Hromosvody

zařízení k ochraně budov, objektů a živých bytostí v nich před nebezpečnými účinky blesku; vytváří umělou vodivou cestu k přijetí a svedení bleskového výboje do země.

 

Bleskosvod Franklinova typu

Nejrozšířenější způsob ochrany před přímým úderem blesku spočívá zjednodušeně ve vytvoření vodivé překážky, která znemožní průnik bleskového výboje k chráněnému objektu a svede převážnou část energie blesku do zemnici soustavy. Podle doporučeni EN 61024-1 je možné použít elektrogeometrický model pro vyšetřeni ochranného prostoru. Tento model spolu se stanovením ochranné hladiny, do které objekt spadá, pomáhá zajistit maximální spolehlivost a určuje charakteristické vlastnosti jímací soustavy, jako jsou rozměry ok mříže, vzdálenosti svodů, ochranné úhly tyčových jímačů atd.
Takto navržený hromosvod musí být zhotoven z materiálů, které dobře odolávají korozívním vlivům okolního prostředí. V České republice je nejrozšířenějším materiálem žárově pozinkovaná ocel. Bohužel její životnost se díky znečištění ovzduší o dalším nepříznivým vlivům neustále zkracuje. Z toho důvodu i životnost soustavy hromosvodu z pozinkovaných prvků klesá.
Proto zavádíme na náš trh i jiné, méně tradiční materiály. Jsou jimi zejména nerez ocel, hliník a jeho slitiny, odolné plastické hmoty i dobře známá měď. Je pravda, že pořizovací cena hromosvodu zhotoveného z těchto materiálů je o něco vyšší než u pozinkované oceli, ale tato nevýhodo je bezesporu vyvážena téměř bezúdržbovým provozem a několikanásobnou životností. Mimo jiné použití trvanlivých materiálů zabrání nepřímo i následným škodám (poškození střešního pláště apod.), které vznikají při výměnách zkorodovaných částí pozinkovaných hromosvodů a jejich nátěrech v rámci údržby. Kromě vyšší životností přináší použití námi dodávaných materiálů i výraz­nou úsporu času potřebného na montáž o spolu s dokonalým řešením kotvicích technik i minimální zatížení chráněné stavby, ať již po mechanické čí estetické stránce.

 

Aktivní bleskosvod

Na našem trhu se v současné době objevují nové typy hromosvodové ochrany, jedná se o moderní vysoce progresivní aktivní hromosvody.
Toto zařízení má ve své nadzemní konstrukční části (obvykle v jímacím prvku) umístěno vysoce pulsující zařízení obsahující elektronickou část. Tato elektronická část u všech dovážených hromosvodů je schopná samostatné činnosti bez připojení na zdroj elektrické energie.
Před bouřkovou činností, kdy se mění elektrické pole mezi mraky a zemí, vysílá aktivní hromosvod pulsující signál v přesně určené a řízené frekvenci a amplitudě. Tímto paprskem vytváří ionizační kanál pro snadnější svedení bleskového výboje. Aktivní paprsek tedy blesk nepřitahuje, pouze usměrňuje ty, které uhodí v jeho aktivní sféře. Toto usměrnění výboje proběhne pouze v případě, když se blesk přiblíží k aktivnímu hromosvodu do určité vzdálenosti. Svoji energii aktivní hromosvod vyvozuje z okolí elektrického pole, existujícího v době bouřky.
Čas dosažený v porovnání s použitím klasického Frenklinova bleskosvodu při stejných podmínkách se nazývá zisk iniciačního času (delta t). Další důležitou hodnotou je tzv. iniciační vzdálenost - zjednodušeně řečeno vzdálenost ionizačního paprsku (delta L), tato hodnota je dána výkonem elektronické části v použitém aktivním hromosvodu.
Ochranný poloměr aktivních hromosvodů se počítá podle typu použitého aktivního hromosvodu a to podle slovenské normy nebo francouzské normy NFC 17–102 nebo španělské normy UNE 21-186. V uvedených normách jsou rovněž bližší kritéria pro stanovení návrhu aktivní hromosvodové ochrany jako jsou např. okolí budovy, konstrukce budovy, obsah stavby, obyvatelnost stavby, následky zásahu bleskem apod.

 

Hromosvod má tři části

 

a) jímací zařízení, zachycující blesk (vodiče, tyče, mříže)
b) svody, které tvoří vodivé spojení od jímacího zařízení k uzemnění, přičemž každý svod má být připojen k vlastnímu zemniči
c) uzemnění, zajišťující svod blesku (výboje) do země; je tvořeno zemniči různého tvaru (tyče, desky, pásky), které jsou zapuštěny v zemi

Blesk, elektrický výboj mezi centry kladného a záporného náboje jednoho nebo více oblaků, mezi oblakem a zemí nebo řidčeji mezi oblakem a stratosférou. Po proběhnutí prvotního elektrického výboje, tzv. vůdce blesku (leader), se vytvoří viditelný kanál tvořený rozžhaveným a ionizovaným vzduchem. Z elektrických účinků blesku vyplývají účinky světelné, tepelné, akustické (hřmění, hrom), mechanické a chemické. Podle vzhledu se rozlišuje blesk čárový, vyskytující se nejčastěji mezi oblakem a zemí, jehož viditelný kanál není rozvětven; blesk perlový (čočkový) s pravidelně přerušovaným viditelným kanálem; blesk plošný, pozorovaný zejm. při blýskavicích, kdy je vidět pouze jako ozářený oblak; blesk rozvětvený, s často bohatým větvením kanálu, který se rozpadá až na několik desítek dílčích úderů; blesk stuhový, řídce se vyskytující vzhled blesku s velkou šířkou viditelného kanálu. Zvláštním úkazem je kulový blesk, obvykle popisovaný jako koule o průměru několik centimetrů až několik decimetrů, světélkující nebo zářící v různých barvách, která sestupuje z oblaku dolů nebo volně pluje vzduchem a často vniká do objektů. Při dopadu do vody je patrný silný výpar, při dotyku působí popáleniny, někdy zaniká tiše, jindy s praskotem nebo explozí. Vznik kulového blesku vysvětluje řada teorií, z nichž však dosud žádná není obecně přijímána. Nejčastěji se předpokládá, že jde o určitou formu existence plazmy v atmosféře.


Úvod do problematiky hromosvodů, nově LPS (lightning protection system)

Následující řádky jsou určeny zejména laikům, kteří se čas od času ocitnou v situaci, kdy mají rozhodovat nebo spolurozhodovat o tom zda hromosvod ano či ne, tedy lépe řečeno z jejich pohledu, zda vydat či nevydat částku nezanedbatelnou za zařízení jehož účel, nezbytnost a přínos lze dovodit jen se značnou dávkou fantazie.

Pokud jste již rozhodnuti hromosvod pořídit, je nejspíš zbytečné číst dále.
Žel rozsah tématu nedovoluje podání informací způsobem méně rozsáhlým a méně trpěliví zřejmě nedojdou až k závěru.


Pokud se ohlédneme po názorech na Netu, setkáme se s širokou škálou názorů od těch katastrofických (pojišťovna nehradí…, blesky jsou přitahovány kovem…, jediným spolehlivým řešením je aktivní…, stejně bude válka…) až po přehnaně optimistické (u nás nikdy neuhodí, říkal už děda…, když jste u trafa, tak není potřeba…).
Většina výše zmiňovaných názorů je prezentována opět neodborníky s vysokým stupněm sebehodnocení.


Chcete-li se skutečně dopátrat odpovědí na svoje otázky a udělat si jasno do té míry, aby Vaše rozhodnutí bylo volbou nikoliv plácnutím, obraťte se na samostatně pracujícího ( tzn. min. §8 vyhl. 50/78) elektrikáře, projektanta elektro, revizního technika. Jde o osoby , které mají kvalifikaci a praxi, ta jim dává nezbytné znalosti a zkušenosti v této problematice a jsou proto v drtivé většině případů schopny objasnit veškeré otázky týkající se hromosvodů.


Co se týče zákonného stavu věcí je situace poměrně snadno přehlédnutelná.
Pokud pomineme stavby zvláštní povahy a určení (budovy pro shromažďování velkého počtu lidí, muzea a jiné stavby ve kterých jsou uloženy věci velké hodnoty, sklady výbušnin, sklady hořlavin…), které podléhají povinnosti mít hromosvod a které mají v péči a na starost osoby znalé problematiky, budeme se nadále věnovat běžným provozním budovám a stavbám rodinných a bytových domů.
V současnosti existuje jediný předpis, který vysloveně nařizuje zbudování hromosvodu. Jde o vyhlášku 137/1998 Sb., kde § 47 uvádí:


Ochrana před bleskem

Ochrana před bleskem se musí zřizovat na stavbách a zařízeních tam, kde by blesk mohl způsobit:

a.  ohrožení života nebo zdraví osob (například bytový dům, stavba pro shromažďování většího počtu osob, stavba pro obchod, zdravotnictví a školství, stavby veřejných ubytovacích zařízení) nebo většího počtu zvířat,

b.  poruchu s rozsáhlými důsledky (například elektrárna, plynárna, vodárna, budova pro spojová zařízení, nádraží),

c.   výbuch (například výrobna a sklad výbušných a hořlavých látek, kapalin a plynů),

d.  škody na kulturních, popřípadě jiných hodnotách (například obrazárna, knihovna, archiv, muzeum, památkově chráněná budova),

e.  přenesení požáru stavby na sousední stavby, které podle písmen a) až d) musí být před bleskem chráněny,

f.    ohrožení stavby, u které je zvýšené nebezpečí zásahu bleskem v důsledku jejího umístění na návrší nebo vyčnívá-li nad okolí (například tovární komín, věž, rozhledna)



Jak však ukazuje dosavadní praxe, stává se velmi zřídka, aby např. stavební úřad striktně požadoval zbudování hromosvodu na rodinném domě, ještě vzácněji potom pojišťovny. Nadále bude zřejmě platit, že u staveb bez povinnosti vyplývající z normy nebo zvláštního předpisu bude o zbudování hromosvodu rozhodovat sám investor.
(Odlišná je situace u již existujících zařízení, bez ohledu na jejich stáří. Pokud je zařízení namontováno, je vlastník povinen jej udržovat v odpovídajícím stavu a pravidelně jej nechat revidovat, to se týká všech vyhrazených technických zařízení - výtahů, plynových přípojek a kotlů, tlakových nádob…, revizní zprávy bývají skutečně vyžadovány při jakémkoli problému a při nejrůznějších kontrolách).

Aby to nebylo až tak jednoduché rozhodování, dochází ke změně normy. Původní ČSN 34 13 90 je ve stadiu labutí písně a od 1.2.2009 nebude možno ji nadále aplikovat. Norma byla relativně jednoduchá a zdatný elektrikář či hromosvodař po obchůzce objektu zpravidla započal s návrhem zařízení. Nicméně řešila téměř výhradně ochranu před úderem blesku a až na několik málo odstavců se nezabývala ochranou před přeskoky – tedy vyrovnáním potenciálů. V souladu s tímto stavem mnohé domácnosti oželely, po zásahu objektu bleskem nebo přepětím ze země, spotřební elektroniku, firmy zase počítače, modemy atd. Ochranu před přepětím řešil málokdo, velmi často potom ti již postižení.

To se v budoucnu snad zásadně změní díky nové normě EN 62 305- ochrana před bleskem a přepětím, která jak již název napovídá, zabírá celý rozsah dané problematiky. Z toho také vyplývá jiný pohled na posuzování potřeby ochrany objektu. Nejde již jen o ochranu před úderem blesku samotným, ale i před jeho účinky, které se mohou projevit i v okruhu několika kilometrů od místa úderu.
Na hromosvod tato norma nahlíží jako na jednu z částí opatření ochrany před bleskem a přepětím.

Tou druhou částí, neméně významnou, je vnitřní systém LPS. Skládá se z přístrojového vybavení rozvodných a jistících skříní, případně zásuvek, které zajišťuje vyrovnání potenciálů snižováním přepětí na různých částech rozvodů nebo odpojením částí instalací, tak aby nedošlo k působení přepětí na rozvody a spotřebiče.

Zásadní otázkou se tedy stává výše hodnot, které chceme chránit. Rozhodně je rozdíl mezi rodinným domkem o jednom tranzistorovém rádiu a jedné barevné televizi a vilou - sídlem podnikatele využívajícím veškerá komunikační media, s vlastním serverem a sítí v celém objektu, s obývákem s plazmou a domácím kinem nebo kancelářskou budovou - sídlem nemalého počtu firem užívajících výpočetní a komunikační techniku za miliony.

Norma dle výše hodnot, jež potřebujeme chránit a případně stupně nebezpečnosti objektu (výbušniny atd.), dělí objekty do čtyř tříd (1 - nejvyšší ochrana, 4 – nejnižší stupeň ochrany), a toto číselné označení třídy hraje následně důležitou roli ve výpočtech některých parametrů soustavy, kdy je číslo třídy dosazováno do vzorců výpočtů.
Norma samotná je dílem mezinárodního týmu odborníků, za účasti zástupců většiny členských zemí EU a také USA, kde jsou v otázkách ochrany před bleskem zřejmě nejdál - hlavně z důvodů rozsáhlosti území země, kde jsou zastoupeny i oblasti s velmi častými výskyty blesků. Normu můžeme tedy považovat za dokument solidní hodnoty, podepřené zkušenostmi a výzkumem, za propracovaný systém výpočtu a návrhu soustav ochrany před bleskem a přepětím.

Pokud se tedy stáváte investory a míníte vložit vlastní nebo spravované nemalé prostředky do nemovitosti a jejího vybavení doporučuji začít u projektu.
V momentu, kdy je znám účel objektu a jeho vybavení ( z toho vyvoditelné hodnoty) je možno zatřídit objekt do třídy ochrany a z něj stanovit způsoby ochrany, druh soustavy, stupně a způsoby ochrany před přepětím, způsob a druh spojení vnějšího a vnitřního systému ochrany atd. Projektovou přípravu rozhodně nepodceňujte. Když se poprvé stroje zakousnou do půdy, by již mělo být jasno. Je neveselé totiž později zjistit, že se zapomnělo na zemní či jiné vedení a následně se má prodražit o tisíce, či výrazně omezit funkci ochrany.

Zásady pro zbudování kvalitní fungující ochrany s dlouhou životností můžeme shrnout do několika bodů:

  1. ochranu budovat na základě projektu autorizovaného projektanta
  2. používat komponenty (u vnitřního systému) jednoho výrobce
  3. používat certifikované součásti (u vnějšího systému) a materiály
  4. provádět dílčí revize částí, které budou po zabudování nepřístupné
  5. stanovit dostatečně vysoký stupeň ochrany, aby nebyl překonám hodnotou vybavení stavby

Pokud budou tyto zásady dodrženy, mělo by se to povést.