Vnější a vnitřní ochrana před bleskem

Transkript

1 David Klimša eknižnice elektro edice dílenská příručka svazek 21 Vnější a vnitřní ochrana před bleskem druhé aktualizované vydání Internetov InformaËnÌ SystÈm pro Elektrotechniky iisel

2 SVODIČE BLESKOVÝCH PROUDŮ A PŘEPĚTÍ CIT_inz_160x230_v1.indd :58:39

3 David Klimša VNĚJŠÍ A VNITŘNÍ OCHRANA PŘED BLESKEM (druhé aktualizované vydání) Text k inzerátu na první straně obálky Mezinárodní firma FINDER s téměř 60tiletou tradicí výroby elektrotechnických a elektronických přístrojů: pro spínání: pro instalace budov: relé do plošných spojů impulzně ovládané spínače průmyslová relé soumrakové spínače vazební členy pohybová čidla schodišt, ové automaty pro ovládání a kontrolu: spínací hodiny relé s nuceně vedenými kontakty stmívače časová relé modulární stykače elektroměry kontrolní a měřicí relé pro drážní aplikace snímače hladiny napájecí zdroje pro fotovoltaické aplikace přepět, ové ochrany polovodičová relé Kontakt: Finder CZ, s. r. o., Radiová 1567/2b, Praha 10 tel , fax: findernet.cz@findernet.com IN-EL Praha, 2014

4 ISBN

5 Vnější a vnitřní ochrana před bleskem (druhé aktualizované vydání) 3

6 Druhé vydání této velmi žádané příručky je aktualizováno podle druhé edice souboru ČSN EN a dalších norem, které od prvního vydání byly vydány. Norma pro realizaci každé části systému ochrany nabízí několik variant. Žádná z nich není univerzálně platná pro každou situaci. Tato příručka je průvodcem při návrhu hromosvodu a přepět, ových ochran. Povede vás za ruku přes jednotlivé křižovatky a ukáže vám výhody a nevýhody jednotlivých cest směrů. Poté, co se rozhodnete, kterým směrem pokračovat, nabídne vám konkrétní, praktické informace, které tak nemusíte držet v paměti. Pro úspěšný návrh hromosvodu a ochran před přepětím je důležité pochopit logiku celého systému. Nelze vymyslet žádný univerzální postup, podle kterého by se dal celý systém navrhnout. Systém ochrany nebude nikdy navrhovat počítač, který bychom nakrmili odpověďmi na spoustu otázek. Každý dobrý systém bude navržen člověkem, který ví, co je jeho cílem, ví, jak věci fungují, a dokáže si představit, co se při úderu blesku děje. Příručka je rozdělena na dvě části. První část pojednává o blesku a dějích na jeho cestě do země. Dále také o výpočtu rizika, ale hlavně o vnějším LPS neboli o jímačích, svodech, uzemnění a pospojování. Vše z norem ČSN EN až 3 ed. 2. Druhá část se zabývá ČSN EN ed. 2 a doplňuje mnoho praktických informací souvisejících s instalací vnitřního systému, hlavně svodičů přepětí. Příručka předpokládá, že čtenář má základní znalosti jak teoretické elektrotechniky, tak i příslušných norem. Jejím účelem totiž není opisovat text norem, ale podat vysvětlení jejich ustanovení a doplnit je dalšími informacemi, které autor pokládá za důležité. Kniha je určena projektantům, montérům i provozovatelům (včetně revizních techniků) vnějších i vnitřních ochran před bleskem. Je též vhodná jako základní literatura pro vzdělávání elektrotechniků na odborných středních i vysokých školách i pro přípravu elektrotechniků ke zkouškám a přezkoušení jejich odborné způsobilosti. Poznámka autora Pokusím se být co nejstručnější a budu podávat věci bez zbytečného vysvětlování důvodů a zabíhání do podrobností. Většina pravidel bude jen komentování ČSN ve srozumitelné formě. Pokud budu potřebovat připojit nějaký osobní komentář, napíši jej kurzívou. Tyto komentáře však lze bez ztráty na užitku přeskočit. IN-EL Praha,

7 Obsah IN-EL, spol. s r. o., Lohenická 111/607, Praha 9 - Vinoř ČÁST PRVNÍ: VNĚJŠÍ SYSTÉM OCHRANY PŘED BLESKEM HROMOSVOD 1. NÁZVOSLOVÍ 7 2. PROTI ČEMU SE CHRÁNÍME STAVBOU HROMOSVODU Jiskření Proud Elektromagnetické pole Napětí Dynamické účinky VÝPOČET RIZIKA A STANOVENÍ TŘÍDY LPS VNĚJŠÍ LPS Typ hromosvodu Izolovaný (oddálený) hromosvod Hromosvod upevněný na stavbě Jímací soustava Metoda valící se koule Metoda ochranného úhlu Metoda mřížové sítě Další požadavky Náhodné jímače Ochrana střešních nadstaveb Svody Uzemnění MATERIÁLY (Ne)snášenlivost materiálů VNITŘNÍ SYSTÉM OCHRANY PŘED BLESKEM (VNITŘNÍ LPS) Ekvipotenciální pospojování proti blesku (EB) Elektrická izolace vnějšího LPS ÚDRŽBA A REVIZE LPS V PŘÍPADECH STAVEB S PROSTORY S NEBEZPEČÍM VÝBUCHU Názvosloví Zásady 75 5

8 8.2.1 Základní požadavky Stavby, kde se vyskytují tuhé výbušniny Stavby s nebezpečnými prostory 76 ČÁST DRUHÁ: VNITŘNÍ SYSTÉM OCHRANY PŘED BLESKEM OCHRANA PŘED PŘEPĚTÍM 9. PROTI ČEMU SE CHRÁNÍME INSTALACÍ VNITŘNÍHO LPS TYPY SPD ZÓNY BLESKOVÉ OCHRANY LPZ A UMÍSTĚNÍ SPD UZEMNĚNÍ A POSPOJOVÁNÍ MAGNETICKÉ STÍNĚNÍ A TRASY VEDENÍ KOORDINOVANÁ OCHRANA SPD Koordinace SPD Montáž SPD Schéma zapojení Umístění v rozváděči Jištění před SPD Parametry SPD Připojovací a zemnicí vodiče KONTROLY A REVIZE NEJČASTĚJŠÍ CHYBY PŘI INSTALACI KOORDINOVANÉ OCHRANY SPD UMÍSTĚNÍ SVODIČŮ BLESKOVÝCH PROUDŮ TYPU 1 V DISTRIBUČNÍCH SÍTÍCH NN VNĚJŠÍ A VNITŘNÍ LPS VE STÁVAJÍCÍCH OBJEKTECH ZÁVĚR 125 LITERATURA 125 Příloha 1 Příklad zprávy o revizi vnější ochrany před bleskem 127 Příloha 2 Příklad zprávy o revizi vnitřního systému ochrany proti přepětí 131 Příloha 3 Příloha 4 Praktická pomůcka: Ochrana před bleskem podle souboru ČSN EN ed Praktická pomůcka: Přibližné hodnoty odporu zemničů podle jejich rozměru a charakteru půdy 136 6

9 ČÁST PRVNÍ: VNĚJŠÍ SYSTÉM OCHRANY PŘED BLESKEM HROMOSVOD (dle ČSN EN ed. 2) 1. NÁZVOSLOVÍ V ČSN EN ed. 2 je užita řada zkratek. Některé z nich jsou si docela podobné, takže doporučuji zapamatovat si alespoň tyto nejpoužívanější: LPS systém ochrany před bleskem: vnější LPS jímače, svody, uzemnění, vnitřní LPS ekvipotenciální pospojování (EB), magnetické a prostorové stínění atd., izolovaný LPS podle dnes již neplatné ČSN oddálený hromosvod, neizolovaný LPS jímací soustava a svody upevněné na stavbě, třída LPS I, II, III a IV třída spolehlivosti (kvality), hladina LPL I, II, III a IV hladina ochrany před bleskem (třída LPS I hladina LPL I), LPZ 0, 1, 2 a 3 zóna ochrany před bleskem, ve které je dodržena hladina přepětí a elektromagnetického pole, dostatečná vzdálenost s vzdálenost vnějšího LPS od vodivých částí stavby nebo zařízení nebo mezi vodivými částmi, na nichž je při úderu blesku rozdílný potenciál, bezpečný odstup d S/1 a d S/2 vzdálenost elektronických systémů od stínění na hranicích zón LPZ, izolační rozhraní zařízení, která jsou schopná snížit přepětí v sítích transformátor (s uzlem, deskami mezi vinutími) nebo optický kabel, SPD typ 1 svodič bleskových proudů, SPD typ 2 a 3 svodič přepětí, LEMP elektromagnetický impulz vyvolaný bleskem, SEMP elektromagnetický impulz vyvolaný spínáním (v normě nepoužito). Ostatní zkratky jsou uvedeny přímo v ČSN EN ed. 2. 7

10 8 IN-EL, spol. s r. o., Lohenická 111/607, Praha 9 - Vinoř

11 2. PROTI ČEMU SE CHRÁNÍME STAVBOU HROMOSVODU Pokud chápete, co se děje při úderu blesku, můžete se jeho následkům bránit na základě logického úsudku. 2.1 Jiskření Blesk samotný je elektrický výboj dosahující vysokých teplot. Toto nelze ovlivnit. Při úderu blesku se některá část hromosvodu nebo objektu s touto vysokou teplotou určitě potká a hrozí tedy vznícení okolních materiálů. K zajiskření může dojít také mezi částmi s rozdílným napětím proti zemi. Vysvětlím dále v kapitole Proud Proud blesku může dosahovat stovek ka. Průchodem proudu vodiči nebo částí stavby dochází k jejich zahřívání. Kolem proudových cest se dále vytváří elektromagnetické pole a vzniká úbytek napětí. 2.3 Elektromagnetické pole Problém je v tom, že proud blesku je sice stejnosměrný, ale má prudký počáteční nárůst a navíc se nejedná o jeden impulz, ale jde jich několik za sebou. Z elektrotechniky střední školy připomenu, že proud vyvolá magnetické pole. Změna velikosti proudu vyvolá změnu velikosti magnetického pole. Změna velikosti magnetického pole vyvolá ve smyčce napětí a při uzavření smyčky proud. Velikost napětí je úměrná ploše smyčky a rychlosti změny magnetického pole. Takže logicky: čím blíže bude smyčka proudové cestě nebo čím bude větší, tím hůř. Příklad je uveden na obr. 1, kde: l = 10 m, s = 1 m, b = 3 mm. V tomto případě se při proudu ve svodu 100 ka bude indukovat napětí 600 V. Obr. 1 Napětí naindukované proudem ve svodu 9

12 2.4 Napětí IN-EL, spol. s r. o., Lohenická 111/607, Praha 9 - Vinoř Na vodiči, kterým prochází proud, se vytvoří úbytek napětí. Stačí. Jen abych to zkomplikoval: vzhledem k tomu, že proud blesku není konstantní velikosti, ale jedná se o pulzy, jeho chování a účinky jsou obdobné jako u střídavého proudu vysoké frekvence. Proto neplatí jen jednoduchý Ohmův zákon, ale záleží také na délce a tvaru vodiče. To ovlivní jeho výslednou indukčnost při zdánlivé frekvenci blesku a tím i velikost proudu při daném napětí. Neboli: pokud budou dva podobně dlouhé vodiče ze stejného materiálu, neznamená to, že se proud rozdělí na dvě poloviny, ale například jedním vodičem poteče 90 % a druhým jen 10 % proudu, a to jen proto, že se blesku nelíbí jeho tvar. Tím také končí naše iluze a představy o rozdělení bleskového proudu. Nádherná je jen jistota, že v praxi bude při skutečném úderu blesku všechno jinak, než jsme teoreticky předpokládali. Pokud jsou dvě proudové cesty blízko sebe, může rozdílný proud a tím i rozdílné napětí proti zemi způsobit přeskok proudu z jedné cesty na jinou. To je ono výše zmíněné zajiskření mezi částmi stavby. 2.5 Dynamické účinky Proud, elektromagnetické pole a teplota způsobují rozpínání. Jednotlivé proudové cesty se mohou odpuzovat nebo naopak přitahovat. Vodič protékaný proudem má také snahu se narovnat, stejně jako požární hadice při protékání vodou. V každém případě, at je příčina jakákoliv, náhodné i strojené části namáhané bleskem se všelijak škubou, křiví, narovnávají atd. Pak se nemůžete divit, že při úderu blesku létá i to, co by létat nemělo. Proto, pokud ČSN EN ed. 2 stanoví, že nějaká část hromosvodu bude tak a tak velká, masivní nebo dimenzovaná, je nutné toto pravidlo dodržet a doufat, že to bude stačit. Občas používám výraz proudová cesta místo vodič. Je to proto, že bleskový proud si klidně dovolí téci mimo cesty, které jste mu určili a běží po čemkoliv vodivém i zdánlivě nevodivém. Proto se mi o kusu zdi nebo o nějaké konstrukci nechce mluvit jako o vodiči. Závěr z poznání nepřítele je ten, že víme JAK, ale nevíme přesně KDE a KOLIK. Proto musím touto cestou ocenit firmy a lidi, kteří se výzkumem blesku do hloubky zabývají a vyvodili určitá pravidla, která budou dobrou zbraní proti většině výše popsaných nešvarů. Z naší strany to chce jednak uvědomit si a také respektovat taková pravidla. V dalších částech se pokusím popsat hromosvod od návrhu po realizaci, od střechy až po zem. V podstatě to bude obsah norem řady ČSN EN ed. 2 podaný řečí běžného smrtelníka. Je trošku nespravedlivé, když se skupiny lidí za cenu velkých nákladů, náročných pokusů a času dopachtí k pravidlům boje proti blesku a my je pouze milostivě převezmeme ale takový už je život. Tímto chci říct: děkujeme. 10

13 3. VÝPOČET RIZIKA A STANOVENÍ TŘÍDY LPS Smyslem výpočtu rizika je vytvořit hromosvod dostatečně kvalitní pro dané podmínky. Již dříve existovalo Doporučení ESČ předkládající výpočet, na jehož konci byl výsledek třída LPS (dnešními slovy). ČSN EN ed. 2 předkládá výpočet rizika, které se porovná se stanoveným limitem. Pokud je vypočítané riziko menší než limitní hodnota, hromosvod je dostatečně kvalitní pro dané podmínky. Bleskem můžeme být poškozeni v několika směrech: újma na zdraví nebo na životě, ztráta služeb (plynárenský podnik, energetika, TV signál apod.), ztráta na kulturním dědictví (kostely, památky), finanční ztráta. První tři zmíněná rizika se musí před stavbou hromosvodu vyhodnotit. Finanční ztrátu vyhodnotit můžeme. Škodit může úder do stavby a v jejím okolí, úder do připojených vedení a jejich okolí a rovněž do staveb sousedících a jejich okolí. Samotný výpočet je založen na správné volbě možností, které norma ČSN EN ed. 2 předkládá. Volby se týkají rozměrů stavby, okolí, staveb a vedení připojených k oceňované stavbě, množství lidí nacházející se uvnitř a vně stavby, provedení vnějšího a vnitřního LPS, nasazení protipožárních opatření atd. Existuje několik programů řešících tento výpočet. Postup výpočtu (správně: ocenění rizika) spočívá v označení těch nabídek, které odpovídají skutečnosti. Musíte se například vyjádřit k materiálu podlah. Je vám nabídnut beton, mramor, keramika, mozaika, koberec, linoleum, dřevo. Vy označíte materiál použitý na podlahy ve stavbě. Program po provedení výběru z nabídky přepočítá výsledné riziko a srovná je se stanoveným limitem. Stejně to funguje u určení všech dalších charakteristik (vlastností) stavby. Pokud se do limitu nevejdete, je nutné některá opatření nebo podmínky změnit. Zdánlivým paradoxem je, že třída LPS není výsledkem, ale pouze jedním z mnoha vstupních zadání. Pokud však vypočítané riziko nevychází, můžete v zadání zvolit přísnější třídu LPS nebo zlepšit jiné opatření, které povede ke snížení rizika. Norma opravdu nepředepisuje, že nemocnice musí být v LPS I a kozí chlívek stačí v LPS IV. Pokud se rozhodnu nemocnici provést v LPS IV a rizika mi vyjdou, pak mi v tom nic nebrání. Rovněž např. horší hromosvod, ale více hasicích přístrojů, může mít za následek stejný počet mrtvých jako pouze lépe provedený hromosvod. Celý výpočet má logiku a používáním sami uvidíte, jaká opatření ovlivňují jaká rizika. Faktem je, že samotnému postupu nemusíte rozumět, a přesto se můžete za pomocí některého počítačového programu snadno dopracovat k cíli. Celý postup je obsažen v ČSN EN ed. 2 na několika desítkách stran. Je to v podstatě velké množství hodnot a koeficientů, které se různě sčítají, násobí, porovnávají atd. Vzhledem k rozsahu této příručky není možné jednoduše popsat tento výpočet a stejně tak si nedovedu představit, že by jej někdo prováděl pomocí tužky a papíru. Norma dále předkládá poměrně jednoduchý postup výpočtu ekonomických ztrát. Smyslem je, aby hromosvod nebyl dražší než chráněný objekt. Celou záležitost je ale možné vidět z několika pohledů. Pokud bude 100 stejných domů a shoří zrovna ten můj, pak mi bude malou útěchou, že v průměru je to OK. Jiný pohled na věc bude mít majitel jednoho domu, který je mu vším a jiné to bude z pohledu nadnárodní firmy, pro niž je jeden objekt pouze částí celkového majetku. 11

14 Zjednodušeně lze vidět třídy LPS jako různé druhy oblečení. Žádné oblečení nás úplně neochrání před zimou nebo deštěm. Proto nosíme jeden typ oblečení v zimě, jiný při mírném počasí a jiný v létě. Někomu nezbude, než se i v zimě choulit v nevhodném oblečení a jiný si může dovolit kvalitní oděv. Bylo by rozumné, aby třída LPS odpovídala důležitosti a citlivosti stavby a lidí na ní závislých. Proto doporučuji řídit se tabulkou 1, jak ji předkládají některé publikace. Ve výpočtu za pomoci počítačového programu bych zadal věci, které nelze změnit [např. rozměry stavby, její polohu, typ stavby (např. nemocnice)], pak bych dosadil vhodnou třídu LPS a potom teprve volil ostatní podmínky tak, aby se mi vypočítané riziko vešlo do limitu. Do něčeho budou hodně mluvit hasiči (např. typ použitých hasicích zařízení). Na prosazení některých věcí můžete mít velký vliv sami (typ použitých kabelů, jejich trasy atd.). Tab. 1 Doporučené třídy LPS Třída LPS I II III IV Druh objektu budovy s vysoce náročnou výrobou, energetické zdroje, budovy s prostředím s nebezpečím výbuchu, provozovny s chemickou výrobou, nemocnice, jaderné elektrárny (+ předpisy KTA), automobilky, plynárny, vodárny, elektrárny, banky, stanice mobilních operátorů, řídicí věže letiště, výpočetní centra supermarkety, muzea, rodinné domy s nadstandardní výbavou, školy, katedrály, prostory s nebezpečím požáru (výroba a zpracování dřeva, barev a laků, plastů), výškové stavby >100 m, operační a provozní pracoviště hasičů a policie, spediční sklady, akvaparky rodinné domy, administrativní budovy, obytné budovy, zemědělské stavby budovy stojící v ochranném prostoru jiných objektů (bez vlastního hromosvodu), obyčejné sklady apod., stavby a haly bez výskytu osob a vnitřního vybavení Jak vyřešit, když jsou dva nebo více různě důležité (citlivé) úseky v jedné stavbě (například ordinace v domě služeb)? Pokud nelze provést kvalitní ochranu pro celou stavbu, což je obvyklé, pak nezbude než vylepšit to, co lze vylepšit samostatně pro daný úsek. Asi to nebude vnější hromosvod (jímač, svody, uzemnění), ale bude to třeba lepší stínění, kvalitnější ochrana proti přepětí, lepší vybavenost prostředky požární ochrany apod. Dlužno podotknout, že zatímco se v první části této publikace zabýváme pouze hromosvodem (správně vnějším systémem LPS), tak výpočet rizika a vše další z každé normy řady ČSN EN ed. 2 neexistuje samostatně, ale vždy je vnější a vnitřní LPS provázán a tvoří jeden celek. Po zkušenostech s výpočtem rizika bych chtěl probrat některé věci, které při zadávání vstupů do výpočtu nebyly mnoha lidem jasné. 1. Výsledky vypočteného rizika Stanovený limit pro ohrožení zdraví a života je 0, Limit pro veřejné služby je 0,001 a pro kulturní dědictví je 0,0001. Jsou to velmi malá čísla a vypočtená rizika, která se s těmito limity porovnávají, jsou ještě menší. V praxi nelze velmi malá čísla zapisovat jako třeba 0, , ale zapíšou se tvarem 8, nebo také 8,43E -10. Je to o zvyku a není problém pochopit, že třeba 8,43E -10 je 100krát menší než 8,43E

15 Žonglování s malými čísly zakrývá ještě jednu důležitou věc, a to je fakt, že volba mezi jednotlivými možnostmi jak je norma nabízí (např. podlaha z mramoru, linolea, dřeva), ovlivní výsledné riziko třeba 10násobně, 100násobně, 1 000násobně. V tomto světle je snaha cokoliv vypočítat s přesností 10 % bezvýznamná. K výsledkům ještě další věc: Co když ač děláte, co můžete, vypočtené riziko není menší než limit? Např. v objektech s rizikem výbuchu? Původní představa byla, že nějaký orgán s pravomocí řekne: nedá se v tomto konkrétním případě nic dělat, limit rizika zvýšíte na hodnotu xy. Takhle to však u nás zatím nefunguje, a proto nezbývá než toto řešení: v projektu a tedy i zadání ve výpočtu rizik vylepšíte, co jen rozumně lze, limit si posunete sami tak, aby výsledek výpočtů byl vyhovující, investora (majitele) na tuto skutečnost upozorníte (viz čl v ČSN EN ed. 2). Osobní zkušenost: nechtějte po stavebním úřadu, aby problematice porozuměl a vyjádřil se nebo nedej bože vzal za nějaké řešení zodpovědnost. Ve vašem případě jste vy tím odborníkem a vy musíte uvážit co je dostatečné. Jak je možné, že je někdy vypočtené riziko nulové? Pokud počítáte riziko ohrožení zdraví a života a zadáte, že v objektu nejsou lidé, tak nemůže být žádné riziko ohrožení života a zdraví těchto žádných lidí. Jestliže objekt neprodukuje (nezprostředkovává) žádné služby (energetika, TV signál apod.), pak nemůže být žádné riziko ohrožení těchto služeb. Jestliže stavba není kostelem nebo muzeem, tak nemůže být riziko ztráty kulturního dědictví LOGICKY. Tady se nabízí jedna důležitá možnost. Pokud mi nevychází riziko, jak bylo zmíněno výše, třeba z důvodu prostoru s nebezpečím výbuchu, pak mohu objekt rozdělit na část s rizikem výbuchu a bez něj. V části s rizikem výbuchu se třeba nevyskytují lidé a tak součet rizik z obou částí je vyhovující. Objekt se má rozdělit na části (zóny) pro výpočet rizik právě z důvodu zásadní odlišnosti jedné části objektu od jiné. Výsledné riziko za celý objekt je prostým součtem rizik z jednotlivých částí. 2. Rozměry objektu sběrná plocha Rozměr objektu se zadává proto, aby se stanovila tzv. sběrná plocha. Čím větší objekt, tím více blesků do něj udeří, tím větší riziko. Sběrná plocha podle normy je v podstatě půdorys zvětšený o trojnásobek výšky. Takže sběrná plocha čtverce nebo obdélníku je zase čtverec nebo obdélník, jen se zakulacenými rohy. Obr. 2 Sběrná plocha kolem stavby jednoduchého tvaru 13

16 U složitějších tvarů nebo při různých výškách střechy daného objektu se sběrná plocha různě deformuje, ale dá se to pochopit (obr. 3). Jak tedy s objekty, které jsou členité nebo mají půdorys do L, U nebo jakkoliv jinak? Klidně si představím, že U není U, ale obdélník. Pro určení pravděpodobnosti ( ASI ) to bohatě stačí. Stejně tak se může, ale nemusí do detailů hrotit promítnutí různých výšek do výsledné sběrné plochy. Opět stačí zhruba, ASI. 3. Přítomnost osob Pokud jsou lidé trvale přítomni, zadám = hodin. Pokud jsou přítomni od pondělí do pátku od 6 do 15 hodin, zadám (týdnů) = hodin. Neřeším, že tam zůstává správce nebo že týden o vánocích to funguje jinak. Prostě ZHRUBA. Několikrát jsem zažil, že do výpočtu byly hodiny násobeny počtem lidí a vyšla asi tak miliarda a riziko problému z blesku bylo 2 mrtví za každé 3 minuty. Pokud objekt nepočítáme celý najednou, ale rozdělili jsme jej na části (zóny), pak v jedné části (zóně) mohou být lidé trvale a jinde vůbec. Proto musíme zadat kolik lidí z kolika je v části, ke které provádíme výpočet a výsledkem je maximálně číslo 1. Pokud je v dané části 50 lidí z celkového počtu 100, pak zadám 0,5. Pokud tam je 10 lidí ze 100, pak zadám 0,1. Kdybych to xkrát neřešil, nepsal bych to. 4. Podlaha Je jasné, že nebude všude stejná podlaha (dlažba, dřevo, linoleum). Zadám tedy to, co je z pohledu úrazu z blesku horší nebo to, co převládá nebo to, po čem chodí většina lidí. Celý výpočet směřuje k ODHADU rizika, možných škod. A jestliže na tento odhad může mít vliv povrch podlahy, pak to zadám tak, abych byl na straně bezpečnosti (rezervy). 5. Riziko požáru Norma nabízí Vysoké, Obvyklé, Nízké a Žádné. Bohužel není jak změřit, jestli riziko požáru je ještě obvyklé nebo už vysoké. Co je obvyklé a co nízké? V žádné normě nenajdete jak zařadit objekt pod některý z uvedených výrazů. Obr. 3 Sběrná plocha kolem stavby jednoduchého tvaru s věží 14

17 6. Služby veřejnosti IN-EL, spol. s r. o., Lohenická 111/607, Praha 9 - Vinoř Poměrně jednoduchá záležitost, jen: pokud budete počítat riziko ne k celému objektu, ale rozdělíte si jej do částí (zón), pak musíte určit, jaká část služby je obsluhována z dané zóny. Maximální číslo je opět 1 (100 %). Příklad: rozvodna má 2 transformátory. Počítám riziko k části s jedním transformátorem. Do Obsluhovaných ze zóny/odjinud: zadám 0,5. Příklad: rozvodna má 4 transformátory. Počítám riziko k části s jedním transformátorem. Do Obsluhovaných ze zóny/odjinud: zadám 0,25. Příklad: rozvodna má 4 transformátory. Počítám riziko k administrativní části objektu. Do Obsluhovaných ze zóny/odjinud: zadám 0. Když blesk zabije všechny operátory, nastoupí noví a služba je bez přerušení poskytována jakoby se nechumelilo. Stačí to pro pochopení? Každý dotaz i námi zadaný vstup buď zvyšuje, nebo snižuje riziko ohrožení života, služby nebo kulturního dědictví. 7. Stínění při LPZ 0/1 Rozhraní LPZ 0/1, neboli chráněné a nechráněné před přímým úderem, tvoří hromosvod. Jsou-li svody 20 m od sebe, pak stínění je 20 20, bez ohledu, jestli opravdu tvoří sít, nebo se třeba jedná o svody od hřebene dolů. 8. Stínění při LPZ 1/2 a 2/3 Většinou je LPZ 2 za SPD typ II a LPZ 3 (většinou spotřebič) za SPD typ III a nebývá odstíněn fyzickým odstíněním prostoru. 9. Provedení vedení (kabely stíněné, nestíněné, s a bez vyloučení indukčních smyček) Opět, pokud je většina kabelů nestíněná, zadám nestíněná. Abych zadal stíněné, pak by musely být všechny stíněné (např. třeba vyjma světel na WC). Vyloučení indukčních smyček: indukční smyčku nemůže tvořit např. kabel CYKY (jehož žíly se uvnitř kabelu otáčejí a magnetické pole jde tu jedním, tu opačným směrem) a jenž vede z jednoho bodu do druhého. Indukční smyčku může tvořit smyčka např. z rozváděče do stroje s tím, že z jiného rozváděče jde jinou cestou ovládání. Pak mezi silovým a řídicím rozváděčem může vzniknout napětí z indukčních smyček. Typickým příkladem je např. EZS. Z jedné rozvodnice jde okruh někde a zpět jinou stranou. Jinými slovy, pokud mám jen jednoduché obvody z rozváděčů ke spotřebičům a jen obvody uspořádané do větví, hvězdy, žádné okružní vynálezy, pak jsou indukční smyčky vyloučeny. 10. Transformátor na přívodním vedení Každé přívodní vedení nn je z nějakého transformátoru, to je bez řečí. Otázka za bodů zní: je transformátor bariérou mezi objektem a zbytkem světa? Pokud je v objektu, pak zcela jistě. Přepět, ová vlna se překulí i přes trafo, ale bude značně zmenšena. Pokud je trafo v kiosku 30 metrů od objektu, tak zadám také TRFAO ANO. Pokud bude trafo na sloupu energetiky a z něj dalších x objektů, tak rozhodně nestojí mezi mnou a neřestmi přicházejícími z okolních objektů. Takže v takovém případě TRAFO NE. 11. Rozměry objektu, ze kterého přívodní vedení nn přichází Zadám sběrnou plochu souseda přede mnou na stejné větvi. Málokdy přichází z jednoho objektu. Zadám sběrnou plochu obou mých sousedů v řadě. Opět jako u všeho: zadání směřuje k tomu, zda dotazovaná věc zvyšuje či snižuje riziko z přímého úderu, z úderu do souseda, z úderu do sítě či její blízkosti. Moje odpověď programu musí být podle toho. Opět se po nás chce logicky uvažovat. 15

18

19 4. VNĚJŠÍ LPS IN-EL, spol. s r. o., Lohenická 111/607, Praha 9 - Vinoř Obr. 4 Možné varianty návrhu vnějšího LPS 4.1 Typ hromosvodu Dešti se mohu bránit deštníkem nebo nepromokavým oblečením nebo mohu jet autem. I hromosvod může mít několik podob. 17

20 4.1.1 Izolovaný (oddálený) hromosvod Výhodou je, že bleskový proud je sveden do země, aniž by pronikl do stavby. Nevýhodou je náročná, popřípadě neestetická konstrukce. Také elektromagnetické pole může být silnější než v případě běžnějšího typu. Oddálený hromosvod se zřizuje v případě, kdy teplo v místě úderu může způsobit požár nebo výbuch (stavby s hořlavou střechou nebo stěnami a s prostředím s nebezpečím výbuchu a požáru). Izolovaný (oddálený) hromosvod může být tvořen buď jednou nebo více tyčemi na stožárech, nebo jedním nebo více zavěšenými lany. Dosah takových jímačů (ochranný prostor) je uveden v kapitole 4.2. Co se týče stožárů nebo jiné nosné konstrukce každý stožár a každá konstrukce musí být spolehlivě spojena se zemí alespoň jedním svodem. V případě kovových stožárů nebo stožárů a konstrukcí ze železobetonu lze využít jejich vodivé části Hromosvod upevněný na stavbě I tento směr nabízí dvě varianty: hromosvod elektricky izolovaný od stavby (obr. 5), hromosvod spojený s vodivými částmi stavby (obr. 6). Výhodou elektricky izolovaného typu hromosvodu je opět zamezení průniku bleskového proudu do stavby. Elektricky oddělený znamená, že je spojený s vodivými částmi stavby až (a jen) na úrovni terénu. Od střechy až po zem je dodržena dostatečná vzdálenost s mezi hromosvodem a vodivými částmi stavby. Výpočet dostatečné vzdálenosti s je uveden v kapitole 6.2. Výhodou hromosvodu spojeného se stavbou je jednoduché provedení, možnost využití náhodných součástí a konstrukcí stavby jako jímačů a svodů. Nevýhodou je pronikání dílčích bleskových proudů do stavby a z toho vyplývající nutnost nasazení masivnější ochrany proti přepětí. V případě izolovaného typu hromosvodu stačí přepět, ovými ochranami typu 2 (C) eliminovat přepět, ové vlny, které se překulí kapacitními vazbami do vedení, jež vstupují do stavby ze střechy nebo stěn. V případě hromosvodu spojeného se stavbou je nutné na vedení vstupující do stavby ze střechy nebo stěn použít svodiče bleskových proudů typu 1 (B). Tato varianta je nákladnější a také instalace svodičů bleskových proudů typu 1 (B) je náročnější, a to jak kvůli nutnosti přivedení masivního uzemňovacího vodiče, tak vzhledem k umístění svodičů a jejich koordinaci s dalšími stupni ochrany. Na druhé straně výhodou hromosvodu spojeného se stavbou může být slabší elektromagnetické pole. Blesk tekoucí do země se rozdělí a vytvoří slabší elektromagnetické pole nebo může dokonce dojít k efektu kvalitní faradayovy klece. Zcela ideální jsou pak kovově opláštěné stavby, kde souvislý kovový plášt, vytvoří ideální bariéru bránící vstupu elektromagnetických polí do stavby. Na projektantovi je, aby zvážil, co bude ekonomicky, esteticky i jinak výhodnější. Zda zachytit blesk a vést ho kolem stavby nebo od této varianty upustit a řešit problém vstupujících dílčích bleskových proudů do stavby. Před rozhodnutím je nutné orientačně spočítat dostatečnou vzdálenost s a posoudit, kolik zařízení na střeše může do stavby vést dílčí bleskové proudy. Pokud je vypočítaná dostatečná vzdálenost s značná a zařízení na střeše je hodně, pak nezbude, než hromosvod spojit se stavbou. Takto se budou pravděpodobně řešit všechny větší stavby, stavby z kovových konstrukcí, s kovovými střechami nebo stavby ze železobetonu (viz ČSN EN ed. 2 čl. E6.1). Důležité je, že pokud se projektant rozhodne jít cestou izolovaného hromosvodu, pak porušení dostatečné vzdálenosti, byt, v jediném místě, znehodnotí celý záměr. Někdy se montážní firmy uchylují k jakémusi hybridu. Na střeše se snaží dodržet dostatečnou vzdálenost mezi jímači a zařízeními, ale na kraji střechy hromosvod propojí na vodivé části stavby a tyto jsou samozřejmě se zařízeními někde vevnitř propojeny. Tato varianta může mít logiku v tom, 18

21 Obr. 5 Izolovaný hromosvod (upevněný na stavbě) Obr. 6 Hromosvod spojený se stavbou 19