Problém ochrany před bleskem

Problém ochrany před bleskem
Kulový blesk stále tajemstvím

Ing. Zdeněk Rous, CSc.

V čísle 5/2004 časopisu ELEKTRO jsem zveřejnil příspěvek o současném stavu řešení ochrany budov (objektů), vedení do nich zavedených a ochrany majetku umístěného uvnitř. Snad je namístě otázka: A tím už končí pokrok v této oblasti a už není třeba se touto problematikou zabývat?

Rád se takovými otázkami zabývám, vždyť jsem téměř celý svůj život od své diplomové práce strávil studiem řešením problémů ochrany před bleskem i v praxi. V poslední době (v březnu t. r.) se mně dostal do ruky dopis adresovaný jedné odborné firmě o ochraně před bleskem. Se souhlasem autora uvedeného dopisu (p. Písaříka) zveřejňuji tímto svou odpověď.

Byli jsme tehdy docela malí kluci, 11 a 8 let, a bydleli jsme ve mlýně, v úzkém údolí řeky Želetavky (okr. Znojmo), kde měl otec drůbežárnu. Jednoho srpnového dne jsme se v pozdním odpoledni vydali na houby do malého lesíka za naším domem, jenž přiléhal ke stráním, které údolí řeky převyšovaly odhadem o 40 až 50 m a byly porostlé smíšeným borovicovým a dubovým porostem až k vrcholu stráně. Za ním se nacházela pole a cesta obrostlá třešňovým stromořadím, která stoupala dalších 20 až 25 m k vrcholu kopce – vlastně polní plošiny nad řekou. Ještě je nutné podotknout, že údolí řeky je dosti úzké, a tak často začalo pršet ještě dříve, než se objevil mrak.

Toho dne jsme prošli lesík, ve kterém rostla „kuřátka„ (lišky) i nějaké hřiby, až ke konci, když náhle začalo hřmět a pršet. Schovali jsme se v lese pod skupinu hustých smrků, abychom přečkali bouři, i když domů to bylo asi 300 m – ale nechtělo se nám běžet a věřili jsme, že bouře brzy přejde. Blesků i hřmění, které se v údolí rozléhalo, přibývalo, počítali jsme jednadvacet, dvaadvacet atd., až byly hromy od blesků u nás do deseti vteřin. Zůstali jsme tedy na místě, když se náhle silně zablesklo a vzápětí zazněla ohlušující rána. Samotný blesk, jako klikatou světelnou čáru, jsme vůbec nezahlédli, ale oslněni jsme viděli, jak se od kmene smrku u splavu na rohu lesa – padesát metrů od nás – odloupla vysoká tříska a kácela se k zemi. A myslím si, že jsem v tom oslnění zahlédl světelnou kouli s ocáskem, která dosti rychle klouzala od paty smrku dolů k řece. Dodnes si však nejsem jist, zda to byla skutečnost, či pouze představa.

Ještě jedna zajímavost: asi 200Do třešní na kopci u cesty také nikdy blesk neudeřil.

Vyjádření k dopisu:

1. Fenomén kulového blesku
Po letech, kdy jsem si přečetl několik článků o kulovém blesku a teoriích jeho vzniku a podstaty, resp. o jeho účincích, a sám jsem jeden takový případ popsal v časopise ELEKTRO [1], kde jsem začal vysvětlení těmito slovy: „První z jevů, kulový blesk, o který bezpochyby šlo, …„ – bych už dnes tímto způsobem tento jev nevysvětloval. Nestor všech moderních odborníků zabývajících se ochranou před bleskem – profesor Berger z laboratoře na švýcarském Monte San Salvatore – pozoroval desítky let blesky elektricky, fotograficky i opticky a dospěl nejprve z vlastního pozorování pouhým okem k závěru, že viděl kulový blesk, jak se pohybuje prostorem po skončení čárového blesku. Ale náš současný odborník „číslo jedna„ v oblasti ochrany před bleskem, Ing. František Popolanský, CSc., podal na mezinárodním semináři k 250. výročí konstrukce prvního uzemněného hromosvodního zařízení na světě (Prokop Diviš, 1754, Přímětice u Znojma) informaci o dalším výzkumu prof. Bergera: fotograficky nebyl v žádném případě kulový blesk zaznamenán, muselo tedy jít o optický klam. Tento předpoklad byl potvrzen očními lékaři, kteří znají tento problém: silné ovlivnění sítnice zábleskem může na sítnici zůstat delší dobu. Nakonec to známe sami: když jsme byli jako děti nemocní, dívali jsme se z postele ven z okna a pak zavírali oči, přičemž obrys oken zůstal na sítnici, a dokonce měnil barvu! Shrnuto: opravdu spolehlivý záznam kulového blesku neexistuje! Situace je tedy obdobná jako s problémem existence UFO. Doposud se žádná fotografie nepovažuje za jednoznačně průkaznou. Například nové normy IEC (nová řada 62 305, která bude zpracována i v překladech jako ČSN EN, popř. ČSN IEC i jako normy EN), s tímto fenoménem nepočítá. ČSN 34 1390 uváděla pro zvláštní případy (muniční sklady apod.) ochranu před tímto jevem (vrata, okna apod.), avšak v normách IEC (62305-3) se vyskytuje termín „bezpečný odstup ds – distance safety definovaný jako „vzdálenost, která musí být dodržena od lokálního stínění zóny bleskové ochrany, aby bylo zabráněno extrémně vysokým intenzitám elektromagnetického pole„ ovlivňujícím elektronické přístroje instalované uvnitř objektů.

2. Přitažlivost stromů pro blesky
Stranou zájmu výzkumů nezůstaly ani stromy. Nejrozsáhlejší údaje jsem našel v knize Ladislava V. Říhánka [3], kterou mohu doporučit všem odborníkům na hromosvody jako podpůrný materiál pro praxi ochran. Údaje o počtu zásahů blesků do stromů a třídění stromů do skupin podle průměrné rezistivity (měrného odporu) dřeva najdeme v tab. IX a X této knihy. Podle tab. X patří dřevo borovice mezi nejhůře vodivé (210 ·m), zatímco dub je ve skupinách 90 až 110 ·m. Dá se tedy lehce předpokládat, že vyšší borovice byla zasažena bleskem a při cestě bleskového proudu k zemi pak došlo k přeskoku na lépe vodivé dřevo dubu, ať už z kmene nebo přes větvoví.

3. Kov pod zemí a jeho vliv na dráhu blesku
Prvním oborem, kterým jsem začal studium problémů ochrany před bleskem, byla ochrana sdělovacích kabelů před bleskem. Z tohoto studia jsem si odnesl:

• podzemní (úložné) kabely (ani kabely s kovovými plášti) neovlivňují dráhu kanálu blesku nad zemí;

• teprve po úderu blesku do země může být rozptyl bleskového proudu ovlivněn rozsáhlejším kovovým podzemním zařízením;

• často pak dochází k přeskoku blesku (i ve vzdálenosti více než 20 m) na kabel (např. telekomunikační), kterým může pokračovat do budovy až k instalovanému zařízení. Zvláště díky tomuto mechanismu může až na svorky koncového elektronického zařízení dorazit část bleskového proudu a způsobit značné škody. Ošetřit to ovšem lze pomocí ochran před přepětím.

Závěrečná poznámka

Chce-li se někdo dozvědět více o blesku a ochraně před ním v praxi, doporučuji získat od starších kolegů – projektantů, publikaci [3] nebo vědečtější publikaci z nakladatelství ČSAV Bouřky a ochrana před bleskem autorů Říhánek – Postránecký. Obě jsou již letité, ale stále jsou výborným zdrojem českého materiálu v dané oblasti. Je zřejmé, že v této oblasti je získávání dalších poznatků stále aktuální – umožní v budoucnosti postupné zpřesňování řešení problémů v praxi.

Na závěr děkuji autorovi za dopis a souhlas s jeho zveřejněním.