1.11
Hromosvody
Dle předpisů musí mít každá stavba pro bydlení vyřešenou ochranu před bleskem. Korektní označení zařízení by bylo „bleskosvod“, ale budeme se držet tradičního pojmenování „hromosvod“, i když jde o svedení blesku, nikoliv hromu.
1.11.1
Historie ochrany před bleskem
V roce 1753 sepsal kněz Václav Prokop Diviš (vlastním jménem Václav Divíšek) pojednání o svádění elektrických výbojů z mraků do země. V roce 1754 postavil v Příměticích u Znojma „meteorologický stroj“, což byl 15 m vysoký dřevěný stožár (později byl zvýšen na 40 m) nahoře osazený systémem asi 400 kovových špičatých hrotů, které spojil řetězem se zemí, viz obr. 13. Dle Divišových představ měl tento stroj trvale vyrovnávat napětí mezi nebem a zemí, čímž by působil proti vzniku bleskového výboje. Přístroj samozřejmě fungoval jako klasický hromosvod.
+
13. Hromosvod Prokopa Diviše
Zdroj: Autor Bohemianroots, Divišův „meteorologický stroj“ fungoval jako bleskosvod., licence CC-BY-SA-3.0.
Obr. 13. Hromosvod Prokopa Diviše
Zhruba ve stejné době prováděl pokusy s blesky i Benjamin Franklin, který sestrojil svůj bleskosvod o pár let později než Diviš. Tzv. Franklinův hromosvod se později rozšířil do celého světa.
Zajímavost
Franklin se prý rozhodl blesk vyzkoušet doslova na vlastní kůži, papírového draka upevnil na kovovou tyč, na konec provázku přivázal klíč a draka vypustil při bouřce. Poté, co drah vletěl do bouřkového mraku, Franklin pozoroval jiskry a pocítil náraz, jak výboj z mraku prošel drakem a po provázku až do kovového klíče.
1.11.2
Blesky
Mezi mrakem a zemí mohou vznikat různé druhy blesků podle toto, jak je nabitá země a jak mrak (pozitivní a negativní), a jestli výboj míří od mraku na zem (sestupující blesk), nebo ze země k mraku (vzestupující blesk). Sestupující blesky, ať již pozitivní, či negativní, se vyskytují především na rovinách nebo nízkých budovách. Vzestupující blesky vznikají spíše na velmi vysokých objektech a vysokých kopcích.
Blesky mají řadu nepříjemných účinků (tepelné, dynamické, elektromagnetické). V jejich důsledku dochází často k požárům, zničení střech, celých domů. Velkým problémem bývá i poškození elektrické instalace, elektronických a datových zařízení. V důsledku úderu blesku též vznikají atmosférická přepětí. Problematiku přepětí a ochran proti němu řeší podrobněji materiál Elektroenergetika 4 – poruchové stavy od stejné autorky.
1.11.3
Legislativa
Vyhláška č. 268/2009 Sb. Vyhláška o technických požadavcích na stavby [9] uvádí v § 36, na jakých stavbách a zařízeních se musí zřizovat ochrana před bleskem (např. tam, kde by blesk mohl způsobit ohrožení života nebo zdraví, zejména ve stavbě pro bydlení, stavbě s vnitřním shromažďovacím prostorem, stavbě pro obchod, zdravotnictví a školství, stavbě pro ubytovací zařízení nebo stavbě pro větší počet zvířat).
Ochranu před bleskem řeší soubor norem ČSN EN 62305 ed. 2, které jsou harmonizované s evropskými normami. Má několik částí:
  • Část 1: Obecné principy – udává obecné principy, kterými se má řídit ochrana staveb, osob a sítí připojených ke stavbě před bleskem.
  • Část 2: Řízení rizika – poskytuje postup pro vyhodnocení rizika pro stavbu, který musí každý projektant udělat pro návrh ochrany před bleskem. Na základě toho je možné zařadit objekt do určité třídy ochrany LPS (Lightning Protection System). Pro každou třídu ochrany LPS je stanovena velikost maximálního a minimálního bleskového výboje, před kterým musí být objekt ochráněn. Od určení třídy ochrany LPS se pak odvíjí i vlastní návrh ochrany.
  • Část 3: Hmotné škody na stavbách a ohrožení života – obsahuje požadavky na ochranu staveb před hmotnými škodami pomocí určité třídy ochrany LPS a ochranu před úrazem osob a zvířat vlivem dotykového a krokového napětí v blízkosti LPS. Udává metody pro návrh hromosvodní ochrany.
  • Část 4: Elektrické a elektronické systémy ve stavbách – shrnuje informace pro správný návrh, instalaci, revizi, údržbu a zkoušky elektrických a elektronických systémů uvnitř staveb, která jsou schopná snížit riziko stálých poruch způsobených elektromagnetickým impulzem blesku.
Podobnosti jsou uvedeny v ODZ Elektroenergetika 4 – poruchové stavy.
Projektová dokumentace pro stavební povolení by již měla obsahovat analýzu rizika.
1.11.4
Návrh hromosvodu
Hromosvodní ochranu navrhujeme dle druhu stavby, její technické a požární odolnosti.
Pro konstrukci hromosvodu je nutné zabezpečit, aby byly splněny následující podmínky:
  • Jímač musí mít dostatečný odstup od ostatních předmětů, aby se zabránilo přeskoku výboje;
  • Vliv hlavního výboje i následných výbojů blesku musí být zredukován pod nebezpečnou úroveň;
  • Každá změna hromosvodní ochrany musí vést ke zvýšení ochrany;
  • Konstrukce musí zajistit maximální parametry pro běžnou hromosvodní ochranu objektu.
Pro návrh hromosvodu se používají tři různé metody:
  • Metoda ochranného úhlu;
  • Metoda valící se koule;
  • Metoda mřížové soustavy.
Podrobněji jsou všechny tři metody popsány v ODZ Elektroenergetika 4 – poruchové stavy.
Pro rozlehlejší objekty obvykle nestačí jeden jímač, ale k hlavnímu jímači musíme přidat ještě jeden nebo více pomocných jímačů, aby byl celý objekt dostatečně chráněn. Jímače jsou pomocí svodů připojeny na uzemnění objektu (zemnič). Svody mají být umístěny po maximálně 15 m. Provádějí se vodičem AlMgSi (slitina hliníku, hořčíku a křemíku), dole se připojí na zemnič. Jímače je vhodné na střeše propojit hřebenovou soustavou. Na obr. 14 je vidět návrh hromosvodu pro dům, kde je použito více jímačů. Svody jsou umístěny v protilehlých rozích objektu.
+
14. Hromosvodní ochrana s více jímači
Obr. 14. Hromosvodní ochrana s více jímači
Zemniče leží pod povrchem země. Musí být rozmístěné rovnoměrně po obvodu budovy. Rozlišujeme dva typy:
  • Typ A – horizontální paprskový nebo vertikální, je nainstalován kolem budovy. Provádí se obvykle u již hotových staveb.
  • Typ B – okruhový zemnič, bývá nainstalován po obvodu budovy nebo přímo v zemi, např. základový zemnič. Doporučuje se pro nové stavby.
Pro stavby z hořlavých materiálů, s hořlavou střešní konstrukcí můžeme navrhnout oddálený hromosvod, který není přímo na chráněném objektu, ale např. na objektu vedlejším.
Souhrn
Návrh a provedení elektrické instalace v obytných budovách se řídí řadou předpisů. Napájení obytných objektů se obvykle zajišťuje pouze z jednoho zdroje, protože se jedná o nejnižší stupeň důležitosti (viz kap. 2.2).
Při návrhu elektroinstalace je potřeba zohlednit místní faktory i požadavky investora. Nedílnou součástí celého projektu je pak i návrh hromosvodní ochrany.