ElektroPrůmysl.cz, duben 2013

69 ElektroTrh.cz, duben 2013 Nový obchod s tištěnou literaturou, e-knihami a informačním systémem ZDE. Příspěvky jsou převzaty z internetového portálu www.in-el.cz. Garantem jeho odborné části je Ing. Michal Kříž. IN-EL, spol. s r. o. , Lohenická 111/607, 190 17 Praha 9 – Vinoř Tel.: 283 092 312 až 314, E-mail: info@in-el.cz, www.in-el.cz průchodem proudu blesku přemění v energii tepel- nou) 10 MJ/W. To znamená, že když proud blesku pro- jde vodičem, jehož odpor je 1 Ω, uvolní se v tomto vodiči uvedená energie 10 MJ a tento vodič se touto energií zahřeje. (Vzhledem k tomu, že doba průchodu proudu je velmi krátká, řádově ne větší než milisekun- dy, veškerá tato energie se věnuje na oteplení vodiče). O jakou teplotu se tedy touto energií ohřeje svod z pozinkované oceli o průřezu 50 mm 2 ? Řešení: Jeden metr takového svodu má elektrický odpor ρ/S , přičemž ρ budeme uvažovat 0,2 Ωmm 2 /m (je to ten nejnepříznivější případ), takže elektrický odpor jednoho metru uvedeného svodu vykazuje elektrický odpor 0,004 Ω, takže celková energie uvolněná v jed- nom metru tohoto vodiče je 0,004 × 10 MJ = 40 kJ. Měrná tepelná kapacita (tj. tepelná kapacita jednoho centimetru krychlového) tohoto vodiče je: c T = (přibližně) 3,6 J.cm -3 . K -1 . Takže celková tepelná kapacita jednohometru toho- to vodiče je uvedená měrná tepelná kapacita násobená objemem (v cm 3 ) jednohometru svodu, který je 0,5 cm 2 × 100 cm = 50 cm 3 . Takže celková tepelná kapacita jed- noho metru svodu je 3,6 J.cm -3 .K -1 × 50 cm 3 = 180 J.K -1 . Oteplení způsobené průtokem proudu blesku pak je Δϑ = 40 000 J/180 J. K -1 = 222 K. Takže pokud byla teplo- ta svodu před úderem blesku 30 °C, těsně po úderu blesku se svod ohřál až na 252 °C. To je skutečně abnor- mální případ, kdy by mohlo od blesku skutečně dojít ke vznícení snadno zápalných látek. Počítáme s ním pouze v případě, že se jedná o LPL I, a tedy i LPS I. Pro třídu LPS IV bychom počítali jenom se specifickou ener- gií 2,5 MJ/W, takže oteplení by bylo pouze čtvrtinové, tj. cca 56 °C – svod by se ohřál na 86 °C. ČSN EN 62305-3 ed. 2 v čl. 5.3.4 uvádí, že není-li možno zajistit dodržení vzdálenosti mezi svodem a hořlavým materiálem, měl by být průřez svodů mi- nimálně 100 mm 2 . V takovém případě se i pro LPL I sníží oteplení na polovinu, tj. na 111 K, takže teplota svodu při teplotě okolí 30 °C by i po úderu blesku byla „pouhých“ 141 °C, a ta by zřejmě žádný hořlavý mate- riál za krátkou dobu, než svod vychladne, nezapálila. Ne vždy se však proud blesku ubírá kovovými vodi- či. V případě že dojde k přeskoku skrz stěnu, opět se uvolňuje na jeden ohm dráhy proudu energie (např., jak je uvedeno výše, 10 MJ/Ω). Ovšem vzhledem k vel- mi malé vodivosti stěny mezi dvěma dobře vodivými částmi, mezi nimiž dojde ve stěně k přeskoku, je „těch ohmů“ na krátké dráze proudu podstatně více než v předchozím případě, uvolněná energie na této drá- ze je značná. Způsobí enormní ohřátí stěny, odpaření vlhkosti z ní, výbuch páry ve stěně a rozvalení stěny, jak ukazuje obr. 5. Účelem uvedených příkladů bylo ukázat, že si lze jednoduše udělat představu, co blesk v určitých přípa- dech může způsobit. To lze aplikovat i na jednotlivé konkrétní situace, s kterými je možno se v praxi setkat. Obr. 5 Rozvalení stěny, kterou prošla část proudu blesku DISKUSNÍ FÓRUM