OCHRONA PRZED PORAŻENIEM
Ochrona przed porażeniem wywołanym przez
prÄ…d piorunowy
Andrzej Sowa
końcowej fazie wyładowania na wysokości
Zjawiska atmosferyczne zachodzÄ…ce podczas
kilkudziesięciu metrów nad ziemią. W przy-
tegorocznej wiosny i lata dowiodły, że istnieje
padku braku lidera oddolnego wyładowanie
realne niebezpieczeństwo śmiertelnego pora-
nastąpi w najbliższy uziemiony obiekt.
żenia podczas doziemnych wyładowań pioru-
Normy [8,9,10,11] uzależniają tą wysokość
nowych.
od wybranego poziomu ochrony i określają
Trzeba zaznaczyć, że w naszej strefie klima-
jÄ… na poziomie od 20m do 60m.
tycznej są to, na szczęście, sporadyczne przy-
padki, ale nie należy ich lekceważyć i starać
się wyeliminować występujące zagrożenie.
Przedstawione poniżej proste zalecenia i
wskazówki są wynikiem analizy zjawisk wy-
stępujących podczas doziemnego wyładowa-
nia piorunowego. Ich stosowanie najczęściej
nie ma wpływu na zachodzące zjawiska fi-
zyczne, ale może zmniejszyć ryzyko porażenia
osób zaskoczonych przez burzę na odkrytej
Wyładowanie liderowe
przestrzeni na lÄ…dzie lub wodzie.
Ochrona przed bezpośrednim
uderzeniem piorunu
Czoło
Ograniczone ramy artykułu nie pozwalają do-
wyładowania
kładnie opisać zjawisk fizycznych zachodzą-
R
cych podczas doziemnego wyładowania pio-
runowego. Analizując zagrożenie piorunowe
obiektów niskich (od kilku do kilkudziesięciu
metrów) można przyjąć, że w ponad 90%
Rys.1. Rozwój odgórnego wyładowania pio-
przypadków z
ródłem zagrożenia są prądy uda-
runowego
rowe płynące podczas ujemnych wyładowań
odgórnych.
Jeśli pechowy zbieg okoliczności sprawi, że
Typowe ujemne wyładowanie odgórne rozpo-
znajdziemy siÄ™ na odkrytej przestrzeni pozba-
czyna siÄ™ od centrum Å‚adunku ujemnego
wionej wyższych od nas obiektów oraz wyła-
chmury i rozwija siÄ™ skokowo w kierunku
dowanie liderowe rozwinie siÄ™ z centrum Å‚a-
ziemi.
dunku w chmurze i znajdzie się bezpośrednio
Należy zaznaczyć, że rozwijający się lider nie
nad nami to niestety nieunikniemy bezpośred-
ma poczÄ…tkowo ustalonego celu. Decyzja o
niego trafienia.
miejscu trafienia podejmowana jest w
Szczególnie zagrożone są osoby przebywa- Zarówno w czasie bezpośredniego wyłado-
jÄ…ce w odkrytym terenie, z dala od innych wania, jak i podczas przeskoku iskrowego
wyższych obiektów. Dotyczy to zarówno te- część prądu piorunowego płynie przez ciało
renów nizinnych, akwenów wodnych jak i ludzkie. Takiego zagrożenia należy bez-
terenów górskich. względnie unikać, gdyż analiza porażeń wy-
wołanych przez doziemne wyładowania pioru-
a) b)
nowe [4] wykazała, że:
" śmiertelne porażenia występowały naj-
częściej tylko w przypadkach bezpośred-
niego oddziaływania prądu piorunowego
na ludzi (bezpośrednie wyładowanie lub
przeskoki iskrowe od obiektów w które
uderzył piorun),
" uderzenie nawet w bliskim sÄ…siedztwie nie
stwarza już takiego zagrożenia (najczę-
c) d)
ściej tylko lekkie porażenia, w cięższych
przypadkach utrata przytomności i ko-
nieczność hospitalizacji, sporadycznie
występują porażenia śmiertelne).
Zapewnienie ochrony przed śmiertelnym pora-
żeniem wymaga:
- stworzenia warunków do bezpiecznego
odprowadzania prÄ…du piorunowego pod-
czas bezpośrednich wyładowań w czło-
wieka lub przeskoków iskrowych od są-
Rys.2. Zagrożenie występujące podczas bu-
siednich obiektów,
rzy
- niedopuszczenia do wystÄ…pienia bezpo-
a) bezpośrednie wyładowanie,
średniego oddziaływania prądu pioru-
b, c) przeskoki iskrowe ,
nowego na ludzi.
d ) napięcia krokowe.
Pierwszy z powyższych sposobów ochrony
próbowano zrealizować wykorzystując róż-
Równie groz
ne sÄ… przeskoki iskrowe od
nego rodzaju  osobiste piorunochrony .
obiektów w których płynie prąd piorunowy.
PoczÄ…tki  osobistej ochrony odgromowej
Takim przypadkiem może być przeskok do
sięgają XVIII wieku. W tym czasie pojawiły
osób chroniących się przed deszczem pod
się pierwsze sugestie dotyczące sposobów
drzewami.
bezpiecznego odprowadzenia do ziemi prÄ…du
W przykładzie przedstawionym na rys. 2c,
piorunowego. Ryciny pochodzÄ…ce z tego okre-
spadek napięcia wywołany przez przepływ
su wykazują, że próbowano chronić zarówno
prÄ…du piorunowego w pniu drzewa oraz w
mężczyzna jak i kobiety (rys.3.).
ziemi jest na tyle wysoki, że wywołuje prze-
Fantazyjnie doczepiane zwody i przewody od-
skok iskrowy do osoby stojÄ…cej pod drzewem.
prowadzające były modnym dodatkiem do
Dodatkowym zagrożeniem są napięcia kro-
kreacji i jednocześnie umożliwiały, zdaniem
kowe. W przypadku stojÄ…cych w rozkroku
ówczesnych projektantów, bezpieczne od-
osób w bliskim sąsiedztwie obiektu uderzo-
prowadzenie prÄ…du piorunowego.
nego przez piorun, napięcie krokowe mogą
Przedstawiony sposób ochrony, polegający na
osiągnąć znaczne wartości i grożą porażeniem
umieszczeniu prostej instalacji piorunochron-
2d.
nej na chronionym człowieku, zalecano rów-
Przyczynami śmiertelnych [1] porażeń są naj-
nież w publikacjach sprzed kilkudziesięciu lat
częściej fibrylacja komór sercowych lub za-
[6] .
hamowanie pracy układu oddechowego.
Kreacje może nie są już tak wyszukane, ale Przedstawione rozwiązania ochrony zapro-
zasada działania jest analogiczna  ubiór po- jektowano dla turystów oraz robotników rol-
winien nie krępować ruchów i posiadać siatkę nych. Do odprowadzenia prądu piorunowego
przewodów odprowadzających bezpiecznie proponowano linkę miedzianą o przekroju 6
prąd piorunowy (rys.4.). lub 10 mm2 . Uwzględniając możliwość wypa-
rowania przewodów przy przepływie prądów
piorunowych zalecano takie ich rozmieszcze-
nie, aby nie dotykały bezpośrednio osoby
chronionej.
Pojawiły się również sugestie, że osoby zasko-
czone przez burzę powinny same stworzyć
prostą instalację piorunochronną. Przykład ta-
kiego rozwiÄ…zania przedstawia rys. 5.
Rys.5. Prosta instalacja piorunochronna [6]
Rys.3. Indywidualna ochrona odgromowa [2]
W przedstawionym układzie, w celu uniknię-
(rysunki pochodzÄ… z XVIII w)
cia przeskoków iskrowych od stworzonej in-
stalacji do chronionych osób, stosowano dwa
przewody odprowadzajÄ…ce i sugerowano ich
zwiększenie do 3 lub 4. Dodatkowo, wyelimi-
nowanie zagrożeń stwarzanych przez napięcia
krokowe wymagało, aby chronione osoby trzy-
mały obie stopy na przewodzie.
Stosowanie przedstawionych rozwiązań jest
kłopotliwe i w przypadku rozwoju wyładowa-
nia na osobÄ… posiadajÄ…cÄ… taki piorunochron
zwiększa prawdopodobieństwo bezpośred-
niego uderzenia (dotyczy to szczególnie
ochrony przedstawionej na rys. 5.).
Obecnie zalecane sposoby ochrony polegajÄ…
na powszechnym uświadomieniu ludzi o :
Rys.4. Sposoby ochrony  osobistej [6] pro-
ponowane w latach 70 XX w.
- występujących zagrożeniach piorunowych i Stosując takie podejście do ochrony należy w
przedstawianiu czynności, których należy czasie burzy nie wykonywać lub co najmniej
unikać, unikać wykonywania szeregu czynności. Pod-
- podstawowych zasadach poprawnego po- stawowe z nich zestawiono w tablicy 1.
stępowania w czasie burzy.
Tablica 1. Przykładowe zagrożenia występujące podczas burzy
Przykładowe zagrożenia Zachowań, których należy unikać
W czasie burzy nie należy:
przebywać w odkrytym terenie, na któ-
rym jesteśmy najwyższym  obiektem ,
chodzić po górach,
przebywać pod drzewami lub w zagajni-
kach,
szukać schroniona w namiotach, szała-
sach lub innych niewielkich obiektach,
szczególnie jeśli są one w zagajnikach
lub pod drzewami,
trzymać w rękach długich przewodzą-
cych, przedmiotów (np. parasole, wędki,
kije golfowe),
dotykać lub stać w bliskim sąsiedztwie
przewodów odprowadzających instalacji
piorunochronnej,
łowić ryb ( z pomostów, z brzegu lub z
Å‚odzi),
bawić się przedmiotami unoszącymi się
w powietrzu (latawce, modele na uwięzi),
jez
dzić na rowerze lub konno,
pływać w otwartych zbiornikach wod-
nych,
żeglować lub grać w golfa,
unikać szybkiej jazdy samochodem,
prowadzić zbędnych rozmów telefonicz-
nych z aparatów stacjanarnych,
w obiektach budowlanych przebywać w
bliskim sÄ…siedztwie instalacji elektrycz-
nych lub telekomunikacyjnych.
Równocześnie opracowano proste sposoby po- których stosowanie powinno ograniczyć za-
stępowania ( patrz tablica 2.) w czasie burzy, grożenie piorunowe.
Tablica 2. Podstawowe zasady poprawnego postępowania w czasie burzy
Przykłady poprawnych zachowań Sposoby ochrony
Podstawowe zalecenia poprawnego po-
stępowania w czasie burzy.
Przerwij wykonywanie czynności przed-
stawionych w tablicy 1.
Przebywaj w obiektach budowlanych, sa-
mochodach, autobusach, tramwajach.
Pozostań w strefie osłonowej tworzonej
przez obiekty budowlane.
Jeśli burza dopiero się zbliża szukaj
schronienia przy wysokim obiekcie (w
strefie osłonowej tworzonej przez obiekt).
Jeśli w pobliżu nie ma wysokiego obiektu,
tworzącego bezpieczną strefę osłonową,
przykucnij łącząc stopy razem (starać się
nie być najwyższym obiektem w danym
terenie).
Unikaj schroniona w namiotach, szała-
sach lub innych niewielkich obiektach.
Nie szukaj schronienia w zagajnikach lub
pod pojedynczymi drzewami.
Jeśli znajdujesz się w bliskim sąsiedztwie
wyższego obiektu np. drzewa to zachowaj
od niego odległości uniemożliwiające wy-
stąpienie przeskoków iskrowych (sugero-
wane odległości od ok. 3m do 5m).
Odłóż i nie trzymaj długich metalowych
lub przewodzących przedmiotów (np. pa-
rasole, wędki, kije golfowe).
Jeśli prowadzisz samochód zwolnij lub
nawet zatrzymaj siÄ™ z dala od drzew i po-
zostań w samochodzie.
SiedzÄ…c w samochodzie nie dotykaj odle-
głych części metalowych (najlepiej połóż
ręce na kolanach i przeczekaj burzę).
Jeśli znajdujesz się na łodzi, przypłyń do
brzegu, zacumuj łódz
i opuść ją.
Przerwij jazdÄ™ na rowerze, jazdÄ™ konnÄ…
lub przejażdżkę w kabriolecie.
Należy zauważyć, że wśród specjalistów zaj-
" odłączy, jeśli w obiekcie nie zastoso-
mujÄ…cych siÄ™ zagadnieniami ochrony odgro-
wano systemów ograniczników prze-
mowej nie ma zgodności co do niektórych za-
pięć, wszelkie urządzenia elektryczne i
leceń poprawnego postępowania w czasie bu-
elektroniczne od instalacji elektrycznej
rzy.
i systemów przesyłu sygnałów,
Podstawową sprawą są zasady postępowania
" zamknąć okna, nie kąpać się,
przed bezpośrednim uderzeniem pioruna.
Występujące zagrożenie sygnalizują  stające
" w drewnianych obiektach starać się
dęba włosy i tzw. gęsia skórka oraz syczenie i
przebywać w odległości ok. 1m od
trzaski towarzyszące wyładowaniom niezupeł-
ścian i wszelkich instalacji przewodzą-
nym od pobliskich  ostrych obiektów.
cych, a szczególnie elementów instala-
W takiej sytuacji część wskazówek zaleca
cji elektrycznej i telekomunikacyjnej
gwałtowną ucieczkę z miejsca zagrożenia, a
oraz urządzeń dołączonych do tych in-
postępując zgodnie z innymi należy pozostać
stalacji.
na miejscu i pochylić się jeszcze bardziej lub
" w obiektach o konstrukcji żelbetowej
nawet położyć na ziemi.
przebywać w odległości ok. 1m od
Rozbieżności dotyczą również zasad postępo-
elementów instalacji elektrycznej i te-
wania z posiadanymi metalowymi przedmio-
lekomunikacyjnej oraz urządzeń do
tami lub przewodzącymi częściami odzieży
nich połączonych.
(np. spinki do włosów, metalowe łańcuszki i
zamki błyskawiczna).
W części zaleceń sugeruje się, że takie przed-
mioty mogą stanowić dodatkowe z
ródła wyła-
dowań oddolnych zwiększających zagrożenie
piorunowe. W takim przypadku należałoby te
przedmioty odłożyć.
Pojawiają się również opinie [4] , że przed-
mioty te:
" nie mają żadnego wpływu na rozwój wy-
Å‚adowania piorunowego,
" ukierunkowują rozpływ prądu pioruno-
wego na zewnątrz ciała i tym samym
zmniejszają prąd płynący bezpośrednio
przez człowieka.
Najlepszym rozwiÄ…zaniem jest przebywanie w
Rys.5. Przykład sugerowanych odległości ja-
czasie burzy w obiekcie budowlanym, który
kie należy zachować w czasie burzy.
posiada poprawnie wykonaną zewnętrzną i
wewnętrzną ochronę odgromową.
Przestrzeganie przedstawionych zasad powin-
Jeśli nie jesteśmy pewni poprawności rozwią-
no znacznie ograniczyć lub nawet wyelimino-
zań ochrony odgromowej lub budynek jej nie
wać zagrożenie stwarzane przez doziemne wy-
posiada to należy:
Å‚adowania piorunowe.
" nie używać urządzeń podłączonych do
Literatura
instalacji elektrycznej, szczególnie do-
tyczy to maszynek do golenia, szczote-
1. Flisowski Z. : Trendy rozwojowe
czek elektrycznych, suszarek do wło-
ochrony odgromowej budowli. Część 1.
sów,
Wyładowania piorunowe jako z
ródło
zagrożenia. PWN 1986.
" unikać prowadzenia rozmów telefo-
nicznych (z telefonów stacjonarnych),
2. Hasse P.: History of Lightning Protec- 6. Szpor. S. Ochrona odgromowa. Tom 3.
tion. IEC-TC 81 Memorial Lecture Piorunochrony. WNT 1978.
Meeting. IEIE of Japan, 28th June
7. Leben mit Blitzen. Wydawnictwo
1988.
DEHN + SOHNE.
3. Hasse P., Wiesinger J.: Handbuch für
8. IEC 61024-1. Protection of structures
Blitzschutz und Erdung. Pflaum Ver-
against lightning. Part 1. General prin-
trag Munchen 1989.
ciples.
4. Kikagawa W.: Safety guide against
9. IEC 61213-1. Protection against light-
lightning hazards. 20th International
ning electromagnetic impulse. Part 1.
Conference on Lightning Protection,
General principles.
Interlaken 1990.
10. PN-IEC 61024-1 Ochrona odgromowa
5. Wie kann man sich gegen Blitzeinwir-
obiektów budowanych. Zasady ogólne
kungen schützen. Ausschluss Blitz-
11. PN-IEC 61312-1: Ochrona przed pioru-
schutz und Blitzforschung (ABB) des
nowym impulsem elektromagnetycznym.
VDE.
Zasady ogólne.