Úvaha o "hromosvodech"
Ochrana před bleskem je něco jiného, než hromosvod. Hromosvod má jen zachytit blesk, pokud možno bezpečně jej svést a prostřednictvím uzemňovací soustavy jej rozptýlit do okolí, tj. zabránit úrazu lidí a zapálení domu. Bude-li to vše, co na domku učiním, mohu se rozloučit s veškerou elektronikou.
Co to vlastně bouřka je, je popsáno v jiných článcích. Pouze připomenu, že blesk je optický jev, prostě "do běla" rozpálený vzduch. No a vzduch se vlivem této obrovské teploty prudce rozepne a vzápětí smrští, což vyvolá nesnesitelný rachot. Tedy pokud se nacházíme velmi blízko tohoto jevu. To je ale jenom světlo a zvuk. Zavřu oči, ucpu si uši a bouřka by mne snad nemusela zajímat. Bohužel to podstatné, což není v jakémkoliv názvu spojeném s bouřkou obsaženo, je elektrický výboj. Dojde prostě k vybití elektrického potenciálu dvou vzájemně opačně nabitých polí, a to v podstatě formou zkratu. Takže oním světelným kanálem, který vidíme na obloze, ve skutečnosti proteče v čase několika málo milisekund proud dosahující hodnoty několika desítek až stovek tisíc ampér. Pro srovnání - dnes již zapomenutou žárovkou o výkonu 100 W protékal proud zhruba 0,4 až 0,5 ampéry. A jak pěkně svítila.
Dalibor Šalanský
Ale vraťme se k onomu elektrickému výboji. Aby se mrak mohl vůči zemi vybít (nebo opačně zem proti mraku), musí se vytvořit jakási vodivá cesta. Protože vzduch je velice dobrý izolant, vytvoří se tato cesta ionizací. Kdybychom byli obdařeni schopností tyto ionty vidět, zažívali bychom při bouřce pěknou podívanou. Ale spíše bychom dokázali předpovědět, kam se blesk "strefí".Tedy ne že by to snad nějak pomohlo, protože on si opravdu dělá co chce a uřídit jej je zcela nemožné. Ale to my víme a proto se snažíme udělat taková opatření, aby škody po úderu byly co nejmenší. To opatření je známo již několik desítek, ba stovek let a na jeho základním principu se téměř nic nezměnilo. Vytrčíme na střeše domu nějaké ty tyče, natáhneme od nich dráty pokud možno po povrchu domu (ne vnitřkem) a ty dráty dobře uzemníme. Když to všechno dobře dopadne (lépe - tuto situaci můžeme do značné míry kvalitativně ovlivnit), neutrpíme žádné podstatnější újmy. Újmy ve smyslu ohrožení života, zapálení nebo rozebrání domu.
170 000 V
Bohužel musím Vás ubezpečit, že v každém domě, který má jednu zásuvku, jedno světlo, už instalovaný hromosvod je. I když na něm nejsou ty tyče a dráty. V každém kabelu, který vede ke světlu nebo do zásuvky, je takový žlutozelený drát, který je velice dobře uzemněn. Co na tom, že je také velice dobře izolovaný. Ta izolace je stavěna na provozní napětí v zásuvce, což je 230 V (izolace je ve skutečnosti daleko vyšší, někde kolem 6000 V). Pro blesk je to však pořád žalostně málo. Vztahy mezi odporem, napětím, proudem, indukcí zde nebudeme rozebírat. Mohu Vás jen ujistit, že to napětí v kanále blesku může dosáhnout hodnoty několika tisíců až milionů voltů. Takže jsme zase někde jinde, než u známé žárovky. To je napětí, které spolehlivě prorazí jakékoliv známé izolanty používané při stavbě domu. Tím myslím střešní tašky, latě, zdivo a také izolace kabelů k zásuvkám a ke světlům. Zionizovaná vzdušná cesta se může vytvořit právě nad domem a zbytek si to napětí blesku prorazí právě do zásuvky nebo do žárovky na půdě. V kabelu má pak volnou cestu až do země. Jsou tam měděné drátky, které naopak vedou elektrický proud velmi dobře.
Trochu Vás postraším. Co všechno se může stát? Kanál výboje blesku dosahuje značných teplot, jsou to tisíce stupňů Celsia. Při průrazu střešní tašky, která obsahuje nějaké procento vody (tu obsahuje jakýkoliv materiál) se tato voda rozhodně nestačí pomalu odpařit, ale naopak "vybouchne". Takže prostě blesk někdy vytvoří díru do střechy. Dále má už volnou cestu a "skočí" do kabelu k zásuvce (světlu). Jenomže ten drátek, který v kabelu je, není na tu obrovskou energii stavěný. Opět nebudeme zabíhat do detailů, ale na jakékoliv vedení působí dynamické a tepelné zatížení. A toto zatížení bude právě v tom okamžiku naprosto neúnosné. Může tedy dojít k tomu, že vedení se vytrhne ze zdi a roztrhá se na kusy. Pokud tedy dojde pouze k těmto škodám, můžeme hovořit o velikém štěstí. Máme díru ve střeše a budeme "tahat" novou elektriku. Ty škody však mohou být naprosto fatální. Požár domu a úraz člověka elektrickým proudem. Vzpomeňme si na nějaká televizní zpravodajství, jak většinou takový úraz končí.
 Anténa jako hromosvod |
 Anténa v ochranném prostoru hromosvodu |
 Hromosvod počátek 20 století |
Pokusím se vás trochu uklidnit. Jsou k tomu zdánlivě dva důvody, já k tomu mám důvod jenom jeden. Za prvé, pravděpodobnost úderu blesku do malého rodinného domku je naprosto zanedbatelná, lze ji vyjádřit vztahem "jednou za x let", kde za x dosadíme 100 -1000. Vzhledem k tomuto vztahu skutečně existuje vysoká pravděpodobnost, že my, ani mnoho generací po nás tuto nepříjemnou událost na vlastní kůži vůbec nezažije. Zkusme ale o tomto vztahu přesvědčit někoho, kdo tu zkušenost má. Pro toto řešení situace bych použil příměr k airbagům a bezpečnostním pásům v autě. Nepotřebuji je a nemusím se poutat, protože nenabourám. U mě takový důvod neobstojí. Takže za druhé, Věřím v blesk, není to pro mě jen světelný a zvukový efekt. A věřím, že do mého domku se skutečně může "trefit". Pro mě tedy bude řešením kvalitní ochrana.
Co to je, kvalitní ochrana. Základním předpokladem je, že projekt na tuto ochranu bude zpracovávat odborník zabývající se tímto tématem. Četli jste správně, na začátku musí být projekt. Nechci nikomu sahat do svědomí, ani nikoho poškodit, ale nikdy nesvěřujte tuto práci třeba pokrývačům nebo třeba zedníkům. Oni umí kvalitně postavit dům, pokrýt střechu tak, aby do domu nezatékalo. Ale ochrana před bleskem není většinou jejich "parketa".
 Kombinovaný svodič bleskových proudů |
 Zásuvka zničená bleskovým proudem dům se špatným hromosvodem |
Možná jste si všimli, že namísto hromosvodu jsem začal používat výraz ochrana před bleskem. Ona ochrana před bleskem je opravdu něco jiného, než hromosvod. A tuto disciplínu nemohou výše zmiňované profese obsáhnout. Co to ochrana před bleskem ve skutečnosti je? Hromosvod má jeden jediný účel. Zachytit blesk, pokud možno bezpečně jej svést a prostřednictvím uzemňovací soustavy jej rozptýlit do okolí (velice zjednodušený popis). Má tedy za úkol zabránit úrazu lidí a zapálení, případně rozebrání domu. Bude-li to vše, co na domku učiním, mohu se rozloučit s veškerou elektronikou. Počítače, televize, videa, satelity, rádia, pračky, myčky, mikrovlnné trouby, tepelná čerpadla, kotle, telefony, fotovoltaické elektrárny - to všechno může být poškozeno nebo zcela zničeno. Existuje ale možnost i tato zařízení nějakým způsobem ochránit. Právě tomu se říká ochrana před bleskem, nebo přesněji systém ochrany před bleskem. A ten se skládá z tzv. vnější ochrany, neboli hromosvodu a z vnitřní ochrany, neboli systému vyrovnání potenciálů a instalace svodičů přepětí (opět velmi zjednodušený popis).
Několik poznámek na závěr:
Instaluje-li Vám někdo na střechu anténní stožár a připojí jej k hromosvodu, zeptejte se ho, proč to udělal. Nespokojte se s odpovědí, že je to povinné a že je to v normách. To není úplná pravda (mimochodem norma, která tuto situaci právě takto zjednodušeně řešila, byla zrušena). Zeptejte se ho na to, co se může stát, když do domku, nebo dokonce do antény udeří blesk. Po jasné odpovědi (odejde úplně všechno) se zeptejte, proč tedy anténní stožár připojil. Dostanete se do bludného kruhu stále stejné otázky a stále stejné odpovědi. Z kruhu ale umíme vystoupit. Nespokojíme se s hromosvodem, instalujeme komplexní ochranu před bleskem. "Anténářům" nezávidím jejich situaci. Stožárek bývá velice často nejvyšším místem na domku. Z antén vedou koaxiální kabely vnitřkem domu k televizi, televize je v zásuvce, tedy spojená s uzemněním. Jakékoliv izolační vlastnosti antén či televizí při úderu blesku neobstojí. Máme tedy vnitřní svod hromosvodu. Nastala ta snad nejhorší situace.
Komín. Jsou-li komíny vložkované keramickou vložkou, nebude situace kritická (nicméně i on ní lze polemizovat). Co v případě kovových vložek?. Zeptejte se topenáře, proč připojil vložku k hromosvodu... Nezávidím topenářům jejich situaci... V lepším případě je komín vyvložkovaný až ke kotli ústředního topení a kotel je v zásuvce. Přeskoky a jiskření snad nebudou tak veliká, aby zapálila dům. Nicméně máme instalovaný vnitřní svod hromosvodu. Nastala ta snad nejhorší situace. Bude-li kovová komínová vložka končit v krbu v obýváku a krb nebude uzemněn, může nastat situace ještě horší než nejhorší. Z krbu může dojít k přeskoku na nejbližší zásuvku. Bude to přeskok formou malého rodinného blesku.
Co se dále instaluje na střechy? Fotovoltaické elektrárny - od nich vedou dráty dovnitř do domku. Panely na ohřev vody - od nich vedou trubky dovnitř do domku. U některých luxusněji vybavených domků to mohou být videokamery, povětrnostní nebo zabezpečovací čidla - od všeho vedou kabely dovnitř do domku.
To pominu průmyslové objekty, kde z mně neznámého důvodu je střecha tou nejvhodnější plochou pro instalaci jakýchkoliv technologických zařízení.
Takže jsem zase skončil u strašení. Jenže ono to není strašení. Ono to tak prostě JE.
Doporučuji proto, věříte-li v blesk a chcete-li se před účinky elektrického výboje chránit, svěřte ochranu před bleskem odborníkům. Ti si uvědomí rozsah celé problematiky a dokážou navrhnout ochranu komplexní, tedy zahrnující i výše naznačené "problémy". Neříkám, že ochrana bude stoprocentní (to nejde v žádném lidském oboru), ale bude úměrná vynaloženým nákladům. Hlavní je, že budou ochráněni lidé a potom se pokusíme minimalizovat škody i na elektronice. A věřte, že rozdíl škod mezi komplexně chráněným a nechráněným domkem je opravdu značný.
Protection against lightning is something other than a lightning conductor. Lightning conductor is for capturing a flash, for safely the grounding system. It is for the prevent injury of people and protection against fire house. If it is all what we will do, we can say goodbye to all the electronics.
