Pokračujeme v díle těch,
kteří byli první.

Aktuální vydání

Číslo 11/2016 vyšlo tiskem
7. 11. 2016. V elektronické verzi na webu od 1. 12. 2016. 

Téma: Rozváděče a rozváděčová technika; Točivé stroje a výkonová elektronika

Hlavní článek
Lithiové trakční akumulátory pro elektromobilitu

Aktuality

Fakulta elektrotechnická je na špici excelentního výzkumu na ČVUT Expertní panely Rady vlády pro výzkum, vývoj, inovace (RVVI) vybraly ve II. pilíři…

Švýcaři v referendu odmítli uzavřít jaderné elektrárny dříve V referendu hlasovalo 45 procent obyvatel, z toho 54,2 procent voličů řeklo návrhu na…

Fakulta elektrotechnická ČVUT v Praze pořádá 25. 11. 2016 den otevřených dveří Fakulta elektrotechnická ČVUT v Praze pořádá 25. listopadu od 8.30 hodin Den otevřených…

Calliope mini – multifunkční deska Calliope mini poskytuje kreativní možnosti pro každého. A nezáleží na tom, zda jde o…

Ocenění v soutěži České hlavičky získal za elektromagnetický urychlovač student FEL ČVUT Student programu Elektronika a komunikace Fakulty elektrotechnické ČVUT v Praze Vojtěch…

Češi v domácnostech více svítí a experimentují se světlem, doma mají přes 48 milionů svítidel Češi začali v domácnostech více svítit a snaží se vytvořit lepší světelné podmínky:…

Více aktualit

Aktivní hromosvod – ano, či ne?

číslo 5/2006

Aktivní hromosvod – ano, či ne?

Podle statistik probíhá na Zemi najednou zhruba až 5 000 bouřek. Mnohé z nich prostřednictvím jednoho ze svých průvodních jevů – blesku – ohrožují osoby, budovy a materiály. Průměrný proud blesku se odhaduje na 20 kA. Byly však zaznamenány i blesky o proudu až 200 kA.

Hustota a četnost výskytu blesků se v různých světových pásmech liší: např. na Iberském poloostrově (Španělsko, Portugalsko) každý rok udeří kolem dvou milionů blesků, jejichž následkem zemře několik lidí a zvířat. Ale i další škody a poruchy způsobené bleskem – požáry, výpadky energetické sítě apod. – jsou natolik závažné, že bychom je mohli vyčíslit v řádech mnoha milionů eur.

I v České republice dochází k úmrtím a škodám zapříčiněným bleskem. Proto i je i u nás vytvořena legislativa pamatující na ochranu staveb a zařízení před bleskem (např. vyhl. 137/1998 Sb. ministerstva pro místní rozvoj, Obecné technické požadavky na výstavbu, §47 Ochrana před bleskem:

Ochrana před bleskem se musí zřizovat na stavbách a zařízeních tam, kde by blesk mohl způsobit:
a) ohrožení života nebo zdraví osob (například bytový dům, stavba pro shromažďování většího počtu osob, stavba pro obchod, zdravotnictví a školství, stavby veřejných ubytovacích zařízení) nebo většího počtu zvířat,
b) poruchu s rozsáhlými důsledky (například elektrárna, plynárna, vodárna, budova pro spojová zařízení, nádraží),
c) výbuch (například výrobna a sklad výbušných a hořlavých látek, kapalin a plynů),
d) škody na kulturních, popřípadě jiných hodnotách (například obrazárna, knihovna, archiv, muzeum, památkově chráněná budova),
e) přenesení požáru stavby na sousední stavby, které podle písmen a) až d) musí být před bleskem chráněny,
f) ohrožení stavby, u které je zvýšené nebezpečí zásahu bleskem v důsledku jejího umístění na návrší nebo vyčnívá-li nad okolí (například tovární komín, věž, rozhledna).

Vyhláška neurčuje, jaký typ hromosvodu to musí být. V principiálním pojetí funkce hromosvodu se ve světě vymezují dvě skupiny hromosvodní ochrany:

  1. klasický (Franklinův, resp. Divišův) „pasivní“ hromosvod,

  2. aktivní hromosvod – na technickém principu založený jímač, který vysíláním pulsů vytváří preferenční cestu pro „svedení“ případného blesku.

Princip klasického hromosvodu

Při bouřce (nebo obdobných atmosférických podmínkách) se vzrůstající intenzitou elektrického pole mezi zemí a mrakem a za narůstajícího rozdílu potenciálů je základním úkolem klasického hromosvodu spolehlivé svedení přímého úderu blesku do země tak, aby se zamezily nebezpečné přeskoky na vodivé části v objektu. Jímací systém a svody vyrovnávají potenciál všech vodivých stavebních částí a technologických zařízení objektu jejich připojením na společnou uzemňovací soustavu.

Princip aktivního hromosvodu

Aktivní hromosvod funguje na principu nabíjení kondenzátoru a násobiče napětí. Pomocí napájecího zařízení vysílá do okolí vysokonapěťový signál s určitou frekvencí, amplitudou a s opačnou polaritou, než je polarita mraku. Tím „nabízí“ vzestupnou cestu k sestupné dráze úderu blesku (tzv. včasné vyvolání vstřícného výboje, ESE – Early Streamer Emission).

Aktivní hromosvod získává energii pro vytvoření vysokonapěťových signálů z elektromagnetického pole, které se při bouřkách vytváří automaticky (mezi 10 a 20 kV/m).

Účinnost

Stoprocentní účinnost nezajišťuje žádné technické zařízení. Je tomu tak i v případě hromosvodní ochrany v přírodních podmínkách. Ani v laboratorních podmínkách nelze vytvořit předpoklady pro dostatečnou analýzu intenzity elektrického pole za bouřkového počasí v parametrech odpovídajících přírodě. Proto u obou systémů existuje vždy určitá míra zbytkového rizika.

Tvrzení, že aktivní hromosvod je natolik účinný, že údajně dokáže „přitáhnout blesk„, zvednout tak bod úderu blesku výše nad chráněnou stavbu a zvětšit rádius ochranné plochy, než jakou poskytují standardní hromosvody, nebylo dosud jednoznačně prokázáno.

Není však možné se ve světě s aktivními hromosvody nesetkat. Již v roce 1914 navrhl maďarský fyzik L. Szallard jímací tyč hromosvodu s radioaktivním hrotem a různé varianty ionizujících hromosvodů byly za desítky let instalovány v mnoha zemích světa.

Stále však neexistuje dostatečná teoretická analýza (rychlost šíření streamerů, časy a průběh výboje ad.) ani pozorování v přírodě, které by potvrdily lepší účinnost aktivních hromosvodů oproti klasickým. V tomto ohledu se zdá být nejslibnější varianta laserového hromosvodu, který však zatím také nemá hmatatelné výsledky výzkumu a navíc je ekonomicky náročný.

Legislativa

Dnes mají jímače ESE oporu pouze v národních normách Francie, Španělska a Slovenska (STN 34 1391 Elektrotechnické predpisy. Výber a stavba elektrických zariadení. Ochrana pred bleskom. Aktívne bleskozvody). V českých a dalších mezinárodních normách však oporu nemají. Elektrotechnická komise CIGRÉ (Conseil International des Grands Réseaux Électriques, Mezinárodní rada pro velké elektrotechnické sítě) se staví k řešení aktivního hromosvodu značně skepticky.

Základní norma pro ochranu pod 1. 4. 1970. Vyšla ještzvem Pzení jako „hromosvody„. STN 34 1390 dodnes nebyla přeložena do slovenštiny, proto je třeba slovo hromosvod v uvedené normě slovensky chápat jako bleskozvod.

Český trh

Aktivní hromosvody jsou nabízeny a instalovány i na Helita, nimbus, Pulsar, Indelec ad. Jejich vyšší poinstalací aktivního hromosvodu oproti klasickému systému.

Na trhu aktivních hromosvodů se však také vyskytují nefunkční prvky a otevřená jiskřiště prezentované jako dokonalá technická „aktivní“ řešení a prodávané za lukrativní ceny. Každý prodejce by měl dodat i certifikát mezinárodně uznávané zkušebny (nikoliv pouze školní nebo univerzitní laboratoře).

Závěr

Přestože je stále nezodpovězena otázka, za jakých podmínek může jímač ESE sloužit výhodněji než klasický hromosvod, vyskytují se aktivní hromosvody i na objektech v ČR. Jako na každém elektrickém zařízení, je potřeba i na nich vykonávat revize podle 33 2000-6-61 Elektrické instalace budov, Revize-výchozí revize a 33 1500 Elektrotechnické předpisy, Revize elektrických zařízení.

Proto v příštím čísle Elektro uvedeme článek se zkušenostmi ze SR a s informacemi k této problematice.

redakce