Ochráni nás hromozvod pred bleskom, elektrický výboj bleskozvod

Nie! Zariadenie, ľudovo označované ako „hromozvod“, neexistuje. Zariadenie takto označované totiž nie je určené na ochranu pred hromom, ale na ochranu pred „úderom“ elektrického výboja vzniknutého v mrakoch – pred bleskom. Správny názov technického zariadenia inštalovaného na strechy domov je – bleskozvod.

Bleskozvody sú zariadenia vyrábané z vysoko vodivých kovov a ich úlohou je odvádzať nadmerné elektrické napätie nachádzajúce sa počas búrok v ovzduší po vonkajšej stene budovy do zeme bez poškodenia budovy. Ak sa stane, že blesk vnikne do budovy, môžeme rátať s vysokými škodami.

Princíp bleskového výboja

Búrka vzniká stretom dvoch vzduchových más s rozličnou teplotou a vlhkosťou. V mrakoch vznikajú kladne a záporne nabité častice, ktoré, keď sa oddelia (do rôznych častí mraku), vznikajú výboje a nastane búrka. Záporné častice sa prevažne nachádzajú v dolnej časti mraku a kladný náboj sa indukuje pri zemi, pod mrakom. V čase vzniku búrkového mraku vzrastie elektrostatické pole z priemernej hodnoty 100 V/m na 10 kV/m. Týmto sa prekročí prierazová pevnosť vzduchu a vzniká efekt svetelný a aj zvukový.

Záporný náboj v spodnej časti mraku sa premiestni ku kladnému náboju pri zemi po kľukatej dráhe. Tieto náboje tvoria kanál nazývaný skokový stopovač – približná rýchlosť = 200 km/h, čas = 1/100 s.

Pohyb el. náboja v mrakoch zatiaľ nevieme sledovať a predvídať. Vie sa len, že intenzita elektrického poľa sa rýchlo zosilňuje so vznikom zostupného stopovača. Na zemi vznikajú vzostupné stopovače, z ktorých jeden sa stretne so zostupným a vzniká výboj (medzi mrakom a zemou vzniká skrat sprevádzaný svetelným efektom) – vidíme blesk. Tento dej je sprevádzaný hrmením. Po prvom blesku zvyčajne nasledujú ďalšie, až kým sa mrak „nevybije“.

Bleskozvod je potrebná ochrana budov

O ničivom účinku bleskov sa ľudstvo presviedčalo tisícročia a presviedča sa aj teraz. O náhodilosti „úderov“ blesku a fatálnych škodách tohto javu nás dennodenne informujú médiá. El. výboj v oblakoch sa nedá zamerať a nedá sa ani usmerniť, kde a kedy sa blesk spojí so zemou. Možno sa len pripraviť na jeho ničivé pôsobenie. Aby boli stavby chránené pred „náhodným“ úderom blesku, sú na stavby inštalované technické zariadenia, ktoré „usmerňujú“ náhodný el. skrat z mračien a zvedú ho do zeme. Aby sme teda svoje bývanie ochránili, inštalujú sa na strechy stavieb bleskozvody.

Ako sa má správne bleskozvod navrhnúť, aby bol stavebný objekt chránený pred bleskom?! Jeho riešenie je spresnené súborom noriem – STN EN 62305-1, STN EN 62305-2, STN EN 62305-3, STN EN 62305-4, STN EN 62305-5. Tieto normy riešia aj komplexnú ochranu celej elektrickej sústavy domu, aby ju náhodný úder blesku totálne neznehodnotil.

Bleskozvod má tri hlavné časti

Zachytávače – ukončujú nadstrešnú zvodovú časť „hromozvodu“. Sú to zachytávače bleskového výboja nad chráneným objektom. Bleskozvodová tyč zachytávajúca el. výboj sa umiestňuje vždy na najvyššom mieste budovy. Zachytávače tvoria tzv. ochranný dáždnik vo vrcholovom uhle 112° – vrcholový bod „dáždnika“ je tvorený najvyšším bodom zachytávacej tyče. Tým, že zachytávacia tyč zachytí elektrický výboj blesku, usmerní jeho „cestu“ po povrchu stavby a likviduje sa nebezpečenstvo požiaru krovov od blesku. Zachytávače sú tvorené tyčami a hrebeňovým zvodovým vodičom spojeným s uzemnením pomocou spojenia.

Spojenia a zvody – tvoria vodivé spojenie medzi zachytávačmi a uzemnením. Tvorí ich kovový drôt alebo kábel, prípadne pásový vodič inštalovaný po rovine strechy a fasádach. Spojenia musia byť označené – Označovačom zvodu a Meracou svorkou (meria sa funkčnosť uzemnenia), ktorá musí byť na každom zvislom zvode. Zvody majú byť čo najkratšie a najrovnejšie, rovnomerne rozdelené po obvode budovy. Ak je budova nižšia ako 30 m, musíte inštalovať aspoň 2 zvody umiestnené proti sebe v uhlopriečke budovy. Ak je budova vyššia ako 30 m, na každých 15 m obvodu sa musí inštalovať jeden zvod. Miesta, kde sa zvody ohýbajú zo strešnej roviny do zvislej, majú mať zvody pozvoľné oblúky – napr. okolo odkvapov, aby blesk „nevyskočil“. Aj takéto detaily musí riešiť kvalitný projekt.

Uzemňovače – zabezpečujú prechod blesku (výboja) do zeme. Sú tvorené kovovou doskou (či viacerých dosiek) predpísaných rozmerov zakopaných do zeme v definovanej hĺbke alebo sú riešené ako kovové tyče trvalo umiestnené pod zemou. Hodnota zmeraného zemného odporu ma byť maximálne 10 ohmov. Vtedy je „uzemnenie“ dokonale bezpečné a funkčné.

Delenie bleskozvodov

Závisí od typu použitého bleskozvodu, či je aktívny alebo pasívny (klasický). Klasické sme už popisovali. Pracujú na princípe prirodzenej ionizácie el. výboja v okolí zbernej tyče – zachytávača. Klasický bleskozvod teda „čaká“ na „príchod“ blesku a následne usmerňuje jeho cestu do zeme.

Pozrite si: Počuli ste o radónovom nebezpečenstve, plyn RADÓN – báť sa alebo sa nebáť?

Aktívne bleskozvody patria medzi najnovšie ochrany objektov pred účinkami atmosférických prepätí. Existujú koncepcie bleskozvodov, založené na predstihu aktivácie funkčnosti a usmerňovaní „cesty“ blesku. Pre aktívne bleskozvody platí od 1.3.2014 samostatná norma STN 34 139. Aktivácia je vlastne výrazné zväčšenie elektrického poľa na hrote zachytávacej tyče a následnej aktivizácii predvýboja a vyslania vzostupného stopovača (pri vyšších objektoch). Zároveň sa aktivizujú do usmernenej „cesty“ už spomínané vzostupné stopovače, ktoré usmernia cestu blesku z mraku.

Ako funguje princíp predstihu aktivácie funkcie bleskozvodu

S približujúcou sa búrkou stúpne statické napätie v atmosfére, z ktorého je aktívna časť zachytávača (na jeho vrchole) schopná sa nabiť až na 15 kV, teda nepotrebuje napájanie z cudzieho zdroja! Pri prekročení prahovej hodnoty el. napätia v atmosfére dochádza k úderu blesku. V tomto okamihu reaguje aktívny bleskozvod vyslaním ústretového výboja (stopovača). Rozdiel v reakčnom čase sa označuje ako „iniciačný predstih“ aktivácie. Preto aktívny bleskozvod zachytí blesk skôr. Tento ústretový výboj sa spája (vysoko nad chráneným objektom) s prichádzajúcim hlavným výbojom blesku, čím je zjednotený a usmernený blesk privedený priamo na hrot aktívneho zberača. Ďalej je vedený zvodom do uzemnenia, kde sa rozptýli do zeme. Z toho vyplýva, že aktívny bleskozvod blesky nepriťahuje, ale bezpečne sa spojí len s bleskami v priestore definovanom rádiusmi ochrany a výkonom jednotlivých modelov.

Technická charakteristika aktívnych bleskozvodov

Zberač aktívneho bleskozvodu nahrádza celú zbernú sústavu konvenčných bleskozvodov. Umiestňuje sa vždy na najvyššom mieste budovy, minimálne 2 m nad chráneným objektom. Rádius ochrany je od 13 m do 107 m. Zachytávače sú vyhotovené z antikoróznej ocele (nerezu). Počet zvodov definuje STN 341391. Materiál zvodov – prevažne Cu, ale aj antikorózna oceľ, pozinkovaný materiál. Norma odporúča používať prednostne pásiky pred drôtmi (skinefekt), platí to aj pre uzemňovače. Minimálny prierez = 50 mm². Hodnota uzemňovacieho odporu má byť maximálne 10 ohmov. Výrazne sa redukujú zásahy do fasády a strešného plášťa. Životnosť aktívneho bleskozvodu je porovnateľná so životnosťou budovy.

Foto: z archívu redakcie Domabyt,
s povolením vydavateľstva Antar s.r.o.