Koule mne málem zavalily aneb vaše cesty v kruzích

Před časem jsem napsal minisérii článků o nové řadě norem pro ochranu před bleskem a přepětím, o ČSN EN 62305. Ještě je několik věcí, o kterých je podle mne potřeba napsat, ale teď bych si dovolil malé vybočení. Vede mne k tomu postoj mnohých elektrotechniků, jak jsem měl možnost pozorovat na veletrhu Amper. Jinými slovy, značné, ale zbytečné obavy z nové řady norem. Nebo také zbytečný výběr nejsvízelnější cesty. Abych se konečně vymáčknul konkrétně, mnoho lidí má obavy a strachy z nových norem a někteří se nechali zbytečně vykolejit a ovlivnit. To vše však vyplývá ze slabé orientace a dezorientace v obsahu zmíněných textů. Zkusím popsat návrh hromosvodu a ochrany proti přepětí podle staré normy ČSN 34 1390 a srovnat ji s návrhem podle nové a posuďte sami, nakolik se liší, nebo spíše neliší. Začnu od střechy a pojedu směrem dolů.

1/ Návrh jímače
Kdysi většinou projektant navrhl mříž 20x60, nebo hřebenové vedení s ohledem na členitost střechy. Znamenalo to nakreslit několik rovných čar do projektu a vyznačit svorky.
Podle nové normy nejprve spočítá riziko a při výpočtu se také rozhodne, do jaké třídy LPS objekt zařadí. Třída LPS není výsledkem výpočtu, ale jedním ze vstupních činitelů. Samotný výpočet rizika může trvat třeba jen 10 minut výběrem z možností jako například: jaké je okolí objektu, jaký je materiál podlah a okolní půdy, zda jsou v objektu hasicí přístroje, jaká je třída LPS atd. Pokud je vypočtené riziko větší než limitní hodnota, musí něco zpřísnit. Může to být právě třída LPS, nebo vybere přísnější variantu jiného vstupu. Jakmile je riziko vyhovující, je jasné, do jaké třídy LPS bude objekt zařazen.
Potom pokračuje stejně jako podle staré normy, jen oka mříže budou 20x20, nebo 15x15 nebo jinak, ale co se týče práce projektanta, vyjde to nastejno – několik rovných čar a vyznačit svorky.

2/ Střešní nadstavby
Kdysi projektant střešní nadstavby umístil do ochranného prostoru jímače, nebo je s jímačem spojil.
Dnes se musí nejprve rozhodnout, zda bude realizovat izolovaný typ hromosvodu, nebo hromosvod typu: spoj všechno se vším. Při izolovaném typu musí být zajištěno, že bleskový proud nevnikne do objektu, to znamená, že hromosvod je od všech vodivých částí stavby prostorově oddělen dostatečnou vzdáleností a všechny jsou také v ochranném prostoru jímače. Pokud to nelze bez výjimky dodržet, nezbude, než vytvořit hromosvod typu: spoj všechno se vším. Tento typ je mnohem levnější, ale na druhé straně musí být svodiči bleskového proudu typ 1 ošetřen každý vstup bleskového proudu do objektu (většinou vedení od zařízení umístěném na střeše). Podrobněji viz druhý ze série článků, nebo program Hromosvody Plus. Nelze žádnou variantu jednoznačně doporučit, nebo upřednostnit. Dokonce ČSN 62305-3 čl. E.6.1.1 prohlašuje, že se často izolovaný typ hromosvodu vytvořit nepodaří. Budu raději citovat:
… v případě větších staveb je často dostatečná vzdálenost mezi vodiči LPS a kovovými instalacemi tak velká, že ji není možno dodržet. Z toho vyplývá dodatečné pospojování LPS ke kovovým instalacím.

Pro větší náhled kliknout!

Doporučuji, abyste si článek E.6.1.1. přečetli celý.
Podle volby typu hromosvodu bude projektant zařízení na střeše buď spojovat s hromosvodem jako byl zvyklý, nebo je umístí do ochranného prostoru jímače s dodržením dostatečné vzdálenosti zařízení od jímače.
Rozdíl je ve dvou věcech. Za prvé, kdysi byl na dostatečnou vzdálenost jeden vzorec
a > R(l/10n) dnes je jich několik, podle typu jímače a hromosvodní soustavy. Mám-li program Hromosvody plus, jednoduše zadám a vypadne mi výsledek. Za druhé, kdysi byl ochranný úhel 112°, dnes se úhel mění s výškou jímače. Opět, mám-li Hromosvody Plus, tak zadám a vypadne mi výsledek a to jak ve stupních, tak v metrech pro jednotlivé výšky zařízení. Nebo prostě zadám, jak je zařízení velké a jakým typem jímačů jej chci chránit a vypadne mi jejich velikost i umístění vzhledem k chráněnému zařízení. V čem je problém? Já myslím, že v ničem.

3/ Svody
Kdysi byly svody většinou jeden na každých 30 metrů obvodu, dnes je to jeden na 10, 15 nebo 20 metrů obvodu. Norma pochopitelně přidává všelijaké detaily, výjimky atd. Pro projekci to je stejná práce jako dříve. Stejně jako kdysi, musí dodržovat dostatečnou vzdálenost mezi svodem a vodivými částmi stavby. V čem je rozdíl?

4/ Uzemnění
V principu opět nevidím žádný rozdíl.

5/ Ekvipotenciální pospojování
Pospojování na úrovni terénu je v podstatě od 1996 dáno normou ČSN 33 2000-4-41 a něco navíc bude řešeno jen asi pro budovy větších rozměrů.

6/ Systém ochran proti přepětí
Již ČSN 33 0420-1 z roku 1998 vyžadovala řízení přepětí tak, aby nebylo překročeno 6kV na začátku instalace; 4kV na zařízení, které je částí pevné instalace; 2,5kV pro spotřebiče. Ve většině případů šlo tyto limity dodržet jen použitím svodičů bleskových proudů a ochranami proti přepětí, takže opět: v čem je rozdíl? Osobně myslím, že v ničem, jen nové normy odpovídají na otázky, ve kterých se dříve možná trošku tápalo.

7/ Jak je to s těmi obávanými koulemi?
Podle ČSN 62305-3 jsou tři metody pro návrh jímačů. Jedna je metoda mřížové soustavy. K té není co dodat. Další metodou je metoda ochranných úhlů a poslední je metoda valící se koule. Metoda ochranných úhlů z metody valící se koule vychází. Metoda valících se koulí je základní a vždy platná. Jednoduše, kam koule nedosáhne, blesk neudeří.

Pro větší náhled kliknout!

Problém je v tom, že koule mají od 40 do 120 metrů v průměru, podle třídy LPS a těžko si někdo dokáže představit prostor pod ní, když se valí přes objekty. Dále osobně nemám rád obrázky, kde koule má 120 metrů v průměru a je kreslena vedle stejně velkého rodinného domu. Tak velké domy jsou jen v zemích, jež navštívil Guliver. A teď si zkuste vybavit, jak 120 metrová koule najíždí na klimatizaci vysokou 2 metry.

Pro větší náhled kliknout!

Proto je mnohem stravitelnější metoda ochranných úhlů. Byť strany úhlu jsou rovné, lze říct, že jsou téměř totožné s prostorem vymezeným valící se koulí, nebo také, že jej kopírují. Zároveň je silně přitažené za vlasy tvrdit, že blesk bude přesně respektovat nějaké hranice, ať jsou určeny valící se koulí, nebo úhlem. Jedná se vždy o určitou pravděpodobnost, která vzešla z pokusů a statistik. Takže o nějaké centimetry se vůbec nehraje. To už větší roli zcela jistě hraje vlhkost vzduchu, tlak, znečištění a plodnost ledních medvědů. Velikou výhodou metody ochranných úhlů je jednoduchost a čitelnost výsledku.

Pro větší náhled kliknout!

Nevím přesně čím to je, ale kdyby norma nabízela ...
... ještě jednu paralelní metodu, třeba rozbor DNA, tak by po tom hodně lidí skočilo a začali by shánět kapesní přístroj pro její analýzu. Doufám, že to znělo dost uhozeně. Stejně může vyznít hysterie v souvislosti s valícími se koulemi. Je dobré tuto názornou metodu chápat a rozumět omezením a úskalím spojeným s návrhem jímačů, ale v podstatě mohu koule hodit za hlavu. Tedy myslím ty valící se.

Takže na závěr:
... s každou novou normou přichází spousta nových pravidel a v podstatě není problém seznámit se s nimi a zažít si je. Proto také vznikl program Hromosvody Plus, jehož úkolem je přehledně a jasně seskupit požadavky na jímače, svody atd. Dále také poskytuje veškeré „nové“ výpočty z norem. V zásadě ale vše zůstává při starém a to jak postup při návrhu, tak způsob kreslení projektu. Osobně nevidím změnu ani v principech, ani ve způsobu jakým vznikne projektová dokumentace. Nově přibyl pouze výpočet rizika, a to je také jediný rozdíl v obsahu dokumentace. Víc už bych to nedramatizoval a nehrotil. Věřím, že do roka budou všichni opět v pohodě.

Mnoho štěstí.