Obsah článku
- Úkoly a princip fungování
- Základní prvky ochrany před bleskem
- Externí zařízení na ochranu před bleskem
- Základní uzemnění
- Vnitřní ochrana před bleskem
Za účelem ochrany bytové infrastruktury před výbojem atmosférické elektřiny byla vyvinuta řada účinných technických řešení. Dnes vám sdělíme, v jakých případech je vyžadováno zařízení na ochranu před bleskem pro soukromý dům, z jakých prvků se systém skládá a jak správně provést instalaci.
Úkoly a princip fungování
Každý rok se na Zemi vyskytne více než deset milionů bouřek, během nichž se v atmosféře vyskytuje až třicet miliard elektrických blesků, z nichž třetina je vypouštěna přímo na povrch planety. Většina bouřkových událostí se vyskytuje ve velkých vodních oblastech, avšak v kontinentální oblasti je bouřková aktivita také poměrně vysoká a zároveň územně heterogenní. Mapy trvání bouřky a pravděpodobný počet úderů blesku na objekt určují potřebu konstrukce zařízení na ochranu před bleskem a jejich typu. Podle standardů se pro samostatně stojící budovy v krajině používá ochrana III před bleskem.
Předpokládá se, že bleskový výboj proudí podél cesty nejmenšího odporu a jedinou funkcí blesku je vytvořit tuto cestu, která obejde zranitelné části struktury budovy. To není úplně správné: vzduch kolem ostře stoupajících vodičů je ionizován, díky čemuž klesá síla elektrického pole, to znamená, že samotná přítomnost věží s dobrou vodivostí snižuje pravděpodobnost výboje. Když je elektrické pole napjato za limit, systém ochrany před bleskem přesměruje bleskový proud do země, zabraňuje průniku strukturálními prvky budovy, způsobuje jejich ničení, ohrožuje zdraví a život lidí uvnitř.
Zařízení pro hromosvody: 1 – hromosvod; 2 – chráněné území; 3 – dirigent; 4 – zemní smyčka
Struktura ochrany před bleskem je zpravidla představována vyvýšeným kovovým předmětem a má omezenou oblast účinku. Oblast prostoru, ve které je pravděpodobné, že dojde k absorpci bleskového výboje, má složité geometrické uspořádání, pro které nebyla definována jednoznačná metoda výpočtu. V praxi se používají tabulkové hodnoty stanovené ve standardu RD 34.21.122–87 a upřesněné standardem Mezinárodní elektrotechnické komise IEC 62305. V první aproximaci je oblast chráněná bleskozvodem kužel, jehož vrchol se shoduje s horním bodem hromosvodu a základní poloměr je určen poměry uvedenými v tabulkách..
Ochrana domu a elektrického zařízení před bouřkami: 1 – dálkový úder blesku do elektrického vedení; 2 – elektrické spotřebiče; 3 – přímý úder do hromosvodu; 4 – zemní smyčka
Základní prvky ochrany před bleskem
I přes zdánlivou primitivitu se systém ochrany před bleskem skládá z několika součástí, z nichž každá plní určitou funkci. Hlavním prvkem je hromosvod, který se zvedne do výšky dostatečné k zajištění požadované ochranné zóny.
Na rozdíl od všeobecného přesvědčení není stožár nebo jiná nosná konstrukce vzduchového terminálu hlavním vodivým článkem, kterým bleskový proud proudí k zemi. Ocelový kabel nebo kovový drát o průměru 6 mm nebo více je připevněn k blesku pomocí svorek nebo svařováním. Vodič musí být položen na zemní smyčku podél střechy nebo stěny budovy.
1 – tyč blesku; 2 – upevnění blesku; 3 – stožár bleskových tyčí; 4 – dolů dirigent
Třetím prvkem ochrany před bleskem je zemnicí smyčka, která je kombinována s hlavními uzemňovacími vodiči, za předpokladu, že ochranné vodiče jsou po celou dobu odděleny od pracovní nuly. Na rozdíl od hlavního obvodu jsou požadavky na vedení uzemňovacích elektrod na ochranu před bleskem méně přísné. Obrysy na civilních objektech nevyžadují povinná kontrolní měření.
Externí zařízení na ochranu před bleskem
Blesky jsou tří typů: tyč, kabel a pletivo. První typ je zpravidla představován trubkou o průměru 40 mm, která je pro usnadnění konstrukce rozdělena na segmenty 3 až 3 m. Spojky jsou připojeny buď na přírubách nebo na nátrubkových spojkách. Praxe ukazuje, že prut má dostatečnou stabilitu ve výšce až 8-9 metrů, vyšší stožár by měl být posílen vodicími dráty. Většina systémů ochrany před bleskem pro samostatně stojící budovy s nekovovou střechou je založena na hromosvodech..
Druhým typem hromosvodů je kovový drátěný provázek nebo kabel o tloušťce 8 mm nebo více, napnutý podél hřebene střechy na dřevěných sloupcích asi půl metru vysoko. Přípustná vzdálenost mezi sloupky je 8 metrů, s větší délkou kabelu by měla být natažena od sloupků k zemi, nebo musí být nainstalovány další podpůrné prvky. Díky délce kabelu až 10 metrů lze připojit k uzemnění pouze na jedné straně, delší bleskozvody – nutně na dvou stranách. Na střechách, které neobsahují nekovové prvky vyčnívající nad hřeben, se používá ochrana před bleskem..
Síť na ochranu před bleskem se používá na nekovových střechách se sklonem menším než 8: 1. Síť je tvořena ocelovým drátem o velikosti ok nejméně 12×12 m, všechny průsečíky jsou spojeny svařováním. Kovová krytina střechy může také fungovat jako ochranná mřížka proti blesku. Tento typ ochrany před bleskem vyžaduje povinnou integraci všech kovových prvků střechy do jediné sítě s připojením k uzemňovacím vodičům alespoň každých 100 m po obvodu budovy..
Všechna nosná a podpěrná zařízení hromosvodů musí mít dostatečnou mechanickou pevnost a odolnost vůči zatížení větrem. Svislé stožáry tyčových hromosvodů nutně vyžadují železobetonový základ, stejně jako upevnění k nejbližším stěnám alespoň ve dvou bodech. Stojany kabelových přijímačů musí být vybaveny šikmými opěrami umístěnými na straně napínacích sil. Upevnění nosných konstrukcí by nemělo být prováděno nikoliv k poklopu nebo laťování, ale k zapuštěným prvkům střechy.
Základní uzemnění
Pravidla pro navrhování ochrany před bleskem především stanoví použití stavebních základů jako uzemnění. Za tímto účelem musí být splněny dvě podmínky: elektrické spojení mezi všemi prvky výztuže a výstupem kontaktní tyče pro připojení, jakož i absence vnější epoxidové nebo polymerové hydroizolace. Nadace také nemohou sloužit jako zemnící vodiče s přirozenou vlhkostí půdy v hloubce menší než 3%.
V nepřítomnosti přirozených uzemňovacích vodičů je vytvořen obvod s normalizovanou vodivostí ne více než 20 ohmů. Zpravidla postačují dvě elektrody o průřezu nejméně 100 mm2 a délka 3 metry, vedená svisle do země. Stejné elektrody mohou být umístěny horizontálně metodou paprsku, ale měly by být alespoň tři. Obvodové elektrody musí být zaváděny ve vzdálenosti ne méně než 5 metrů od sebe a ne dále než 5 metrů k jakékoli podzemní komunikaci, pěším cestám, místům stálé přítomnosti lidí a zvířat. V tomto případě by se umístění obvodu mělo zvolit tak, aby délka vodiče mezi ním a hromosvodem byla minimální.
Vnitřní ochrana před bleskem
Tento jev, nazývaný smyčka s vysokým potenciálem, se může vyskytnout nejen za účasti stavebních konstrukcí, pro jejichž ochranu jsou určeny externí zařízení na ochranu před bleskem. Nebezpečné jsou také plynové potrubí, jakákoli kovová komunikace a dráty nadzemních vedení. Proto musí být všechny vstupy kovových konstrukcí do domu uzemněny..
SPD (přepěťová ochrana) je určena k ochraně obvodů před bleskem a přepěťovým přepětím
Ochrana přívodního potrubí vzduchu do domu je chráněna speciálními elektrickými zařízeními zvanými bleskojistky. V současné době jsou sériově vyráběny v kompaktní verzi a lze je instalovat do modulárních štítů v kombinaci s dalšími ochrannými zařízeními. Základní ochrana proti úderům blesku je zajištěna svodiči třídy 1, třída 2 slouží k ochraně kabeláže ak ochraně domácích spotřebičů je nutná instalace zařízení třídy 3.
Jaká je nejlepší metoda instalace hromosvodu doma a jak mohu zjistit, zda je již mým domem chráněno?