Porównanie termiczne przewodów odgromowych: Stal 6 mm vs 8 mm
Dla drutu stalowego o średnicy 8 mm (który posiada przekrój ok. 50 mm²) parametry cieplne są znacznie bezpieczniejsze niż dla cieńszego drutu 6 mm. Z tego powodu średnica 8 mm stanowi oficjalne minimum normatywne (według normy PN-EN 62305) dla stalowych zwodów i przewodów odprowadzających w instalacjach odgromowych.
Większy przekrój poprzeczny oznacza mniejszy opór elektryczny oraz większą masę metalu, która musi pochłonąć energię pioruna.
1. Temperatura w punkcie uderzenia (kanał plazmy)
W miejscu bezpośredniego kontaktu z piorunem temperatura niezmiennie osiąga od 20 000°C do 30 000°C. W samym punkcie wejścia wyładowania dochodzi do miejscowego, powierzchniowego nadtopienia stali (krateru), jednak grubość 8 mm gwarantuje, że piorun nie przepali drutu na wylot.
2. Przyrost temperatury całego drutu (od przepływu prądu)
Podczas odprowadzania prądu pioruna do ziemi, na całej długości drutu wydziela się ciepło. Przyrost temperatury (Δ T) zależy bezpośrednio od energii wyładowania (odpowiadającej Klasom Ochrony Odgromowej – LPL):
- Piorun o typowej energii (ok. 50 kA): Drut stalowy 8 mm nagrzewa się zaledwie o około 10°C do 15°C. Przy temperaturze otoczenia 20°C, przewód osiągnie bezpieczne 30°C – 35°C.
- Piorun o standardowej sile projektowej (100 kA – LPL III/IV): Wywołuje skok temperatury o około 40°C do 55°C. Drut osiągnie temperaturę rzędu 60°C – 75°C. Jest to wartość całkowicie bezpieczna, która nie stwarza ryzyka zapłonu większości materiałów budowlanych.
- Piorun o maksymalnej sile projektowej (200 kA – LPL I, np. obiekty zagrożone wybuchem): Powoduje przyrost temperatury o około 160°C do 210°C. W tym ekstremalnym przypadku drut może rozgrzać się do ok. 180°C – 230°C.
Porównanie zachowania drutów stalowych (6 mm vs 8 mm)
| Cecha | Drut stalowy 6 mm | Drut stalowy 8 mm (Normatywny) |
|---|---|---|
| Przekrój poprzeczny | ok. 28,3 mm² | ok. 50,3 mm² (wzrost o ~78%) |
| Piorun 100 kA (Δ T) | ok. +120°C do +180°C | ok. +40°C do +55°C |
| Piorun 200 kA (Δ T) | ryzyko przepalenia (> +400°C) | ok. +160°C do +210°C |
| Zagrożenie pożarowe | Wysokie (może uszkodzić membranę/drewno) | Minimalne (przy zachowaniu odstępów) |
Dzięki zwiększeniu średnicy z 6 mm do 8 mm, przyrost temperatury przy tym samym uderzeniu pioruna spada niemal trzykrotnie. Zapewnia to pełną integralność mechaniczną przewodu i bezpieczeństwo przeciwpożarowe obiektu.
