ElektroPrůmysl.cz, červenec 2013

79 ElektroPrůmysl.cz, červenec 2013 ° DISKUSNÍ FÓRUM Otázku ohřevu materiálu průchodem bleskového proudu řeší ČSN EN 62305-1 ed. 2 v příloze D odstavci D.4. Přehled hodnot oteplení vodičů různých materiálů a průřezů bleskovými proudy je uveden v tabulce D.3. Přitom je vhodné vzít do úvahy i skutečnost, že k ohřevu dochází ve velice krátkém časovém úseku, ale ochlazování je pozvolné a závislé především na te- pelné vodivosti materiálů v okolí svodu. Z tabulky vy- plývá, že pro běžný průměr svodů (drát ø 8 mm) jsou nejvhodnějšími materiály z tohoto ohledu měď, hliník a jeho slitiny. Nerezová ocel je pro své značné oteplo- vání nevhodným materiálem. Mechanické účinky na okolí vznikají: • tepelnou dilatací materiálů vodiče, • dynamickými účinky při průchodu bleskového proudu, • energií akumulovanou ve svodu při jeho montá- ži ve formě pružné deformace. Tepelná roztažnost vyvolává v materiálu napětí, které je nutné kompenzovat pružnou nebo plastickou deformací. U skrytých svodů je to možné provést nevy- rovnáním drátu do přímého směru tak, aby se dilatace mohla kompenzovat po celé délce v místních nerov- nostech pružnou deformací. To ale vyžaduje přichyce- ní svodu v malé dutině nebo poddajnost okolního ma- teriálu, aby nedošlo k porušení jeho povrchu. Dynamické účinky při průchodu bleskového prou- du mají snahu svod vytrhnout ze zdiva nebo s ním ale- spoň značně hýbat. Aby se tomu zabránilo, je nutné drát svodu pevně přichytit s roztečí maximálně 50 cm. Tam, kde je i minimálním pohybem drátu ohrožena soudržnost fasády, je rozteč přichycení nutno zmenšit nebo vytvořit dutinu, v níž by byl pohyb umožněn. Materiály s vyšší tuhostí (vyšší mezí kluzu), jako je pozinkovaná nebo nerezová ocel, mají po přichycení značné vnitřní napětí, které působí pružnou deforma- ci a může silou působit na okolní stavební hmoty. V těchto případech se doporučuje zmenšit rozteč při- chycení drátu. Rovněž ukotvení každého úchytu je nutné zhotovit důkladněji, protože při svodu blesko- vého proudu by se napětí způsobené pružnou defor- mací sečetlo s dynamickými účinky průchodu blesko- vého proudu a mohlo by tím dojít k snadnějšímu vytržení úchytů. Další nebezpečí může způsobit to, že v místech spojení vodičů svodu může dynamickými silami dojít k přerušení svodu, přeskoku proudu blesku přes vzniklou mezeru a vzniku elektrického oblouku. Ten by byl podstatně nebezpečnější než ohřátí svodu při úderu bleskem, které většinou nepřekročí několik stupňů. K tomu přistupuje ještě, že není kontrolova- telné, co se děje se svodem pod dřevěným oblože- ním. Skrytá závada – přerušení svodu, na které může vzniknout elektrický oblouk, může nepozorovaně vznikat a číhat řadu let, než k jejímu účinku dojde. Z uvedených důvodů se skryté svody, natožpak skryté svody ve dřevě (resp. pod dřevěným oblože- ním) nedoporučují. Při zpracování odpovědi byly použity informace z TNI 34 1390. Odpověď zpracoval: Ing. Michal Kříž Požadavek „funkční při požáru“ a uložení kabelu v zemi Je nutné, aby kabel, pro který je z hlediska staveb- ních norem předepsáno, že musí být funkční při požá- ru, byl v tomto provedení funkční při požáru i v přípa- dě, kdy propojuje rozváděč umístěný v transformační stanici a rozváděč v budově a přitom je uložený v ze- mi a v chráničce? ODPOVĚĎ: Jedná se tedy o případ, kdy se vyžaduje zajištění funkčnosti uvedeného kabelového vedení při požáru. To, jak ji zajistit, je řešeno v ČSN 73 0802:2009 Požární bezpečnost staveb - Nevýrobní objekty v čl. 12.9.2 (stejný požadavek je obsažen i v ČSN 73 0804: 2010 Požární bezpečnost staveb - Výrobní objekty v čl. 13.10.2). Tento článek uvádí tři možnosti vedení vodi- čů a kabelů zajišťujících funkci a ovládání zařízení slou- žících protipožárnímu zabezpečení stavebních objektů. Pro Vámi uvedený případ přichází v úvahu bod c) toho- to článku, který uvádí, že tyto vodiče a kabely musí být uloženy a chráněny tak, aby nedošlo k porušení jejich funkčnosti (rozumí se při požáru). Dále pak uvedený článek uvádí příklady, kdy je to zajištěno (vrstva omítky 10 mm a kabely odpovídající příslušné normě souboru ČSN IEC 60331, požární nástřiky, vedení v uzavřených truhlících apod.). Mezi uvedenými příklady sice není uvedeno uložení kabelu v zemi, ale o tomto uložení (předpokládáme v hloubce alespoň 35 cm), kdy je ka- bel ještě v chráničce, předpokládáme, že požadavek zajištění funkčnosti při požáru splňuje. Pro ověření našeho tvrzení jsme provedli velice hrubý odhad – výpočet. Pro něj jsme předpokládali, že kabel je uložen v písčité a štěrkovité půdě. (Parame- try této půdy jsou z hlediska oteplení méně příznivé, než při uložení do půdy hlinité a jílovité. Že by kabel byl uložen do stejnorodé skály, jsme nepředpokládali.) Pa- rametry písčité a štěrkovité půdy jsme brali podle ČSNEN ISO13370:2009 – tepelnou vodivost 2,0W/(m.K) a tepelnou kapacitu půdy 2,0 × 106 J/(m 3 .K). Dále před- pokládáme, že při požáru je teplota na povrchu půdy o 1 000 K vyšší, než je původní teplota půdy. Za těchto předpokladů nám vyšlo, že vrstva zeminy, ve které je kabel uložen, by dosáhla teploty o 80 °C vyšší než na začátku požáru až za více než za půl hodiny od vy- puknutí požáru. (Výslednou teplotu považujeme pro