"Vnitřní hromosvody", jejich návrh, možné provedení a účinnost

Požadavek spolehlivé budovy tedy stanoví také podmínku dobrého vyrovnání potenciálu a vzájemné součinnosti vnějšího a vnitřního hromosvodu, soustavy pro vyrovnání potenciálu a ochranné soustavy před nebezpečným dotykovým napětím, plus návaznost svodičů přepětí v informačních a sdělovacích obvodech na vnitřní hromosvod a ochranu před přepětím v instalaci napájení objektu. Jako určující jsou zákonem a prováděcí vyhláškou dány normy ČSN 332130 (plus ČSN 33 2140), ČSN EN 62305, dále pak ČSN EN 50310, ČSN EN 50173 a ČSN EN 50174. Výběr ochranných opatření proti bleskem indukovanému přepětí a požadavků na instalaci zařízení pro ochranu před přepětím musí být proveden v souladu s řadou ČSN 332000 a souborem EN 61643. Pokud se hovoří o tom, že požadavky normy nejsou závazné, znamená to - požadavky norem nemusí být splněny, pokud existuje podstatná inovace, která představuje pokrok, a normy ji ještě nestačily zapracovat.

S použitím veřejně přístupného překladu normy NFC 17-102:2011 - v normě je uvedeno: "Potřeba ochrany je dána mnoha parametry včetně hustoty blesků v dané oblasti. Návrh analýzy rizik je uveden v Příloze A. K rozhodnutí o přijetí ochranných opatření z jiných než statistických důvodů mohou vést i další úvahy - například závazné předpisy nebo personální aspekty, protože některé faktory nelze odhadnout: například přání na vyloučení ohrožení života nebo zajištění bezpečnosti obyvatel budovy mohou vyžadovat použití ochrany i v případě, že kalkulované riziko je pod přijatelnou úrovní. Mohou být použity různé normativní dokumenty poskytující metody analýzy rizik."

V odstavci 4.12 na straně 11 překladu je obrázek s prvky systému ochrany proti blesku (obrázek byl reprodukován v předchozí části tohoto souboru článků), na kterém je uvedeno spojení hromosvodných svodů na základový zemnič a soustavu vyrovnání potenciálu, stejně jako vyrovnání potenciálu v jednotlivých podlažích, u linií mezi vedených mezi více podlažími, stejně jako vyrovnání potenciálu mezi kovovými částmi stavby.

V odstavci 5.1 je stanoven rozsah návrhu ochrany proti blesku: "Návrh se provede podle požadované úrovně ochrany  proti blesku, s určením umístění jímače bleskosvodu, tras svodů a umístění a typu zemnícího systému.

Návrh bude založen na dostupných údajích a bude zahrnovat následující:

• tvar a sklon střechy

• materiál střechy, stěn a vnitřních konstrukcí
  

• kovové střešní prvky a důležité externí kovové prvky (plynovody, klimatizační zařízení, žebříky, antény, vodní nádrže.
  

• okapní žlaby a dešťové odpady

• vyčnívající části konstrukcí a jejich materiál (vodivý/nevodivý)
  

• nejzranitelnější části konstrukce: za zranitelné se považují vyčnívající části (věžičky, korouhvičky, ostré objekty, komíny, okapní žlaby, nároží a hřebeny, kovové objekty (odsavače vzduchu, lávky na čištění oken, zábradlí, fotovoltaické panely (UTE C15-712-1), balustrády,...), schodiště, technické nástavby na plochých střechách,...
  

• umístění kovových vedení (vodovod, elektro, plyn,...)
  

• překážky, které mohou ovlivnit trajektorii blesku (venkovní elektrická vedení, kovové ploty, stromy,...)
  

• charakteristiky okolního prostředí, které může mít korozivní účinky (slané prostředí, petrochemické závody, cementárny,...) 
• přítomnost hořlavých materiálů nebo citlivých zařízení (počítače, elektronická zařízení, cenné nebo nenahraditelné předměty,...)."
  

Odstavec 5.3 uvádí: "Co se týče neizolovaných svodů systému ESE, každý ESEAT musí být připojen minimálně ke dvěma svodům. Pro lepší rozdělení proudu by - kromě případu vyšší moci - měly být dvě trasy k uzemnění umístěny na dvou různých fasádách. Nejméně jedna z nich musí být specifický svod vyhovující EN 50164-2, protože přirozené prvky mohou být modifikovány nebo odstraněny bez respektování toho, že náleží k systému ochrany proti blesku. Jestliže je na stejné budově umístěno více ESEAT, pak svody mohou být společné, pokud vypočtená bezpečná vzdálenost pro celý systém tento počet umožňuje. Počet specifických svodů podle EN 50164-2 musí být minimálně roven počtu ESEAT na budově. Bezpečná vzdálenost umožňuje stanovit počet potřebných svodů a rovněž možnost použití společných svodů. Zvýšení poštu svodů pak umožňuje snížit bezpečnou vzdálenost."

Zde je možno chápat požadavek nejméně dvou svodů na jeden jímač jako požadavek zaručení funkčnosti hromosvodu při přerušení jednoho ze svodů. Větší počet svodů na jeden jímač není omezen, naopak je uvažován jako prostředek ke snížení bezpečného odstupu.

Články 5.4, 5.5 a 5.6 normy stanoví: "Interní systém ... musí zabránit výskytu nebezpečného jiskření v chráněné stavbě vznikajícího jako důsledek proudu blesku protékajícího v externím systému ... nebo v ostatních vodivých částech stavby. Nebezpečné jiskření může vzniknout mezi externím systémem ... a následujícími komponenty: kovovými instalacemi, interními systémy, externími vodivými součástmi a vedeními připojenými ke konstrukci...

Nebezpečné jiskření různými součástmi lze eliminovat pomocí:

• ekvipotenciálního pospojení podle 5.5, nebo
  

• elektrické izolace mezi součástmi podle 5.6.
  
  

Vyrovnání potenciálu je dosaženo propojením systému s:

• kovovými konstrukčními díly;

• kovovými instalacemi;

• interními systémy;

• externími vodivými součástmi a vedeními připojenými ke konstrukci.
  
  

Když je provedeno ekvipotenciální pospojení proti blesku k interním systémům, část proudu blesku může protékat do takovýchto systémů a tento efekt je nutné vzít v úvahu...


K propojení mohou být použity následující prostředky:

• pospojovací vodiče, tam kde není zajištěna elektrická kontinuita přirozeným pospojením;
  

• ochranná zařízení proti rázovým impulsům (SPD) tam, kde přímé propojení s pospojovacími vodiči není proveditelné...
  

Způsob, jakým je docíleno ekvipotenciální pospojení, je důležitý a musí být projednán s provozovatelem telekomunikační sítě, provozovatelem elektrické sítě, a ostatními provozovateli nebo dotčenými úřady, protože zde mohou existovat protichůdné požadavky. SPD musí být instalovány tak, aby byla možná jejich kontrola...

Ekvipotenciální pospojení proti blesku pro interní systémy: Bezpodmínečně musí být instalováno ekvipotenciální pospojení proti blesku. Pokud vodiče interních systémů jsou stíněné nebo umístěné v kovových instalačních trubkách, může být postačující pospojení pouze těchto stínění a instalačních trubek. Pokud vodiče interních systémů nejsou stíněné ani umístěné v kovových instalačních trubkách, musí být pospojení prostřednictvím SPD. V TN systémech musí být vodiče PE a PEN pospojeny k systému ... přímo nebo prostřednictvím SPD... Pokud je požadována ochrana interních systémů proti rázovým impulsům, použije se "koordinovaný systém SPD" vyhovující požadavkům EN 61643-11 a TS 61643-12. Musí být instalováno ekvipotenciální pospojení proti blesku pro elektrická a telekomunikační vedení.

Veškeré vodiče každého vedení musí být pospojeny přímo nebo prostřednictvím SPD. Živé vodiče smí být připojeny pouze k sběrnici vyrovnání potenciálu prostřednictvím SPD. V TN systémech musí být vodiče PE a PEN pospojeny přímo nebo prostřednictvím SPD k sběrnici vyrovnání potenciálu. Pokud jsou vedení stíněná nebo umístěná v kovových instalačních trubkách, provede se pospojení těchto stínění a instalačních trubek...

Ekvipotenciální pospojení proti blesku pro stínění kabelů nebo instalační trubky se provede co nejblíže k bodu, kde vstupují do chráněné stavby. Pokud je požadována ochrana interních systémů připojených k vedením vstupujícím do budovy proti rázovým impulsům, použije se "koordinovaný systém SPD" vyhovující požadavkům EN 61643-11 a TS 61643-12...

Elektrická izolace mezi jímačem bleskosvodu a kovovými částmi konstrukce, kovovými instalacemi a interními systémy může být zajištěna poskytnutím bezpečné vzdálenosti mezi částmi...

Všechny zemnící systémy stejné budovy musí být vzájemně propojeny. Pokud má budova nebo chráněný prostor základový zemnící systém pro elektrické systémy, pak s ním musí být systémy zemnících desek systému ESE propojeny pomocí standardního vodiče (viz EN 50164-2).

V případě nových instalací toto musí být respektováno již ve fázi projektu, a propojení se základovým zemnícím okruhem musí být provedeno před každým svodem pomocí zařízení, které muže být odpojeno a je umístěno před kontrolní svorkou. V případě stávajících budov a instalací musí být provedeno přednostně spojení se zakopanými částmi a musí existovat možnost jeho odpojení pro účely kontroly. V případě propojení provedeného uvnitř budovy musí trasa pospojovacího kabelu vyloučit indukce v kabelech a okolních objektech.

Pokud je do chráněné oblasti zahrnuto několik separátních objektů, pak zemnící systém ... musí být pospojen k zakopané ekvipotenciální zemnící síti, která propojuje veškeré stavby...

"Anténa na střeše budovy zvyšuje pravděpodobnost zásahu blesku a je prvním zranitelným prvkem, který bude pravděpodobně zasažen výbojem blesku. Nosný stožár antény musí být pomocí vhodného vodiče spojen přímo nebo prostřednictvím SPD nebo izolovaného jiskřiště se systémem ochrany proti blesku, pokud anténa není vně chráněné oblasti nebo na jiné střeše. Koaxiální kabel musí být chráněn pomocí ochranného zařízení proti rázové-
mu impulsu."

Zde norma nestanoví podrobnější opatření, kromě určení minimálního přesahu jímače nad anténou.

"Nádrže obsahující hořlavé kapaliny musí být uzemněny. Takovéto uzemnění však nemusí poskytovat adekvátní ochranu proti atmosférickým výbojům. Z tohoto důvodu je nutno provést důkladný dodatečný průzkum. ESEAT musí být umístěny vně bezpečné oblasti, ve větší výšce než chráněné instalace.

Jestliže je to možné, svody musí být uloženy vně bezpečné oblasti. Pokud toto není proveditelné, je třeba věnovat speciální péči vyloučení vzniku elektrického oblouku."

Standard NFC 17-102 přímo neřeší problematiku potrubí, nádrží, specifiku skladů hořlavin a explozivních materiálů, opatření snižujících riziko požáru nebo exploze. Také zde je důležité doporučit využití podrobnějších norem, obecně řady ČSN EN 62305.

Důležité je uvědomit si, že příloha A uvedené francouzské normy je vedena v rámci tohoto standardu jako normativní, tedy povinná. Na celkem 26 stranách se věnuje analýze rizik, od vysvětlení pojmů, definicí škod a ztrát, zdrojů škod a ztrát, přes definici rizika a jeho složek podle druhu zásahu blesku, řízení rizika, posouzení složek rizika podle prostředí, stavby a prostoru ohrožení, sběrných ploch, škodních koeficientů a pravděpodobností ztrát podle jednotlivých typů rizika. Norma ve své příloze A používá výpočet rizika s výsledky velmi blízkými stanovení rizika podle ČSN EN 62305, prakticky stejné jsou vzorce výpočtu bezpečných vzdáleností. Norma ČSN EN 62305 ale nabízí pro jednotlivá rizika možnosti jejich omezení pod únosnou mez.

Otázku distribuce bleskových proudů, jejich rozdílení do jednotlivých svodů, otázku přeskoků a bezpečných vzdáleností by ale projektant měl raději řešit v souladu s normou ČSN EN 62305, která se těmto otázkám věnuje v podstatně větším rozsahu. Předkládá návod, jak postupovat v případě ohrožení objektu, jeho vybavení, osob a živočichů v objektu a jeho blízkosti, stejně jako kulturních, historických, ekonomických hodnot.

Tento příspěvek neřeší problematiku činnosti alternativních jímačů. Jeho účelem je nabídnout řešení prevence nebo podstatného omezení problémů, vzniklých po kterémkoli z možných případů úderu blesku - přímých nebo blízkých, do objektu, do vedení nebo do země, ale také například problémů spojených s indukcí od výboje mezi oblaky - příklad problému uvádí ČSN CLC/TS 61643-12.