Instalacje wyrównania potencjałów – uziemianie elementów metalowych

Jachty są narażone na wyładowania atmosferyczne zarówno podczas żeglugi, jak i zakotwiczenia łodzi. Z tego powodu warto wykorzystać możliwości, jakie oferują instalacje wyrównania potencjałów, aby uniknąć uderzenia pioruna lub zmniejszyć negatywne skutki takiego wyładowania. Niestety wciąż w wielu łodziach systemy ochrony odgromowej nie są standardem. Jak działają instalacje wyrównania potencjału i dlaczego warto w nie zainwestować? Podpowiadamy.

Czym jest instalacja wyrównania potencjałów?

Instalacje wyrównania potencjałów to połączone ze sobą przewody wyrównawcze, a także inne elementy, które spełniają podobne zadania. Ich celem jest niedopuszczenie do przeskoków iskrowych, do których mogłoby dojść wskutek wyładowań atmosferycznych, a także ochrona układu przed przepięciami i wyeliminowanie zakłóceń związanych z nieprawidłowym funkcjonowaniem urządzeń elektrycznych. Systemy ochrony odgromowej to skomplikowane urządzenia, które pełnią jednak bardzo istotną rolę na pokładzie jachtu. Mogą się składać z kombinacji piorunochronu i zabezpieczenia przeciwprzepięciowego, ale też działać na zasadzie wyrównania potencjałów w bezpośrednim otoczeniu jednostki. 

W przypadku jachtów stosowana jest zasada, zgodnie z którą wszystkie przewody ochronne elektroniki pokładowej, a także części metalowe, powinny być przyłączone do tego samego systemu wyrównania potencjałów. Dzięki zastosowaniu uziemienia jesteśmy w stanie zapobiegać powstawaniu napięcia dotykowego, a także przeskoków iskrowych. Przewody w instalacji wyrównania potencjałów powinny być wykonane z miedzi lub innego podobnego materiału, a ich przekrój musi wynosić minimum 6 mm2.

Dlaczego warto inwestować w instalację wyrównania potencjałów?

Istnieje spore prawdopodobieństwo, że zarówno w pływającą, jak i zacumowaną łódź bądź jacht podczas burzy trafi piorun. Jest ono zależne głównie od gęstości wyładowań w miejscu pobytu jednostki, ale także jej usytuowania. W przypadku oceny zagrożenia na wodzie szacuje się, że niebezpieczeństwo jest tym większe, im bliżej jacht znajduje się wód okołorównikowych. Wbrew pozorom jednak częstotliwość uderzeń pioruna w jednostki zakotwiczone jest dużo wyższa niż na morzu.

W przypadku uderzenia pioruna w maszt jachtu, a więc w miejsce, w którym zazwyczaj zlokalizowane są różne kable, na przykład do świateł pozycyjnych czy wiatromierza, po których następnie prąd piorunowy dostaje się do pokładowej sieci okablowania, istnieje duża szansa, że może dojść do uszkodzenia tych sprzętów, a w konsekwencji do wnikania wody na powierzchnię jachtu.

Istnieje możliwość ustalenia potencjalnych miejsc uderzeń pioruna. W tym celu wykorzystuje się metodę toczącej się kuli. Wszelkie miejsca styku kuli piorunowej z powierzchnią jachtu, które zostaną wyznaczone przy pomocy tej techniki, traktowane są jako hipotetyczne obszary, w które może uderzyć piorun. Z tego powodu powinny być szczególnie chronione. 

Jak dopasować ochronę odgromową do materiału, z którego wykonany jest jacht?

Wybór środków ochrony odgromowej powinien być uzależniony od materiału, z którego wykonany jest kadłub bądź maszt jachtu, ponieważ będą się one różniły w zależności od tego czy jest on wyprodukowany z metalu, czy niemetalu. W przypadku, kiedy kadłub wykonany jest z metalu, jest bezpośrednio połączony z masztem. Dlatego w momencie uderzenia pioruna w maszt, większość prądu piorunowego będzie odprowadzana przez maszt do wody. Dlatego w takim przypadku nie jest konieczne stosowanie dodatkowych środków ochrony, chociaż nie jest zabronione.  

Jeżeli jednak mamy do czynienia z jachtem drewnianym bądź wykonanym z GRP, wówczas konieczne jest zastosowanie ochrony odgromowej. Drewniane maszty wymagają użycia zwoju o grubości co najmniej 12 mm, który będzie wystawał 300 mm ponad maszt. Przewody te powinny być wykonane z miedzi, a ich przekrój powinien wynosić przynajmniej 70 mm2. Płytka uziemiająca zaś musi być wykonana z miedzi, bądź innego materiału wykazującego odporność na działanie wody morskiej, a jej powierzchnia to minimum 0,25 m2.

Ochrona odgromowa w praktyce

Ochrona odgromowa jachtów, to zagadnienie którym powinien zainteresować się każdy właściciel takiej jednostki, aby zapewnić sobie i swojej załodze maksymalne bezpieczeństwo. Konkretne środki, jakie należy przedsięwziąć, w przypadku każdej z jednostek mogą się jednak nieco różnić. Dlatego warto skonsultować się ze specjalistami, by otrzymać porady dotyczące ochrony odgromowej. 

Na jachtach żaglowych uziemienie wykonuje się przez stalowy kadłub, a także zainstalowaną płytkę uziemiającą lub stępkę. Niezwykle istotne jest, aby upewnić się, że uziemienie znajduje się pod wodą, nawet w przypadku dużych przechyłów. Poza instalacją piorunochronną na łodzi, warto zadbać o wyrównanie potencjałów również wewnątrz jednostki. Osiąga się je poprzez połączenie ze sobą, a także z uziemieniem wszystkich elementów przewodzących, takich jak: kuchenka, akumulatory, zlewozmywak, umywalki itp.  

Pamiętajmy również, by wówczas wykorzystać specjalne elementy, ponieważ standardowe złączki zwykle nie nadają się do tego celu ze względu na to, że nie są w stanie poradzić sobie z tak dużymi różnicami potencjałów. Dlatego elementy połączenia przewodników muszą wytrzymać ogromne wyładowania atmosferyczne. Przewód wyrównania potencjałów należy podłączyć do uziemienia jednostki, aby zminimalizować korozję prądową. Dodatkowo wszystkie przewody wyrównania potencjałów powinny być oznaczone kolorem zielonym lub żółtym z paskiem.

Ochrona ludzi

Wymienione środki wyrównania potencjałów redukują zagrożenie dla ludzi na pokładzie jachtu. W razie burzy jednak:

• nie należy pozostawać na pokładzie jachtu, ponieważ na jego mokrej powierzchni może dojść do różnicy potencjałów, co, w połączeniu z mokrą skórą stworzy zagrożenie dla człowieka,
• nie należy dotykać metalowych przedmiotów.

Bardzo istotne jest również, by regularnie dokonywać przeglądów instalacji wyrównania potencjałów, aby mieć pewność, że działa ona sprawnie i prawidłowo. 

 Photo by x ) on Unsplash