgro-

mowej kategorii LPZ1 lub wyższej [16, 20, 21].

Do zakresu badań odbiorczych wchodzą ponadto niemal wszystkie czynności należące do

zakresu badań okresowych (rozdz. 5).

4. Cel i częstość przeprowadzania badań okresowych

Jak wszelkie obiekty techniczne, zwłaszcza systemy służące bezpieczeństwu, urządzenia

ochrony odgromowej i przeciwprzepięciowej podlegają kontroli okresowej mającej sprawdzić, czy

od czasu poprzedniej kontroli nie wystąpiły uszkodzenia bądź nie nastąpiło niedopuszczalne nad-

werężenie ich elementów składowych [1, 2, 3, 6÷15, 23, 24, 26, 27]. Przyczyny takich zdarzeń i

procesów są różnorodne:

cieplne i elektrodynamiczne oddziaływanie prądów piorunowych, zwłaszcza prądów o parame-

trach rekordowych, przekraczających założenia projektowe,

narażenia środowiskowe (tzw. wpływy zewnętrzne) o szczególnym natężeniu, zwłaszcza wy-

ziewy chemiczne i kwaśne deszcze,

wadliwe wykonanie, np. umożliwiające zbieranie się wody opadowej z zanieczyszczeniami w

szczelinach i wnękach połączeń zwodów i przewodów odprowadzających bądź miejsc ich mo-

cowania,

wyrywanie, w miejscach ogólnie dostępnych, przewodów odprowadzających i niszczenie zaci-

sków probierczych przez znudzonych półgłówków albo bezmyślnych złodziei „złomu”,

uszkodzenia zwodów, w tym wygięcie ich wsporników, przy niechlujnie wykonywanych robo-

tach dachowych,

pokrycie płytami styropianowymi przewodów odprowadzających i ich połączeń, nawet zacisków

probierczych, przy robotach termoizolacyjnych.

Specjaliści są zgodni, że częstość kontroli okresowej urządzeń ochrony odgromowej powin-

na być ustalana z uwzględnieniem wybranego poziomu ochrony odgromowej (klasyfikacji obiektu i

poziomu keraunicznego), natężenia narażeń środowiskowych (zwłaszcza stopnia narażenia LPS na

korozję) oraz jakości zastosowanych materiałów i elementów łączeniowych. Z tych zgodnych zało-

żeń wywodzi się kilkadziesiąt wersji wymagań bądź zaleceń w normach i przepisach różnych kra-

jów i różnych firm ubezpieczeniowych.

Od lutego 2006 roku są w tej mierze zalecenia w Normie Europejskiej EN 62305-3:2006-02,

która w sierpniu 2006 roku została metodą uznaniową wprowadzona w Polsce [23]. Postanowienia

te (tabl. 1) automatycznie przejmują kraje Unii, członkowie CENELEC, ale niewątpliwie nie pozo-

staną one bez echa w innych krajach europejskich.

Terminy kontroli podane w tablicy 1 dotyczą przeciętnych warunków środowiskowych. Nor-

ma podkreśla, że urządzenie piorunochronne powinno być ponadto kontrolowane po dokonaniu

zmian zasadniczych w obiekcie budowlanym, po jego remoncie i po każdym wiadomym uderzeniu

pioruna (kontrola doraźna). W rejonach, w których występują gwałtowne zmiany pogody, czego

bliżej nie zdefiniowano, urządzenie piorunochronne powinno być poddawane częstszym oględzi-

nom.

Tablica 1. Największy okres między kontrolami urządzenia piorunochronnego w latach (Tablica E.2 w za-

łączniku E normy [23])

Pełna kontrola ochrony

systemów krytycznych

[a]

I oraz II 1 2 1

III oraz IV 2 4 1

UWAGA: Urządzenia piorunochronne obiektów zagrożonych wybuchem zaleca się poddawać oględzinom

co 6 miesięcy, a pełnej kontroli co roku.

Możliwym do zaakceptowania odstępstwem od harmonogramu badań w odstępach rocznych są badania

w cyklu co 14 do 15 miesięcy, dające tę korzyść, że ewentualne pomiary rezystancji uziemienia byłyby

wykonywane w różnych porach roku i pozwalałyby ocenić rozpiętość zmian sezonowych.

Poziom ochrony

Oględziny

[a]

Pełna kontrola

[a]

Wątpliwości interpretacyjne może budzić ostatnia kolumna tablicy 1 dotycząca tzw. syste-

mów krytycznych. Systemem krytycznym (ang. critical system ) jest system (układ elektryczny,

zespół urządzeń technicznych), którego wadliwe działanie może wywołać:

a) zagrożenie życia i/lub zdrowia ludzi (ang. life-critical system, safety-critical system ),

b) duże szkody w środowisku (ang. environmental-critical system ),

c) uszkodzenie lub utratę dóbr kulturalnych o dużej wartości,

d) znaczne straty materialne (ang. business-critical system ).

Pod pojęciem systemu krytycznego w tablicy 1 niewątpliwie należy rozumieć przypadki a)

oraz b), a w określonych sytuacjach również przypadek c). Wątpliwości mogą dotyczyć przypadku

d), kwalifikującego się raczej do zwykłej, biznesowej kalkulacji ryzyka i decyzji właściciela,

uzgodnionej z ubezpieczycielem.

Wątpliwości budzi też zalecenie przeprowadzania kontroli doraźnej po każdym wiadomym

uderzeniu pioruna. Po pierwsze, norma nie precyzuje, o jaką kontrolę chodzi; należy domniemy-

wać, że tylko o oględziny, chyba że ich wynik skłaniałby do przeprowadzenia pomiarów. Po drugie,

nie sposób tego zalecenia traktować dosłownie w przypadku obiektów wysokościowych w rejonach

o wysokim poziomie keraunicznym, sięgającym nawet 150÷220 dni burzowych rocznie, czyli pra-

wie 10-krotnie większym niż w Polsce. Piorunochron trzeba tam zwymiarować na ponadnorma-

tywne parametry prądu piorunowego, a nie spędzać cały rok na dachu i na linach wspinaczkowych

przy ścianach.

Postanowienia Normy Europejskiej PN-EN 62305-3:2006 (U) są niewątpliwie dość surowe.

Wystarczy je porównać z dotychczasowymi wymaganiami normalizacji niemieckiej (tabl. 2), która

przecież nie uchodzi za pobłażliwą, wręcz przeciwnie. W porównaniu z dotychczasową normą nie-

miecką (tabl. 2) norma europejska [23] pozostawia bez zmiany zalecenia dla poziomu ochrony od-

gromowej I, a podwyższa je o jeden stopień w przypadku wszystkich pozostałych poziomów

ochrony. Nowością są osobne postanowienia dla ochrony systemów krytycznych.

Tablica 2. Największy okres między kontrolami LPS w latach według DIN V VDE V 0185-3:2002-11

Poziom ochrony odgromowej

Oględziny

[a]

Pełna kontrola

[a]

III, IV

W tychże Niemczech firmy ubezpieczeniowe stawiają własne wymagania odnośnie do czę-

stości pełnej kontroli LPS i to niejednakowe w różnych krajach związkowych. Na przykład

w Bawarii (częstość doziemnych wyładowań 2÷4,5 1/km 2 ⋅a) obowiązują następujące okresy:

1 rok – wytwórnie i magazyny materiałów wybuchowych, elektrownie, budynki z siecią kompu-

terową o sumie ubezpieczenia przekraczającej 500 000 €, budynki gromadzące publiczność w

liczbie większej niż 200 osób,

2 lata – budynki gromadzące publiczność w liczbie do 200 osób, hale sportowe, obiekty handlo-

we o powierzchni przekraczającej 2000 m 2 , szpitale, szkoły, wysokie kominy, wieże widokowe,

kolejki linowe osobowe, wyciągi narciarskie wysokie, budynki wysokie,

3 lata – magazyny cieczy palnych, obiekty zagrożone wybuchem, dworce kolejowe i lotnicze,

przedszkola, domy seniora, kościoły, zabytki kultury, budynki z cennymi zbiorami, np. muzea i

archiwa,

5 lat – obiekty niebezpieczne pod względem pożarowym, obiekty rolnicze,

6 lat – budynki mieszkalne i biurowe.

Norma PN/E-05003 [12, 13, 14], częściowo nadal aktualna, stanowiła dla pełnych badań

okresowych okres 6 lat w przypadku ochrony podstawowej oraz ochrony specjalnej i 1 rok

w przypadku ochrony obostrzonej.

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: