ELEKTRO 5/201215Všeobecně uznávaná pravidla techniky versus systémy ochrany před bleskemOpatření k dodržování ustanovení zákona o elektromagnetické kompatibilitě (EMC – Electro Magnetic Compatibility) v souvislosti s ochranou před bleskem a přepětím předsta-vují oblast, která v současné době velmi zají-má projektanty a realizační firmy především z hlediska fundovaných informací. Zájem o problematiku EMC vzrostl v poslední době nebývalou měrou. Důvody tohoto nevšedního zájmu jsou především situace v normalizaci a velké škody, které vznikají nedodržováním současných požadavků na účinnou ochranu elektronických zařízení. Systémem ochrany před bleskem (LPS – Lightning Protection System) jsou však chráněna nejen elektronická zařízení ve sta-vebních objektech, ale také stavební objekty a osoby uvnitř a vně těchto objektů. Škody způsobené přepětím nebo škody na stavebních zařízeních a objektech uhra-dí ve většině případů pojišťovny, ale poško-zené zdraví lidí lze nahradit jen velmi těžko. Za poškození zdraví nebo ztráty na životech uvnitř a vně stavebních objektů nese odpo-vědnost provozovatel těchto objektů.V poslední době se provozovatelé sta-vebních objektů, ale také firmy zajišťující ochranu před bleskem setkávají s informa-cemi o novém systému vnější ochrany před bleskem (odborně správně by však zde bylo třeba spíše říci „o části jímacího zařízení a svodu“), který je založen na principu jíma-cího zařízení ESE (Early Streamer Emission, urychlené vyvolání vstřícného výboje). Podle informací dodavatelů těchto systémů má mít zařízení ESE mnohem větší jímací schopnosti a nižší pořizovací cenu než klasické systémy. PříkladV konkrétním případě obdržel provozova-tel stavebního objektu takovouto nabídku na vnější ochranu před bleskem:– 1 ks jímacího zařízení Dynasphere,– příslušná délka kabelu dodavatele,– výška stožáru 12 m,– zemnicí svorka hloubkového zemniče s propojením na armování budovy a pří-pojnici pospojování.K tomu informace o tom, že jímací zařízení Dynasphere chrání:– stavební zařízení se všemi střešními ná-stavbami a všemi sousedními stavebními objekty v okolí „chráněného“ stavebního zařízení.A ještě ujištění o těchto výhodách zaříze-ní ESE:– střešní plocha je chráněna před údery bles-ků,– ESE nepotřebuje nástavbové konstrukce, které by při normální instalaci ochrany před bleskem podle DIN byly nezbytné,– účinnost ochrany 94 %, jenž by byl při kon-venční instalaci ochrany před bleskem re-alizovatelný pouze za cenu vysokých ná-kladů.A jako hlavní argument jsou zmiňovány ná-klady:– jedna osmina nákladů, které by byly třeba při instalaci podle metody bleskové koule.Na základě tohoto konkrétního příkladu a také na základě vlastních zkušeností s dal-šími podobnými případy se pokusím v dal-ším textu popsat výhody a nevýhody systé-mu ESE. Jímací zařízení ESEZařízení ESE by mělo mít vyšší účinnost jímacího zařízení díky dodatečnému zesíle-ní emise nosičů nábojů. Toto má představo-vat výhodu oproti klasickému jímacímu za-řízení, neboť tímto virtuálním prodloužením jímací tyče má být dosaženo významě větší-ho ochranného prostoru. Tato myšlenka byla legislativně zmi-ňována ve francouzské normě NFC17-102 již v roce 1979. Ochranný prostor jímacích tyčí ESE je od roku 1990 stanovován me-todou jímacího objemu (CVM – Collection Volume Method).Se zařízeními ESE, která jsou převážně instalována v západních evropských zemích, např. ve Francii, ale také v České republice a na Slovensku, se chtěli jejich výrobci, resp. dodavatelé prosadit prostřednictvím dalších prodejců také na německém trhu. Tito výrobci pochází většinou z Francie, USA a Austrálie. Šetření ve vysokonapěťové laboratořiProf. Dr.-Ing. habil. Friedhelm Noack pro-vedl šetření účinnosti jímacích zařízení ESE ve vysokonapěťové laboratoři Technické uni-vezity Ilmenau [1], [2]. Tato šetření byla uskutečněna na přístrojích ESE typu Dyna-sphere 3000, Pulsar 60, Prevectron S6 a na zakulacených Franklinových jímacích tyčích. Na základě měření ve velkých intenzi-tách pole u jímacích zařízení ESE byly zjiš-těny velmi malé emisní proudy s hodnotami okolo 10 μA (obr. 1). Tato šetření tak potvr-dila nevýznamnost těchto proudů s ohledem na účinnost zařízení ESE.Na Manchesterské univerzitě [3] byly uskutečněny průrazové zkoušky (obr. 2), při kterých zařízení ESE nedosahovala žádných lepších výsledků než Franklinovy tyče. Pod-le informací výrobců ESE by však měly být zasaženy pouze jímací zařízení ESE, a ne Franklinovy tyče.Tyto výsledky nezjistila pouze Manches-terská univerzita. Ke stejným výsledkům do-spěl ve vysokonapěťové laboratoři také např. Dr. Mohammed Nidal Rayes z Damašské univerzity [4], [5]. Ani jeho zkoušky nepro-kázaly žádný lepší ochranný účinek jímacích zařízení ESE.Ve vysokonapěťové laboratoři není možné dosáhnout vždy stejných poměrů jako v příro-dě. Osm let se věnovali vědci v Novém Me-xiku (USA) pozorování úderů blesku do růz-ných jimacích zařízení na horské bouřkové Vojtěch Kopecký, znalec pro elektromagnetickou kompatibilitu a systémy ochrany před bleskem řemeslné komory v Cáchách, NěmeckoObr. 1. Porovnání zjištěných napětí a emisních proudů (Ebez je základní intenzita pole homogen-ního uspořádání, intenzita pole na špičce je mnohonásobně větší) [2]1008060402000 20 40 60 80 1001001010,140 60 80 100 120 140 160 180 d (cm) Ebez (kV· m–1) iTE (μA) uTE (kV)uTE(pos) ≈ uTE(neg)Franklinova tyč (kulatá)tyč Pulsartyč Dynasphere Franklinova tyč (špičatá) tyč Prevectron