Rekonstrukce kontra opravy hromosvodů

Ing. Michal Kříž, IN-EL

Úvod

Na jednu stranu současné poznatky o atmosférických výbojích a jejich účincích na stavby a zařízení v nich ukrytá umožňují provést ochranu před účinky blesku účinněji, než tomu bylo před čtyřiceti lety, na druhou stranu však toto účinnější provedení ochrany také něco stojí. Zřejmě je vždy lepší nový hromosvod, ale na druhou stranu zdaleka nelze zanedbat také ekonomické hledisko. Česky řečeno, musí se šetřit. Otázku tohoto šetření, těchto úspor (nikoliv však za každou cenu, jak u nás bývá často zvykem) vyjadřuje jednak ČSN 33 2000-1 ed. 2 a ještě podstatněji, právě s ohledem na ochranu před bleskem a jeho účinky ČSN 33 1500. ČSN 33 2000-1 ed. 2, což je základní norma pro elektrické instalace nízkého napětí, ve své předmluvě uvádí, že “Elektrická zařízení provedená a provozovaná podle předpisů a norem platných v době, kdy byla tato zařízení zřizována, lze ponechat v provozu beze změny (odpovídající i nadále předpisům podle kterých byla tato zařízení zřizována a provozována), jestliže nemají závady, jež by ohrožovaly zdraví, ani nejsou nebezpečná životu a neohrožují bezpečnost věcí”. Ještě konkrétněji tuto myšlenku právě s ohledem na ochranu před bleskem vyjadřuje ČSN 33 1500 pro revize elektrických zařízení, která v čl. 6.1.2 (ohledně toho, co je nutné uvést v závěru revizní zprávy) uvádí: “Pokud se týká revize ochrany před bleskem (hromosvodu), musí být v závěru zprávy o revizi uvedeno, zda její provedení odpovídá normě platné v době jejího zřízení a zda její součásti jsou v dobrém funkčním stavu.”

Ani současný soubor ČSN EN 62305 pro ochranu před bleskem není k otázce úsporného řešení ochrany před bleskem zas až tak úplně nepřátelský. Z části 2 tohoto souboru lze odvodit, že některé objekty např. není vůbec nutno před bleskem chránit. Tato část 2 totiž obsahuje ekonomický výpočet. Odhlédneme-li od fatálních škod – ztráty na lidských životech, veřejných službách, je nesmysl, aby ochrana před bleskem byla dražší – rozpočítáno na roky, po které bude ochrana v provozu, než by byly škody, které blesk a jím vyvolané jevy – opět přepočítáno na průměr za jeden rok – způsobí.

§ 36 vyhlášky č. 268/2009 Sb., o technických požadavcích na stavby (nahrazující vyhlášku č. 137/1998 Sb., o obecných technických požadavcích na výstavbu) ohledně ochrany před bleskem nově kromě toho, kde všude se má hromosvod zřizovat, stanoví, že pro stavby, na nichž je třeba hromosvod zřizovat, musí být proveden výpočet řízení rizika podle normových hodnot k výběru nejvhodnějších ochranných opatření stavby. Které jsou to – ty stavby, na nichž se musí zřizovat hromosvod? Jsou to stavby a zařízení, kde by blesk mohl způsobit:
- ohrožení života nebo zdraví osob, zejména ve stavbě pro bydlení, stavbě s vnitřním shromažďovacím prostorem, stavbě pro obchod, zdravotnictví a školství, stavbě ubytovacích zařízení nebo stavbě pro větší počet zvířat,
- poruchu s rozsáhlými důsledky na veřejných službách, zejména v elektrárně, plynárně, vodárně, budově pro spojová zařízení a nádraží,
- výbuch zejména ve výrobně a skladu výbušných a hořlavých hmot, kapalin a plynů,
- škody na kulturním dědictví, popřípadě jiných hodnotách, zejména v obrazárně, knihovně, archivu, muzeu, budově, která je kulturní památkou,
- přenesení požáru stavby na sousední stavby, které podle písmen a) až d) musí být před bleskem chráněny,
- ohrožení stavby, u které je zvýšené nebezpečí zásahu bleskem v důsledku jejího umístění na návrší nebo vyčnívá-li nad okolí, zejména u továrního komína, věže, rozhledny a vysílací věže.

Jak je to tedy s tím výpočtem řízení rizika z hlediska nebezpečí škod způsobených atmosférickým výbojem nebo jeho důsledky, jako jsou přepětí a další jevy s tím spojené?

K výpočtu rizika ztráty lidského života

Vezměme si stavby nové, které podléhají uvedené vyhlášce. Lze naprosto spolehlivě zajistit, aby lidský život nebyl v žádném případě účinky blesku, ať už udeřivšího přímo do budovy nebo do její blízkosti nebo do vedení přivedeného do budovy, ohrožen? Vyhláška se tak tváří, jako by toto zajištění bylo zcela a bezpodmínečné a neoddiskutovatelné. Tak se tváříme i v ostatních případech, pokud jde o lidský život. Lidský život je naprosto unikátní, je největším bohatstvím a tudíž je třeba ho naprosto a bezpodmínečně chránit. Doposud žádný (alespoň mně známý) předpis neuváděl byť i sebenepatrnější míru rizika ve vztahu k ohrožení lidského života. Přitom však lidský život ohrožen je, a to, i když v naprosto nepatrné míře, i tehdy, když jeho nositel odpočívá doma v posteli, natož pak při pracovní nebo jiné, třeba i rekreační činnosti.

V tomto ohledu je soubor ČSN EN 62305 zcela průkopnický. Jeho část 2 uvádí i tzv. typické hodnoty přípustného (tolerovatelného) rizika. Mezi těmito hodnotami figuruje také typická hodnota přípustného rizika R_T ztráty lidského života nebo vážného zranění s trvalými následky ve stavbě za jeden rok. Tato hodnota je rovna 10^-5. To – převedeno do češtiny – znamená, že pokud se zdržujeme ve stavbě, je ještě přípustné, že nás smrt nebo zranění s trvalými následky v důsledku úderu blesku může postihnout až v průměru jednou za 100 000 let. Pokud bychom se tedy celý život zdržovali ve stavbě odpovídající uvedenému kritériu při dnes již dosažitelné délce života 100 let, bylo by riziko, že zahyneme v důsledku úderu blesku 1 : 1 000, to znamená jedno promile. Jestli se to zdá někomu poměrně málo, na druhou stranu to při deseti milionech obyvatel ČR znamená, že na následky úderu blesku ve stavbách by mohlo zahynout až 100 lidí ročně, což zase tak málo není. Z tohoto pohledu to zase již tak nepatrné nebezpečí není.

Jak se vyhnout takovému riziku, resp. takové riziko snížit? Uchýlit se mimo budovu? Vypočtěme si riziko, jaké podstupuje člověk trvale se zdržující na volném prostranství z hlediska účinků blesku. Na následujícím obr. 1 a) je takový junák špacírující si v bouřce na volném prostranství znázorněn. Myslíme si, že pravděpodobnost toho, že ho zasáhne blesk, je dána jenom jeho půdorysným průmětem? Nikoliv. Ten člověk blesky přitahuje jako každý předmět vyvýšený nad krajinou. Do jaké míry přitahuje blesky k sobě je možno kvalifikovaně odhadnout pomocí metody ochranného úhlu (lepší by zřejmě byla metoda valící se koule – ne že bychom to neuměli, ale metoda ochranného úhlu uznávaná i souborem ČSN EN 62305 je názornější). Pokud použijeme tuto metodu, zjistíme z ČSN EN 62305-3 ed. 2, že ochranný úhel do výšky jímače 2 m (pro třídu LPS IV) je přibližně 79°, což znamená, že tento jímač nejen že chrání před úderem blesku až do vzdálenosti 2 m × tg 79°, ale také – pro náš případ – především, to, že tento jímač blesky z tohoto okruhu přitahuje. Takže blesk do onoho člověka neudeří s pravděpodobností úderu do plochy 0,1 m², kterou zaujímá průmět stojícího (obézního) člověka do půdorysu, ale s pravděpodobností úderu do plochy S = π  × (výška uvedeného člověka × tg 79°)², což je při výšce jedince 2 m (počítejme i s hůlkou nebo zbraní – kyjem či puškou – nesenou přes rameno) S = π  × (2 m × tg 79°)² = 333 m².

Obr. 1 Člověk pohybující se v krajině sloužící jako náhodný jímač i svod

Pokud nemáme bližší informace o intenzitě bouřkové činnosti a počtu úderu blesků na 1 km² za rok, využijeme informace obsažené rovněž v souboru ČSN EN 62305, totiž, že počet úderů blesku do 1 km² za rok je roven přibližně jedné desetině počtu bouřkových dnů v roce na daném území (uvažujeme rovinu, nikoliv další vlivy působící na hustotu úderů blesku). Protože v ČR je v průměru 25 bouřkových dní v roce, počítejme, že za rok udeří do 1 km² 2,5krát. To znamená 2,5 úderů blesku do jednoho miliónu metrů čtverečních. Do 333 m² je to pak 2,5 × 333/1 000 000 ≈ 0,001. To znamená, že do uvedeného (neopatrného) člověka udeří blesk s pravděpodobností 1 ku 1 000, což jak uznáte je pravděpodobnost (riziko) stokrát větší, než v případě, kdy se tento jedinec skryje do stavby vyhovující požadavkům normy. (Uvažujeme-li dřívější rurální způsob života, mohl při průměrném věku 50 let – a to jsme optimisti – každý dvacátý člověk zahynout úderem blesku. Takže lidový strach z bouřek v dobách, kdy lidé žili v chaloupkách s doškovou střechou a živili se prací na poli, nebyl vůbec neopodstatněný.) Z uvedeného plyne poučení – při bouřce se schovej do stavby vyhovující z hlediska ochrany před bleskem alespoň té nejnižší typické hodnotě přípustného rizika R_T ztráty lidského života nebo vážného zranění s trvalými následky udávané v souboru ČSN EN 62305 (a pokud jsi v přírodě v rovné krajině, snaž se snížit svoji výšku na minimum – již jenom sednutí do podřepu zvyšuje při bouřce naději na přežití čtyřikrát).

Opatření na ochranu před bleskem a rizika jednotlivých škod

Tímto úvodem můžeme začít vysvětlení pravděpodobnostního pojetí ochrany před bleskem. Jak jsme již uvedli, absolutní bezpečnost – to znamená např. naprostá ochrana lidského života před účinky atmosférického výboje, je přinejmenším těžko dosažitelná (snad jenom uzavření do kovové komory s dostatečně tlustými stěnami zajišťuje stoprocentní ochranu). Takže jinak nám zbývá ochranu života, majetku a dalších hodnot zajišťovat s odpovídající pravděpodobností – připustit jenom přípustné riziko.

Skutečná velikost jednotlivých rizik (R_A, R_B,…R_W, R_Z) jako následku úderu blesku (za rok) se určí ze vztahu:

R_X = N_x × P_x × L_x,

kde:

indexy x jsou namísto výše uvedených indexů A až Z,

N_X je počet nebezpečných událostí za rok; je to počet úderů blesku do stavby, její blízkosti, do sítí vstupujících do stavby – je dán součinem plochy (v km²), do které může nebezpečně udeřit a počtem úderů blesku na km² za rok,

P_X pravděpodobnost poškození stavby; ta se bere pro nechráněnou stavbu P_X = 1 a s  ochrannými opatřeními se snižuje (viz dále – třídy LPS),

L_X ztráty, např. ztráta lidského života – počítá se z počtu ohrožených osob n_p k celkovému počtu osob n_t ve stavbě a z počtu hodin t_p obsazení stavby za rok: L_Y = (n_p/n_t) × (t_p/8760), kde L_Y může být:
ztráta L_t způsobená úrazem elektrickým proudem,
ztráta L_f způsobená fyzickou škodou,
ztráta L_o způsobená poruchou vnitřních systémů,
L_A, L_U dostaneme např. tak, že L_t vynásobíme činiteli snižující nebezpečí ztráty lidského života v závislosti na typu půdy (činitel r_a) nebo podlahy (činitel r_u), takže L_A = r_a × L_t; L_U = r_u × L_t.

V uvedeném vztahu můžeme rozpoznat počet nebezpečných událostí N_x za rok, s kterým jsme kalkulovali již výše. Výpočet těchto událostí je prakticky stejný, jak bylo naznačeno při výpočtu nebezpečných událostí – úderů blesku do člověka stojícího (nebo kráčejícího) ve volné krajině. Akorát ta plocha, ze které stavba stahuje blesky na sebe, je jiná, větší, a rovnala by se ochrannému prostoru dané stavby (bez jímačů). L_X je pak ztráta – např. ztráta lidského života při úderu blesku do stavby, její blízkosti, do vedení přinášejícího do stavby informace nebo přivádějícího energii, vodu apod. Přitom, i když do stavby práskne, ohrožení nemusí být všichni lidé ve stavbě. (Není tomu stejně jako u člověka ve volné přírodě, u něhož bychom počítali s L_X = 1.) Ve stavbě jsou ohrožení např. ti, kteří se při bouřce nacházejí v blízkosti vodovodního kohoutku napojeného na kovové vodovodní potrubí nebo v blízkosti elektrického zařízení nechráněného dostatečně před účinky přepětí – to je vyjádřeno tím podílem n_p/n_t, (kde n_p je počet osob, které právě při bouřce myjí nádobí nebo se vrtají v blízkosti elektrického zařízení a n_t je celkový počet osob, to znamená nejen těch nerozumných n_p, ale i zbytku těch rozumných). Kromě toho, i když jsme v současném civilizačním období lidmi vyskytujícími se převážně v budovách, nemusíme tam být permanentně po celou dobu. Tím se nám pravděpodobnost, že v dané budově dojdeme úhony, rovněž sníží v poměru t_p/8 760 (kde t_p je počet hodin, po kterou lidé ve stavbě pobývají). Celkově se rizika od jednotlivých zdrojů rizika (od přímého úderu blesku do budovy, od napětí přivedeného do stavby např. vodovodním potrubím nebo elektrickým vedením či datovou sítí apod.) sčítají.

Takže např. riziko R₁ ztrát L1 na lidském životě je R₁ = R_A + R_B + R_C* + R_M* + R_U + R_V + R_W* + R_Z*, kde v celkovém riziku R₁ ztráty lidského života je:

R_A riziko přímo v důsledku úderu blesku do objektu a tím i do člověka,

R_B riziko toho, že ke ztrátě života dojde v souvislosti se ztrátou ekonomické hodnoty objektu – objekt např. spadne nebo se od blesku zapálí, následkem čehož dojde ke smrti člověka.

Obdobné následky pak mohou mít údery blesku do elektrického vedení (R_U – přeskok na člověka z elektrického zařízení, R_v – zapálení objektu v důsledku přeskoku jiskry z elektrického zařízení v objektu.) Ta další rizika R_C* + R_M* + R_W* se uvažují pouze v objektech, kde může dojít k výbuchu zpracovávaných nebo skladovaných látek. (Známý je případ, kdy došlo k výbuchu kovové palivové nádrže, v níž byly hořlavé páry vzníceny jiskrou vzniklou v důsledku přepětí přivedeného signalizačním vedením na hladinovém snímači.)

Další rizika a nebezpečí nám může trochu ozřejmit následující tabulka s vysvětlivkami, ve které je to, o čem jsme hovořili zasazeno do širšího kontextu typů možných škod L a rizik R, které v důsledku úderu blesku do stavby mohou nastat:

Tab. 1 Součásti rizika vztahující se ke stavbě

Riziko R₁ ztrát L1 na lidském životě: R₁ = R_A + R_B + R_C* + R_M* + R_U + R_V + R_W* + R_Z*.

Riziko R₂ ztrát L2 na veřejných službách: R₂ =  R_B + R_C +  R_M +  R_V + R_W +  R_Z.

Riziko R₃ ztrát L3 na kulturním dědictví: R₃ =  R_B +  R_V.

Riziko R₄ ztrát L4 ekonomické hodnoty: R₄ =  R_B +  R_V.

*Uvažuje se pouze pro stavby s rizikem výbuchu.

Rizika R₁ až R₄ vypočítaná jako příslušné součty rizik (R_A, R_B, …R_W, R_Z) se porovnají s hodnotami přípustného rizika. Podle normy musí platit:

Z uvedené tabulky zase vyplývá, že s tím, že nám přestane v důsledku úderu blesku jít elektřina nebo plyn, se musíme jednou za tisíc let smířit, zrovna tak jako s tím, že na Pernštejně jednou za tisíc let v důsledku úderu blesku shoří historické sbírky. (Zdá se Vám to při našich tisíciletých velkých vodách opakujících se každé tři roky nesouměřitelné? – mně taky.)

Rekonstrukce a opravy hromosvodů

Co je to oprava? Oprava je prostá výměna

součástí, které jsou již opotřebované, za stejné nebo obdobné součásti nové, popř. je to upevnění součástí (jímačů, svodů) nebo náhrada toho, co již po určité době bylo atmosférickými vlivy, korozními účinky zničeno. Opravy jsou v podstatě součástí údržby. Podle ČSN EN 62305-3 ed. 2 základní podmínkou pro spolehlivou údržbu LPS jsou pravidelné revize. Majitel nemovitosti musí být informován o všech zjištěných závadách a ty musí být bezodkladně odstraněny. To jsou tedy úkony, které považujeme za opravy.

Mezi opravy hromosvodů je možno počítat i ty případy, kdy se např. jímací soustava sundá z důvodu opravy střechy nebo výměny střešní krytiny a kdy se po takové opravě střechy dá hromosvod do původního stavu, např. s výměnou některých již nevyhovujících podpěr nebo jiných upevňovacích součástí. Obdobná je situace, kdy se provede např. zateplení objektu a přitom charakter ochrany před bleskem zůstává stejný. I v takovém případě může být, například vzhledem k oddálení svodu od povrchu objektu, třeba provést výměnu příchytek a upevňovacích částí. Jinak charakter vnější ochrany před bleskem zůstává stejný a je možno při pravidelné revizi nebo revizi provedené po uvedené úpravě objektu vycházet z toho, co je řečeno v ČSN 33 1500, totiž že revize se provede s ohledem na požadavky těch norem a předpisů, které platily v době, kdy byl původní hromosvod instalován a v závěru zprávy o revizi se uvede, zda provedení ochrany před bleskem (hromosvodu) odpovídá normě platné v době jejího zřízení a zda její součásti jsou v dobrém funkčním stavu.

To je velká úleva z hlediska provedení ochrany před bleskem. Na druhou stranu však není možné zapomínat ani na případ, kdy se změní charakter stavby. Nemusí to být jenom přestavba samotného objektu. Mohou se změnit i vnitřní poměry ve stavbě. Dnes již se výrazně změnila technická (pro modernisty “technologická”) zařízení používaná při řízení technologických procesů. Zpracování dat dnes již není provádění účetních operací za pomoci psacího stroje a mechanického kalkulátoru, jak tomu bylo v době zpracování předchozí normy na ochranu před bleskem, tj. ČSN 34 1390 z roku 1969. Ukládání citlivých dat se také již neprovádí uzavřením důležitých listin do trezoru.

To byly jen malé příklady, jak nám nasazení nových technologií, zejména těch na zpracování dat, či informací, mění přístup k dřívější technice. Zatímco ještě v osmdesátých letech minulého století platilo, že ochrana před bleskem je zaměřena pouze na ochranu budov a jejich vnitřního zařízení, nikoliv však na ochranu elektronických zařízení, dnes ochrana před bleskem, lépe řečeno před atmosférickými výboji, tvoří systém a o míře jeho uplatnění rozhoduje to, jaké škody by mohl blesk způsobit také na vnitřních elektronických zařízeních, zařízeních na zpracování dat.

Proto, zejména u důležitých objektů, mezi něž patří výpočetní centra, telekomunikační ústředny, sdělovací sítě, prostory s nebezpečím výbuchu, které jsou vybaveny starými hromosvody, je třeba vyhodnotit rizika. Uvedený způsob vyhodnocení rizik spadá do systému vyhodnocování vnějších vlivů, a ochrany před nimi, jak je stanoven v ČSN 33 2000-5-51 ed. 3:2010.

Poznámka jenom pro připomenutí:
V současné době je to, co se z hlediska elektrických instalací týká vnějších vlivů (dříve, ne zcela dostatečně a přesně zahrnuto v termínu “prostředí”), a to jak z hlediska jejich vyhodnocení, tak z hlediska ochranných opatření proti jejich působení, obsaženo v přílohách A, ZA, NA a NB ČSN 33 2000-5-51 ed. 3:2010 Elektrické instalace nízkého napětí – Část 5-51: Výběr a stavba elektrických zařízení – Všeobecné předpisy. To, co bylo z hlediska určování vnějších vlivů obsaženo v ČSN 33 2000-3:1994, je tedy nyní spolu s opatřeními proti působení vnějších vlivů obsahem ČSN 33 2000-5-51 ed. 3:2010.

ČSN 33 2000-5-51 ed. 3:2010 jako vnější vliv uvádí mimo jiné i vnější vliv AQ – bouřkovou činnost. V souvislosti s ní příloha ZA uvádí i třídu vnějšího vlivu AQ3 – přímé ohrožení. A pro ni i to, že ochrana se v takovém případě provede v souladu se souborem ČSN EN 62305, národní příloha NA uvádí údaje, jak při určování vnějších vlivů postupovat, a příloha NB uvádí i to, jak má vypadat a co má obsahovat protokol o určení vnějších vlivů.

Takže v souvislosti s vnějšími vlivy je třeba se zamýšlet i nad otázkou, jestli se i u objektu s dříve provedenou ochranou před bleskem něco nezměnilo, co by vyžadovalo úpravu systému ochrany před bleskem. Druhou otázkou ovšem je, jestli je nutno měnit i vnější ochranu před bleskem, to znamená ten systém, který je v podstatě zaveden již od konce osmnáctého století, to znamená soubor vzájemně propojených prvků – jímače (jímací soustavy), svodů a zemničů. Tento systém, pro nějž byly v ČSN 34 1390:1969 předepsány konstrukce ochranného prostoru, způsoby uzemnění a materiály jímačů a svodů i způsob ochrany zařízení vystavených úderu blesku, sice nezapadá a není možné jej zařadit jednoznačně do některé ze tříd LPS (systému ochrany před bleskem), jak jsou definovány v ČSN EN 62305-3 ed. 2, nicméně řada charakteristických rysů jej řadí (podle mého názoru) někam mezi LPS třídy III a IV. To je mezi systémy ochrany vyhovující pro bytové domy, kancelářské objekty, supermarkety apod. Ovšem to platí pro objekty řádově do výšky objektů s pěti, maximálně osmi patry, to znamená objektů, které se až do začátku osmdesátých let v Československu převážně stavěly.

Pro upamatování si v tabulce 2 ukážeme, jak uplatnění jednotlivých tříd ochrany před bleskem – LPS – snižují pravděpodobnosti škod.

Tab. 2 Jak se snižují pravděpodobnosti škod s uplatněním třídy LPS

Takže pokud zařadíme vnější systém ochrany provedený podle ČSN 34 1390:1969 někam mezi třídu LPS III a IV, zjistíme, že pravděpodobnost škod způsobených úderem blesku do budovy se snižuje přibližně na 0,15násobek, tj. asi na sedminu oproti budově před bleskem nechráněné. Pak je ovšem otázka, zdali má význam provádět rozsáhlou rekonstrukci vnějšího LPS podle nové normy – dejme tomu na třídu LPS III, to by mělo znamenat, abychom dosáhli, že namísto jednoho blesku ze sedmi, které udeří do objektu, způsobí na něm hmotnou škodu až každý desátý blesk.

Snižování rizik provedením vnitřního systému ochrany před bleskem

To se týká ovšem vnější ochrany před bleskem. Pokud se týká ochrany vnitřních systémů, nikoho zase nezarazí to, že by měl aplikovat v současné době běžný systém třístupňové ochrany před přepětími, jak je propagován řadou firem a jak zkušenosti potvrzují, úspěšně zajišťuje ochranu před atmosférickými přepětími. Přitom by měl být tento systém uplatňovaný v rámci pravidel daných částí 4 souboru ČSN EN 62305. Na níže uvedeném obrázku je uveden základní přístup k zajištění ochran před atmosférickými přepětími, které by se mohly uplatnit v budově.

Obr. 2 Zóny bleskové ochrany LPZ v budově i mimo budovu

U citlivé elektroniky je možné a vhodné uplatnit tento systém ochrany před přepětími. Podle tohoto systému je prostor obsahující elektronická zařízení a na přepětí citlivé systémy rozčleněn do zón bleskové ochrany LPZ, jak je znázorněno na obr. 2. Tyto zóny teoreticky odpovídají prostorům, kde účinek elektromagnetických impulzů vyvolaných bleskem (LEMP) jsou srovnatelné se jmenovitými impulzními výdržnými napětími, které se v daném prostoru mohu vyskytovat, jak je uvádí tabulka 3.

Tab. 3 Jmenovité impulsní výdržné napětí podle impulzní výdržné kategorie (podle částí instalace), odpovídající LPZ a jim přiřazené typy přepěťových ochran (SPD)

Na obr. 3 je znázorněno, jak je přepětí v elektrické instalaci postupně snižováno přepěťovými ochranami typů 1, 2 a 3.

Obr. 3 Příklad snižování přepětí v kombinované hrubé a jemné třístupňové ochraně

Jak se však projevuje to, jak je daný objekt zařazen do určité třídy LPS? Především je možno říci, že pokud by LPS využíval v souladu s ČSN EN 62305-3 ed. 2 pouze ochranného pospojování, nebyla by ochrana před přepětími účinná. LPS může být vylepšen zmenšením rozměrů ok sítě vytvářející pospojování v daném objektu. Čím jsou oka sítě pospojování, a to jak pokud se týká v horizontální, tak i ve vertikální rovině menší, tím se zvyšuje účinnost systému ochrany před přepětím v daném objektu. Pro LPZ 1 se vyžaduje rozměr ok nejvýše 5 m.

Obr. 4 Stínění vytvářené v horizontálních i vertikálních rovinách (vlevo je naznačeno stínění vytvářené výztuží v betonu)

Zóna ochrany před bleskem vytvářená normálním LPS podle ČSN EN 62305-3 ed. 2 (jímače, svody a uzemnění) má uvedený typický rozměr ok sítě větší než 5 m, z čehož vyplývá, že stínicí účinek je zanedbatelný. Pokud je třeba tento stínicí účinek zvýšit, je nutné zlepšit LPS. To se provádí:

- zahrnutím kovových prvků fasády do vnějšího systému ochrany před bleskem,
- použitím betonové výztuže budovy od střechy až po základy,
- doplněním ohebných propojovacích vodičů ke spojení sousedících, ale fyzicky oddělených vodivých konstrukčních částí.

Další možností, jak zlepšit vnitřní ochranu před přepětími při použití dané třídy LPS je, že se vodivě spojí veškeré kovové přívody (kovová potrubí, pláště kabelů apod.) už na vstupu do objektu. Kromě toho je možné úroveň ochrany před indukovanými přepětími zvýšit použitím stíněných datových a signalizačních spojů – viz obr. 5.

Závěr

Účelem této informace bylo nastínit, jak postupovat z hlediska starších, podle dříve platných norem provedených opatření pro ochranu před bleskem. Týká se to i úprav a vhodných doplnění těchto starších systémů tak, aby byl i z hlediska ochrany před účinky atmosférických výbojů zajištěn bezpečný a spolehlivý provoz datových spojů a sdělovacích zařízení, citlivé elektroniky apod.

Obr. 5 Provedení staré a nové elektrické instalace v nestíněné LPZ 1, kde je ochrana nové části provedená pomocí stíněných sdělovacích a datových kabelů