Ochrana před bleskem

Ochrana před bleskem je systém zařízení a technických řešení, jejichž úkolem je chránit budovu a její nájemníky před přímými i nepřímými účinky blesku. Jedná se tedy o jednu ze základních instalací určených k zajištění bezpečnosti zařízení a osob, které jej používají. Instalace ochrany před bleskem se také nazývá instalace nebo systém LPS (Lightning Protection System).

Díky použití ochrany před bleskem jsou osoby (a zvířata) přítomné v objektu méně vystaveny úrazu elektrickým proudem, riziko poškození elektroinstalace a vzniku požáru nebo výbuchu je zanedbatelné, síla el. úder blesku neoslabí konstrukci střechy ani stěn. Navíc je sníženo riziko trvalého poškození zařízení připojeného k napájecímu zdroji a energie přepětí, zkratů a svodových proudů je bezpečně odvedena na místo, kde nepředstavují hrozbu.

DŮLEŽITÉ: Obecné zásady a základní doporučení týkající se ochrany před bleskem budov a jejich technických zařízení, jakož i ochrany osob zdržujících se v těchto budovách jsou uvedeny v normě PN-EN 62305-1:2011.

Základní prvky ochrany před bleskem

Instalace ochrany před bleskem je – zjednodušeně řečeno – síť kovových kabelů namontovaných na budově, od střechy až po zem. Díky tomu, že se tyto prvky dotýkají půdy, je do ní bezpečně přenesena energie přenášená bleskem. Kvůli obrovské energii výbojů blesku může nedostatek účinné a efektivní instalace vést k požáru nebo úrazu elektrickým proudem.

Typická instalace ochrany před bleskem se skládá z následujících prvků:

1. vertikální a horizontální letecké terminály — je součástí systému ochrany před bleskem namontovaného na střeše. Tyto prvky jsou nejčastěji vyrobeny z pozinkované oceli, nerezové oceli, drátu z mědi a slitin hliníku.

Horizontální vzduchové terminály jsou instalovány podél hřebene (čára štítu) a také na okraji střechy, aby vytvořily ochrannou síť. Dráty jsou také umístěny na komínovém a anténním stožáru. Pokud je střecha šikmá, jsou kabely připevněny pomocí držáků. Funkci vzduchových koncovek mohou plnit i některé kovové části domu, které by měly být připojeny k uzemňovací instalaci budovy (nebo opatřeny samostatným uzemněním). Nejčastěji se jedná o okapy, madla, ale i kovové části střechy.

2. dolní dráty — to jsou prvky, které spojují vzduchové koncovky a zemnící elektrody. Jsou vyrobeny ze stejných materiálů, jaké se používají pro vzduchové koncovky (lze použít i ocelovou pásku). Instalují se na fasádu budovy (2 cm od stěny), podél okapů a také pod fasádu ve speciálních trubkách na ochranu před bleskem.

Výbojový vodič by měl být připojen k zemnící elektrodě pomocí testovací svorky. Z bezpečnostních důvodů by bezpečnostní kabely neměly být instalovány blíže než 2 m od vchodu do budovy.

3. uzemnění — jsou kovové prvky instalované v zemi, jejichž úkolem je odvádět bleskový proud. Při jejich zhotovení můžete využít zpevnění základů stavby (tzv. přirozené uzemnění). Můžete také vyrobit umělou zemnící elektrodu instalací uzavřeného kruhového systému kolem budovy. K tomuto účelu se používá ocelový pozinkovaný pás, který by měl být zakopán v odpovídající hloubce při dodržení vzdálenosti 1 m od objektu jako umělé uzemnění

Ochrana před bleskem uvnitř budovy

Vnitřní část systému ochrany před bleskem je primárně určena k tomu, aby v chráněném objektu nevznikaly jiskry způsobené provozem vnějšího systému LPS. Základním prvkem vnitřní ochrany před bleskem jsou proto bezpečné a spolehlivé svodiče přepětí. Vnitřní systém LPS lze realizovat pomocí vyrovnávacích spojů vnějšího systému s kovovými konstrukčními částmi objektu a jeho instalací nebo pomocí elektrické izolace.

V instalacích zasahujících do budovy zvenčí by měly být použity svodiče pro vyrovnání potenciálů a ochranu před bleskovým proudem (jedná se o tzv. první stupeň ochrany). Dalším krokem je použití omezovačů (tzv. druhý stupeň ochrany) chránících proti všem typům vnitřních přepětí (např. přepětí způsobená přístroji), atmosférickým přepětím indukovaným v instalacích uvnitř budovy a přepětím procházejícím přes první úroveň ochrana.

Jak funguje instalace ochrany před bleskem

Rodinné budovy by měly mít ochranu před bleskem:

• plocha přes 500 m² a vyšší než 15 m,
• vyrobeno ze snadno hořlavých materiálů – bez ohledu na výšku,
• ty, u kterých index rizika blesku vypočítaný podle pravidel v normě překračuje stanovenou hodnotu.

Instalace ochrany před bleskem tedy není vždy povinná (rozhodující hlas v této věci by měl mít projektant, který provádí analýzu rizik v souladu s příslušnými normami), ale vyplatí se ji nainstalovat pro lepší ochranu budovy, obyvatel a zařízení připojená k síti energie. Když blesk zasáhne nehořlavý materiál (např. beton, cihlu), může způsobit jeho prasknutí, zatímco náraz do elektrických vodičů je může poškodit a poškodit zařízení připojená k elektrické síti.

Instalace ochrany před bleskem funguje tak, že její nejvyšší prvek (tj. vzduchové koncovky) pohlcuje proudy v okamžiku úderu blesku. Vlastnosti správně navržených a zkonstruovaných vzduchových terminálů znamenají, že blesk udeří do nich, nikoli do jiných střešních prvků.

Proud pak prochází ze zemních vodičů do výbojových vodičů a přes ně do zemních elektrod, které odvádějí energii z blesku do země. Tento proces vyrovnává potenciální rozdíl mezi mraky a zemí a přebytečná energie nepředstavuje riziko šoku nebo požáru.

Co byste měli mít na paměti, abyste zajistili účinnost ochrany před bleskem

Instalace poskytne účinnou ochranu, pokud bude provedena na základě spolehlivého výpočtu indexu rizika blesku. Zde budou důležité následující parametry budovy:

• velikost a výška,
• místo,
• použité stavební materiály,
• konstrukce a technologie, ve kterých byl postaven.

Velmi důležitým prvkem bude také kvalita produktů použitých k vytvoření instalace. Proto se doporučuje používat pouze osvědčené, bezpečnostně certifikované komponenty vyrobené v souladu s platnými normami.

Dalším důležitým faktorem je pečlivost o dílenské zpracování, zejména spoje zemnících tyčí, horizontálních vzduchových koncovek a vertikálních vzduchových koncovek, které by měly být svařeny nebo sešroubovány pomocí šroubových svorek. Kvalitu instalace ovlivňuje i eliminace indukce a přepětí doprovázejících silné elektromagnetické výboje vznikající při úderu blesku (toho je dosaženo provedením ekvipotenciálních propojení a přepěťové ochrany).

Nejčastější chyby týkající se ochrany před bleskem

Poměrně častou a nebezpečnou chybou je přesvědčení, že vytvoření instalace ochrany před bleskem je velmi jednoduché. Mezitím i světské chyby, kterých se v tomto procesu dopustíte, mohou vést k nedostatku adekvátní ochrany.

Mezi nejčastější nedbalosti týkající se ochranné instalace patří:

• vědomé opuštění platných norem a používání řešení, která nejsou v souladu s předpisy,
• nedostatek bezpečných vzdáleností mezi systémem ochrany před bleskem a elektrickými instalacemi uvnitř budovy (to může mít za následek přeskoky jisker),
• nedostatečná kontrola stavu zemnících elektrod a celé instalace ve lhůtách stanovených předpisy,
• nedostatečná údržba systému ochrany před bleskem,
• chybějící bezpečná izolační vzdálenost mezi vzduchovým terminálem a zařízeními, jako jsou externí ventilátory,
• neprovedení analýzy rizik v souladu s ustanoveními normy.