Diskuse Elektrika.cz

HYBRIDNÍ zóna => Oblast řešení teoretických úvah => Téma založeno: Antonín Rychlý 07.06.2009, 11:34



Název: Jak správně provést uzemnění hromosvodu?
Přispěvatel: Antonín Rychlý 07.06.2009, 11:34
Jak správně provést instalaci uzemnění hromosvodu.
Kolega v RD provádí opravu chodníku kolem domu (zámkovou dlažbu).

Původní hromosvod : jímač na střeše a od něj po fasádě lano dolů až k přechodu do země. Asi 2m nad zemí je spoj mezi dolní a horní části.
Když jsme odkryli místo "kolem lana" nestačil jsem se divit.
Přibližně v půl metru je položena zemnící deska (30x40cm) a ten drát byl lehce jen převlečen (spíš položen) na oko této desky.
Jelikož je to určitě špatně, chtěl bych se zeptat, jak to správně udělat?

Udělal bych to asi takto: použil bych zatím dvě 2 metrové zemnící tyče.
Jednu nabiji asi půl metru od rohu domu (nevím, jestli to stačí..) do hloubky cca 2,5 metru a druhou cca 5 metrů od té první.
Obě spojím 10mm drátem (min dvě spojky) a spoje opatřím asfaltovým nátěrem.
Vše bude v hloubce cca půl metru a pak to vyvedu nahoru, kde to spojím s tím lanem od jímací tyče.


Nad zemí pak dám samozřejmě ochr. úhelník, měřící svorku a změřím zemní odpor.(doufám, že ty dvě tyče budou stačit, jinak přidám další....)

 

#117#  



Název: Re: Jak správně provést uzemnění hromosvodu?
Přispěvatel: Jan Hájek 07.06.2009, 13:14
Podle Vašeho popisu se domnívám, že se jedná o hromosvod v předválečném provedení.
Máte dvě možnosti, buď to co tam máte opravit, ale abych pravdu řekl tak nevím podle čeho, nejstarší pojednání o hromosvodech na našem území mám z roku 1941 a tomu to také neodpovídá, nebo, jak navrhujete, provést částečné vylepšení, které také nebude odpovídat ať již současným, tak minulým normám.
Pro odpověď na Vaši otázku využiji tedy historické prameny:
1/ alespoň 2 m
2/ ve stejné jako bude jejich vršek, tedy min. 0,5 až 0,8 m
3/ asfaltovým nátěrem, nebo aktivním odháněním toho kdo ho chce poškodit
4/ stačí
To co tam, ale takto pracně uděláte stejně nebude hromosvod, pouze uzemněná tyč jedním svodem a vám se může stát to co v Jizerkách, protože budete mít v objektu víc oddělených potenciálů.
Moje doporučení je: raději vše předělat, pokud tedy i zbytek objektu není v odpovídajícím předválečném stavu.
Pokud chcete zjistit, co je to hromosvod, tak se mrkněte sem: www.kniSka.eu


Název: Re: Jak správně provést uzemnění hromosvodu?
Přispěvatel: Petr Doležal 07.06.2009, 13:41
K bodu 3. Nejen chrání proti korozi, ale též označuje.


Název: Re: Jak správně provést uzemnění hromosvodu?
Přispěvatel: Antonín Rychlý 08.06.2009, 08:12
To:p.Hájek

Děkuji vám za odpověď.Kolego vi jsem taky navrhoval,aby oslovil projektanta a udělo se to podle normy. Jenže vždycky je jedná "až" o ty peníze a k ochraně života a věcí jich nějaknezbývá.. ..Zní to hrozně,ale co máte dělat,když je třeba koupit novou sekačku.... :)
V této chvíli se mi jedná o to,aby za nějaký čas nemusel znovu rozebírat chodník.Tím,pádem bude stačit nabít ještě v protilehlém rohu domu další tyč? Nebo musí být v každém rohu? Neznám normy,ale někde jsem četl,že svod by měl být co 15m po obvodu...Pak bychom jen vyvedli drát nahoru a až se udělá hromosvod jak má,tak se toto využije a nebude se muset rozbíjet dlažba...dům má 10x6m



Název: Re: Jak správně provést uzemnění hromosvodu?
Přispěvatel: Miroslav Macek 09.06.2009, 07:31
Odpor jedné zemnící tyče délky 2m se dá očekávat v rozmezí 50-250 ohmů (ale může být i vyšší nebo nižší, podle místních podmínek). Odpor dvou tyčí nebude polovina, ale o něco více.
Pokud budou zemnící tyče dvě, bude dobré je dát co nejdál od sebe, aby se vzájemně neovlivňovaly (rozteč 5m je málo, chtělo by to více než 10m). Tyče by měly být mezi sebou propojeny vodorovným podzemním vodičem, který rovněž o něco zlepší celkový odpor uzemnění.
Při umístění tyče není rozhodující, zda bude tyč od domu 0,5m nebo 2m, ale důležitější bude nenapíchnout při zarážení nějaké potrubí nebo kabel v zemi.
Ideální by bylo, kdyby měl dům více svodů než jeden (po obvodu vzdálené cca 15-20m) a každý svod přirozeně navazoval na jednu zemnící tyč.


Název: Re: Jak správně provést uzemnění hromosvodu?
Přispěvatel: Fuk Tomáš 09.06.2009, 09:17
Pokud budou zemnící tyče dvě, bude dobré je dát co nejdál od sebe, aby se vzájemně neovlivňovaly (rozteč 5m je málo, chtělo by to více než 10m).

Abychom to nějak kvantifikovali, při přiblížení těch 2 zemnicích tyčí na rozteč 2 m se zemní odpor takového zemniče zhorší cca o 10% oproti hodnotě při rozteči 10m.


Název: Re: Jak správně provést uzemnění hromosvodu?
Přispěvatel: Lukáš Rotrekl 09.06.2009, 09:43
Teoreticky nám kdysi říkali, že efektivní je dávat tyče od sebe na vzdálenost rovnající se jejich délce. Dále že už to víceméně pozbývá smyslu, což +/- koresponduje s vyjádřením p. Fuka.


Název: Re: Jak správně provést uzemnění hromosvodu?
Přispěvatel: Miroslav Macek 09.06.2009, 10:03
Abychom to nějak kvantifikovali, při přiblížení těch 2 zemnicích tyčí na rozteč 2 m se zemní odpor takového zemniče zhorší cca o 10% oproti hodnotě při rozteči 10m.

Z čeho své tvrzení o 10% vyvozujete ? Vy to umíte spočítat ?


Název: Re: Jak správně provést uzemnění hromosvodu?
Přispěvatel: Pavel Horský 09.06.2009, 10:58
Teoreticky nám kdysi říkali, že efektivní je dávat tyče od sebe na vzdálenost rovnající se jejich délce. Dále že už to víceméně pozbývá smyslu, což +/- koresponduje s vyjádřením p. Fuka.

Přesně tak  (jednicka)


Název: Re: Jak správně provést uzemnění hromosvodu?
Přispěvatel: Miroslav Macek 09.06.2009, 18:14
Teoreticky nám kdysi říkali, že efektivní je dávat tyče od sebe na vzdálenost rovnající se jejich délce. Dále že už to víceméně pozbývá smyslu, což +/- koresponduje s vyjádřením p. Fuka.

Poučka o rozteči zemnících tyčí rovné jejich délce je vhodná pro stavební čety a manuální zarážeče, aby věděli, že ty tyče prostě nemají dávat moc blízko k sobě.

V příloze jsou grafy, který ukazují, jak se mění odpor dvou uzemňovacích tyčí (jedna o délce 2m, druhá o délce 10m),  v závislosti na jejich rozteči (graf vlevo nahoře) ... to vše pro zeminu s měr.odporem cca 100 ohm*m.
Budeme-li tyče umisťovat ve vzdálenostech rovných jejich délce, dosáhneme (podle grafů) v tomto konkrétním případě celk. odporu soustavy zhruba 85%.

Pokud však chceme, aby se tyto dvě tyče vzájemně neovlivňovaly - a to je u ochrany před bleskem důležité - měli bychom je dát od sebe mnohem dále, v případě tyče dlouhé 2m to je cca 8 až 10m (viz graf vlevo nahoře).


Název: Re: Jak správně provést uzemnění hromosvodu?
Přispěvatel: Miroslav Macek 09.06.2009, 18:17
Pardon, ještě jsem zapomněl na ty grafy.
Tady jsou:


Název: Re: Jak správně provést uzemnění hromosvodu?
Přispěvatel: Fuk Tomáš 09.06.2009, 19:13
Z čeho své tvrzení o 10% vyvozujete ? Vy to umíte spočítat ?
Ano, jsem si jist, že bych si to uměl odvodit. Jednodušší ale bylo nahlédnout do literatury, na grafy podobné těm Vašim. Z Vašeho grafu vlevo dole (tam je to v lepším rozlišení,  než v grafu vlevo nahoře) vyplývá pro dvoumetrové tyče nárůst odporu 11% při přiblížení z 10m na 2m.

Pokud však chceme, aby se tyto dvě tyče vzájemně neovlivňovaly - a to je u ochrany před bleskem důležité - měli bychom ...

To vzájemné ovlivňování se projevuje tím, že zemní odpor dvou takových, paralelně zapojených zemnicích tyčí,  je o něco (viz ty grafy) větší,  než by odpovídalo paralelnímu řazení. Nic jiného v tom není.

Nebo Vy snad víte ještě o jiném efektu "vzájemného ovlivňování"? Mohl byste to trochu rozvést, a čím je to u ochrany před bleskem důležité?


Název: Re: Jak správně provést uzemnění hromosvodu?
Přispěvatel: Miroslav Macek 09.06.2009, 20:36
Ano, jsem si jist, že bych si to uměl odvodit. Jednodušší ale bylo nahlédnout do literatury, na grafy podobné těm Vašim. Z Vašeho grafu vlevo dole (tam je to v lepším rozlišení, než v grafu vlevo nahoře) vyplývá pro dvoumetrové tyče nárůst odporu 11% při přiblížení z 10m na 2m.
.........

To si teda troufáte. Výsledek (je např. v IEEE Std. 142) je velice dlouhý a složitý vzorec - evidentně to dělal někdo, kdo se tím zabývá celý život, běžný člověk z praxe by tohle sotva zvládnul.

Ty procenta tolik práce nedají - mně to stále vychází mezi 14 a 15%,  nemohu si pomoci.


Název: Re: Jak správně provést uzemnění hromosvodu?
Přispěvatel: Fuk Tomáš 09.06.2009, 21:03
To si teda troufáte. Výsledek (je např. v IEEE Std. 142) je velice dlouhý a složitý vzorec - evidentně to dělal někdo, kdo se tím zabývá celý život, běžný člověk z praxe by tohle sotva zvládnul.

Jestli to nebude tím, že nejsem "běžný člověk z praxe" a, jak jste mi sám poradil, stále se i při svém věku vzdělávám  :)

Ty procenta tolik práce nedají - mně to stále vychází mezi 14 a 15%,  nemohu si pomoci.
Máte recht, když se vezme za základ to menší číslo, tak dělá rozdíl kolem 14%.


Název: Re: Jak správně provést uzemnění hromosvodu?
Přispěvatel: Miroslav Macek 10.06.2009, 11:41
Umístíme-li zemnící tyče dlouhé l=2m (v souladu se zde doporučovanou poučkou l=D) s roztečí D=2m, změní se prostor mezi tyčemi v případě úderu blesku v takové menší elektrické křeslo, neboť krok člověka lze uvažovat dlouhý cca 1m.
Stojí-li tedy dotyčný levou nohou na levé tyči a pravou nohou uprostřed mezi tyčemi, obdrží maximální krokové napětí - viz příloha.Proto doporučuji umístit tyto tyče pokud možno hodně daleko od sebe.


Název: Re: Jak správně provést uzemnění hromosvodu?
Přispěvatel: Rozmahel Vladimír 10.06.2009, 11:57
Nevím k jakému případu se vztahují Vaše obrázky, ale vzhledem k tomu, že v grafu je max.230V, bych hádal, že se jedná o uzemněnou soustavu, kdy zemničem protéká nějaký proud do trafa. Nevím zda to lze takto obecně vzít i na hodnoty napětí blesku. Tam už je to špatné v každém případě.


Název: Re: Jak správně provést uzemnění hromosvodu?
Přispěvatel: Fuk Tomáš 10.06.2009, 14:10
Umístíme-li zemnící tyče dlouhé l=2m (v souladu se zde doporučovanou poučkou l=D) s roztečí D=2m, změní se prostor mezi tyčemi v případě úderu blesku v takové menší elektrické křeslo, neboť krok člověka lze uvažovat dlouhý cca 1m.
Stojí-li tedy dotyčný levou nohou na levé tyči a pravou nohou uprostřed mezi tyčemi, obdrží maximální krokové napětí - viz příloha.Proto doporučuji umístit tyto tyče pokud možno hodně daleko od sebe.

To jste nějak popletl.
Protože mluvíme o tyčích, jejichž horní konce jsou propojeny,  bude na spojnici mezi tyčí A a tyčí B tím menší gradient napětí, čím budou tyče blíže u sebe.
Naopak největší gradient napětí (tj. největší krokové napětí) bude v okolí osamocené zemnicí tyče (tzn. při druhé tyči hodně vzdálené).

Pak je tu ještě další detail. Blesková rázová vlna obsahuje na své náběžné hraně a na vrcholu (kdy je nejnebezpečněj ší) velký podíl vysokých frekvencí, kde se uplatňuje vlastní indukčnost propoje mezi zemnicími tyčemi a skin efekt. Proto není dobré vzdálenost mezi tyčemi přehánět, protože příspěvek vzdálenější tyče ke svedení čela bleskové vlny pak klesá.
Dobře to ilustruje experiment, kdy bylo jako zemnič použito zakopané lano dlouhé 70m a 300m. Špička napětí na začátku lana ve vrcholu bleskové vlny byla u 70m dlouhého lana jen o 10% větší, než u 300m dlouhého lana. Zemnicí účinek tří čtvrtin (toho 300-metrového) lana byl tedy prachbídný.


Název: Re: Jak správně provést uzemnění hromosvodu?
Přispěvatel: Miroslav Macek 10.06.2009, 14:20
To jste nějak popletl.
Protože mluvíme o tyčích, jejichž horní konce jsou propojeny,  bude na spojnici mezi tyčí A a tyčí B tím menší gradient napětí, čím budou tyče blíže u sebe.
Naopak největší gradient napětí (tj. největší krokové napětí) bude v okolí osamocené zemnicí tyče.

To jsem nepopletl já, to popletli vědci, kteří dané měření prováděli.
Kdyby ten vodič mězi tyčemi byl položen na povrchu země, a člověk na něm stál, pak byste měl (částečně) pravdu, ale on ten vodič se uvažuje pod zemí, zhruba v té výšce, jako jsou konce zakopaných tyčí.


Název: Re: Jak správně provést uzemnění hromosvodu?
Přispěvatel: Fuk Tomáš 10.06.2009, 14:43
To jsem nepopletl já,  to popletli vědci, kteří dané měření prováděli.
Kdyby ten vodič mězi tyčemi byl položen na povrchu země,  a člověk na něm stál, pak byste měl (částečně) pravdu, ale on ten vodič se uvažuje pod zemí,  zhruba v té výšce, jako jsou konce zakopaných tyčí.

Já myslím, že to nepopletli, ale že jste je nesprávně pochopil.
Např. věta úplně na konci "Nejnebezpečnější místo je uprostřed mezi elektrodami" vytržená z kontextu zní výhružně,  ale uvedená do kontextu:
Nejnebezpečnější místo je uprostřed mezi elektrodami. Je však méně nebezpečné,  než nad jednou osamocenou elektrodou.
zní už docela jinak, že?

V tom článku, z něhož jste naskenoval malý výtažek, řešili, zda se podaří spojením trubkových zemničů potlačit krokové napětí do té míry, že nebude nebezpečné (oproti situaci s jedním zemničem). Závěr byl, že úplně potlačit to nejde - tedy nikoli tak jak jste ho pochopil Vy, že by se tím snad situace ještě zhoršovala.


Kdyby ten vodič mězi tyčemi byl položen na povrchu země,  a člověk na něm stál, pak byste měl (částečně) pravdu, ale on ten vodič se uvažuje pod zemí,  zhruba v té výšce, jako jsou konce zakopaných tyčí.

Tím chcete říci, že ta půlmetrová vrstva země nad zemniči zvyšuje krokové napětí? Myslíte to opravdu vážně?  ;D
Mohl byste popsat mechanismus, jak to dělá?


Název: Re: Jak správně provést uzemnění hromosvodu?
Přispěvatel: Miroslav Macek 10.06.2009, 15:31
Já myslím, že to nepopletli, ale že jste je nesprávně pochopil.
Např. věta úplně na konci "Nejnebezpečněj ší místo je uprostřed mezi elektrodami" vytržená z kontextu zní výhružně, ale uvedená do kontextu:
Nejnebezpečněj ší místo je uprostřed mezi elektrodami. Je však méně nebezpečné, než nad jednou osamocenou elektrodou.
zní už docela jinak, že?

V tom článku, z něhož jste naskenoval malý výtažek, řešili, zda se podaří spojením trubkových zemničů potlačit krokové napětí do té míry, že nebude nebezpečné (oproti situaci s jedním zemničem). Závěr byl, že úplně potlačit to nejde - tedy nikoli tak jak jste ho pochopil Vy, že by se tím situace ještě zhoršovala.


Tím chcete říci, že ta půlmetrová vrstva země nad zemniči zvyšuje krokové napětí? Myslíte to opravdu vážně?  ;D
Mohl byste popsat mechanismus, jak to dělá?

Tipnul bych si, že literaturu, z které jsem vložil úryvek asi nemáte - v této kapitole se řeší jiné věci, ale to není podstatné.

Uvažujme 3 případy:

a) Dvě tyče vzdálené 2m
b) Dvě tyče vzdálené 10m
c) Jediná tyč

V případě c) 1-tyče máte samozřejmě pravdu - pokud tato jediná tyč povede dvojnásobný proud, krokové napětí kolem tyče bude určitě vyšší. Proto se taky používá více zemnících tyčí (a svodů) aby se krokové napětí snížilo.

V případě b) budou-li tyče vzdáleny 10m, pak vyjdou křivky průběhu krokového napětí "plošší",  a to jak mezi tyčemi, tak na vnější straně tyčí. Mezi tyčemi je to dáno tím, že se tyče vzájemně nebudou ovlivňovat a na vnější straně tím, že proud odtékající do země bude po obvodu každé tyče rovnoměrnější. Délka kroku člověka cca 1m je jen 1/10 vzdálenosti mezi tyčemi, rozdíl potenciálů, který člověk zde překonává je malý.

V případě c) jsou-li tyče vzdáleny 2m, pak se více vzájemně ovlivňují a proudová hustota po obvodu každé tyče je více nerovnoměrná. Mezi tyčemi je navíc tak malá vzdálenost, že jedním krokem lze překlenout celý spád potenciálu, a to je nebezpečné.


Název: Re: Jak správně provést uzemnění hromosvodu?
Přispěvatel: Fuk Tomáš 10.06.2009, 16:31
Tipnul bych si, že literaturu, z které jsem vložil úryvek asi nemáte - v této kapitole se řeší jiné věci, ale to není podstatné.
Bývá zvykem uvést pramen, ze kterého zveřejňujete citaci. To je zvláště důležité,  pokud uvedete z kontextu vytržený kousek.
Jestliže je v tom zveřejněném útržku věta - cituji "Z toho vyplývá,  že paralelním spojováním trubkových elektrod není možné zamezit nebezpečná kroková napětí.",
tak se v té kapitole asi tyto věci řeší,  ne že ne.

Uvažujme 3 případy:

a) Dvě tyče vzdálené 2m
b) Dvě tyče vzdálené 10m
c) Jediná tyč

V případě c) 1-tyče máte samozřejmě pravdu - pokud tato jediná tyč povede dvojnásobný proud, krokové napětí kolem tyče bude určitě vyšší.

Ne, já porovnávám stále situace se dvěma tyčemi,
a) blízko sebe
b) vzdálené od sebe tak, že se každá z nich chová jako osamocená (Vašimi slovy - vzájemně se neovlivňují).
Proto v prvním přiblížení teče v případě a) i b) každou z tyčí polovina celkového bleskového proudu.
(ve skutečnosti - v případě b) - bude proud rozdělen nerovnoměrně,  bližší tyčí poteče o něco více proudu). Ale uvažujme pro jednoduchost, že to bude v obou případech polovina.

To "vzájemné ovlivňování" dvou zemnicích tyčí se projeví právě v tom, že na spojnici těch tyčí se gradient potenciálu zmenší,  když se ty tyče k sobě přiblíží.
Nakreslím obrázek, ze kterého snad pochopíte, v čem se mýlíte.
Ukazuje (principiálně,  nekamenujte mě kvůli přesným hodnotám) průběh potenciálu v maximu bleskové vlny, podél spojnice těch dvou zemnicích tyčí. Vyplývá z něj, že kráčet mezi tyčemi po spojnici těch dvou tyčí je, z hlediska krokového napětí,  bezpečnější při dvoumetrové rozteči, tj. opak toho co tvrdíte. Nebezpečné je ukročit stranou. Zatímco u tyčí vzdálených 10m se vytvoří dva samostatné nebezpečné ostrůvky, u dvoumetrové rozteče se tyto ostrůvky slijí do jednoho oválu.

P.S. Možná Vás zajme, že jsem zakreslil u dvoumetrové rozteče vrchol napětí jen o 5% vyšší,  než u desetimetrové,  když jsme se nakonec shodli, že (statický) zemní odpor bude větší o cca 14%. Je to tím, že v oblasti čela a vrcholu bleskové vlny se projeví indukčnost spoje tyčí a skin efekt, což efektivně zvýší impedanci zemniče s desetimetrovou roztečí tyčí.


Název: Re: Jak správně provést uzemnění hromosvodu?
Přispěvatel: xl 10.06.2009, 20:17
Podle Vašeho popisu se domnívám, že se jedná o hromosvod v předválečném provedení.
Máte dvě možnosti, buď to co tam máte opravit, ale abych pravdu řekl tak nevím podle čeho, nejstarší pojednání o hromosvodech na našem území mám z roku 1941 a tomu to také neodpovídá, nebo, jak navrhujete, provést částečné vylepšení, které také nebude odpovídat ať již současným, tak minulým normám.
Pro odpověď na Vaši otázku využiji tedy historické prameny:
1/ alespoň 2 m
2/ ve stejné jako bude jejich vršek, tedy min. 0,5 až 0,8 m
3/ asfaltovým nátěrem, nebo aktivním odháněním toho kdo ho chce poškodit
4/ stačí
To co tam, ale takto pracně uděláte stejně nebude hromosvod, pouze uzemněná tyč jedním svodem a vám se může stát to co v Jizerkách, protože budete mít v objektu víc oddělených potenciálů.
Moje doporučení je: raději vše předělat, pokud tedy i zbytek objektu není v odpovídajícím předválečném stavu.
Pokud chcete zjistit, co je to hromosvod, tak se mrkněte sem: www.kniSka.eu


A co na to jít od lesa. Na tyč dát nějakou pidianténu (wifi) a pak se zařídit podle ČSN EN 60728-11 a uzemnění provést jako uzemnění antény na budově ,  která nemusí mít hromosvod podle normy na hromosvody. Pak by to normě možná odpovídat mohlo i s tím jedním svodem ne?
No nic to jen tak pro zasmání...



Název: Re: Jak správně provést uzemnění hromosvodu?
Přispěvatel: Fuk Tomáš 11.06.2009, 09:27
Takže si dovolím malé shrnutí na závěr: jak jsme si ukázali, jednoduché pravidlo "natloukat zemnicí tyče ve vzdálenosti rovné jejich délce" je velice rozumné - dávat je od sebe dál nemá praktický přínos, a dávat je blíž by zhoršovalo zemní odpor.

To je samozřejmě pravidlo obecné, a podle specifických místních podmínek se může konkrétní realizace od tohoto pravidla odchýlit. Pokud si dotyčný uvědomí, jaké to má důsledky, a zohlední je.


Název: Re: Jak správně provést uzemnění hromosvodu?
Přispěvatel: Miroslav Macek 11.06.2009, 09:42
......... já porovnávám stále situace se dvěma tyčemi,
a) blízko sebe
b) vzdálené od sebe tak, že se každá z nich chová jako osamocená (Vašimi slovy - vzájemně se neovlivňují).
Proto v prvním přiblížení teče v případě a) i b) každou z tyčí polovina celkového bleskového proudu.
(ve skutečnosti - v případě b) - bude proud rozdělen nerovnoměrně, bližší tyčí poteče o něco více proudu). Ale uvažujme pro jednoduchost, že to bude v obou případech polovina.

To "vzájemné ovlivňování" dvou zemnicích tyčí se projeví právě v tom, že na spojnici těch tyčí se gradient potenciálu zmenší, když se ty tyče k sobě přiblíží.
Nakreslím obrázek, ze kterého snad pochopíte, v čem se mýlíte.
Ukazuje (principiálně, nekamenujte mě kvůli přesným hodnotám) průběh potenciálu v maximu bleskové vlny, podél spojnice těch dvou zemnicích tyčí. Vyplývá z něj, že kráčet mezi tyčemi po spojnici těch dvou tyčí je, z hlediska krokového napětí, bezpečnější při dvoumetrové rozteči, tj. opak toho co tvrdíte. Nebezpečné je ukročit stranou. Zatímco u tyčí vzdálených 10m se vytvoří dva samostatné nebezpečné ostrůvky, u dvoumetrové rozteče se tyto ostrůvky slijí do jednoho oválu.

P.S. Možná vás zajme, že jsem zakreslil u dvoumetrové rozteče vrchol napětí jen o 5% vyšší, než u desetimetrové, když jsme se nakonec shodli, že (statický) zemní odpor bude větší o cca 14%. Je to tím, že v oblasti čela a vrcholu bleskové vlny se projeví indukčnost spoje tyčí a skin efekt, což efektivně zvýší impedanci zemniče s desetimetrovou roztečí tyčí.


Ten obrázek, kterým jste doplnil váš text, je zajímavý, ale neodpovídá tomu mému původnímu obrázku, který jsem vložil já (viz výše) - jde zejména o prostor mezi tyčemi.

Obrázek, který jsem vložil já, pochází z knihy "Zemění a bezpečnost",  vydané v roce 1964 Československo u akademií věd.
Nevím odkud pochází ten váš obrázek.


Název: Re: Jak správně provést uzemnění hromosvodu?
Přispěvatel: Fuk Tomáš 11.06.2009, 11:25
Ten obrázek, kterým jste doplnil váš text, je zajímavý, ale neodpovídá tomu mému původnímu obrázku, který jsem vložil já (viz výše) - jde zejména o prostor mezi tyčemi.

Ano, a je na místě probrat, čím se obrázky liší.
Za prvé se liší polaritou vloženého napětí a hodnotou referenčního potenciálu - nejjednodušší je obrátit si jeden z nich (navrhuji, ten od vás) vzhůru nohama, aby na zemnicích tyčích byly vrcholy.

Za druhé se liší tím, že v obrázku od vás jsou vrcholy špičaté, zatímco na mém grafu jsou zaoblené. To je vliv 0,5m zeminy nad vrcholy zemničů, která to trochu vyhladí.

A za třetí - u obrázku od vás je při blízkých zemnicích tyčích sedlo hlubší, než při vzdálenějších. Proč tomu tak je?
Jeden rozdíl je v geometrii - tyče s větším rozestupem jsou v řadě, zatímco tyče s malým rozestupem jsou do trojúhelníka. To ale myslím není až tak podstatné, jak vyplyne z dalšího.
Podstatnější je to, že tato dvě porovnávaná měření byla provedena za zřetelně různých podmínek, v různých místech. To je vidět na první pohled na tom, že měření s blízkými tyčemi je velmi pěkně symetrické (bylo tedy děláno v zemině s malou nehomogenitou),  zatímco měření se vzdálenějšími tyčemi v řadě vykazuje určitou stranovou nesymetrii. Bylo tedy měřeno jinde.
Na druhý pohled je vidět, že u blízkých zemničů do trojúhelníka je pokles potenciálu se vzdáleností od zemniče mnohem prudší, než u vzdálených zemničů v řadě. V prvém případě klesne na polovinu ve vzdálenosti cca 0,4m, zatímco ve druhém případě ve vzdálenosti cca 1m (podobně jako na mém grafu). Dovolím si tedy odhadnout, že v případě blízkých zemničů do trojúhelníka měla zemina cca 2-3x větší vodivost. (Nevím, zda byly použité zemnicí trubky stejného průměru a délky, takže nemohu odhadnout vliv tohoto faktoru - jádro toho rozdílu může ležet i zde). Z toho pak vyplývá o něco větší hloubka sedla - kdyby byly podmínky měření stejné, bylo by sedlo u blízkých zemničů výrazně mělčí než u vzdálených. A pokud by se tyče dostatečně přiblížily, sedlo by úplně zaniklo - jak dá i selský rozum.

vás nepochybně napadne argument, že ten prudší spád je způsoben právě blízkostí další zemnicí tyče. Tento argument ale neobstojí, protože ze symetrie vrcholů je zřejmé, že v těsné blízkosti zemnicí tyče se vliv sousední tyče zřetelně neprojeví - vrchol má stejný tvar směrem k sousední tyči i směrem od zemnicí soustavy ven.

P.S. Vámi zmiňovanou knihu skutečně nemám. Pokud byste z té kapitoly okopíroval i část detailně definující podmínky obou měření, nemuseli bychom hádat, v čem tkví rozdíl.


Název: Re: Jak správně provést uzemnění hromosvodu?
Přispěvatel: Fuk Tomáš 11.06.2009, 12:01
P.P.S.

A ještě jeden zřetelný rozdíl mezi mým grafem, a grafem od p. Macka.
Na grafu od p. Macka jsou všechny vrcholy křivek stejně vysoké - zřejmě tedy nebyl zohledněn vliv impedance propojovacího vedení mezi tyčemi (měřeno zřejmě stejnosměrně, anebo 220V/50 Hz),  který se u bleskové vlny projeví nestejnou výší vrcholů.


Název: Re: Jak správně provést uzemnění hromosvodu?
Přispěvatel: Radim Strycharski 11.06.2009, 13:59
Vmísím se do vaší zajímavé debaty. Co si myslíte o důvodech nevhodnosti používání zemnících desek? Všeobecně se uvádí, že jejich používání není vhodné, ale o důvodech se nikdo moc nerozepisuje (vyjma toho, že jde o plýtvání materiálem). Já si představuju, že zemnící deska je něco jako řada zemnících tyčí nahuštěných vedle sebe se všemi důsledky. Ptám se proto, jestli deska není vhodná z nějakého principu pro svedení bleskového proudu (protože tyče se naopak velmi preferují) anebo jestli nevýhoda spočívá pouze v oné hromadě materiálu.  ::)


Název: Re: Jak správně provést uzemnění hromosvodu?
Přispěvatel: Jan Hájek 11.06.2009, 15:20
Hlavním argumentem byla vždy větší potřeba materiálu a malý rozdíl vůči tyči nebo pásku.
Pokud odcituji z knihy Ladislav V.Říhánek Hromosvody 1962 :
.......
Zemní desky se kladou do měkkých půd, avšak nemá se jich používat, protože málo přispívají k rozptylu blesku v zemi a výkop pro ně je mnohem dražší než pro páskový nebo drátový zemnič nebo zemní tyč.
...


Název: Re: Jak správně provést uzemnění hromosvodu?
Přispěvatel: Miroslav Macek 11.06.2009, 15:46
Pásek FeZn to je taková zemnící deska, rozřezaná na kousky. Výhodou je, že má větší povrch (při stejném množství materiálu) a lze ho klást do trasy společně s kabely. Proto velké souvislé zemnící desky nenacházejí v podstatě uplatnění.
Tyč má proti pásku výhodu v tom, že je uložena hloubějí v zemi, která v zimě nezamrzá a je také obvykle vlhčí a vodivější.
U zemnění hromosvodu je výhodný tyčovitý tvar zemní elektrody, protože podporuje jiskrový a výbojový charakter odtoku proudu ze zemniče - to vede k podstatnému snížení dynamického přechodového odporu.


Název: Re: Jak správně provést uzemnění hromosvodu?
Přispěvatel: Miroslav Macek 11.06.2009, 16:08
Ano, a je na místě probrat, čím se obrázky liší.
...........
P.S. Vámi zmiňovanou knihu skutečně nemám. Pokud byste z té kapitoly okopíroval i část detailně definující podmínky obou měření, nemuseli bychom hádat, v čem tkví rozdíl.

Diskuse začala otázkou laika, zda má umístit 2 zemnící tyče (délky 2m) 5m od sebe. Já jsem mu na odpověděl, že by bylo dobré umístit je s roztečí cca 10m a hned nato se strhla hádka mezi odborníky, zda by to nemělo být třeba jen 2m.
To mě na této diskusi baví, proto sem chodím.

Jádro mé argumentace tkví v tom, že rozteč 2m s maximem uprostřed je velmi blízká hodnotě lidského kroku. Proto (i s ohledem na obrázek, který jsem zde vložil) nepovažujte prosím mé závěry za obecně platné, jsou platné právě a jen pro tyče dlouhé 2m, protože u tyče dlouhé 10m je již rozteč velikosti=10m OK (neboť člověk nedělá kroky dlouhé 10:2=5m).

Ten graf z literatury, co jsem zde vložil, pochází z nějakého měření, které provedli výzkumníci někdy v 30.letech minulého století, já neznám všechny podmínky měření, to v knize popsáno není.
Zrovna tak nevím, jak jste postupoval při kreslení svého grafu Vy, proč vám v inkriminované oblasti vyšel jen tak malý oblouček (na rozdíl od grafu v literatuře),  zda jste to počítal, nebo vám jen tak sklouzla ruka.

Myslím, že se dále už asi nepohneme, takže bychom se mohli dohodnout jako na trhu:
já ustoupím od 10ti metrů a Vy zase od 2 metrů - a sejdeme se někde uprostřed, tak zhruba někde kolem 5ti metrů, tak jak to původně chtěl p.Rychlý.


Název: Re: Jak správně provést uzemnění hromosvodu?
Přispěvatel: Fuk Tomáš 11.06.2009, 21:02
Ten graf z literatury, co jsem zde vložil, pochází z nějakého měření, které provedli výzkumníci někdy v 30.letech minulého století, já neznám všechny podmínky měření, to v knize popsáno není.

Aha, takže nevíme, kdo, kdy, kde, čím, co a jakou metodou vlastně měřil, a porovnáváme dvě jakási měření, u nichž známe jen rozmístění elektrod neznámých vlastností, v různém a neznámém podkladu. Vskutku precizní podklad pro porovnání, ze kterého vyvozujete dalekosáhlé (a mylné) vývody.
Snad je v té Vaší knize, když už převzali obrázky z cizích měření bez dalších podrobností, alespoň odkaz na původní pramen, ne? Také mohli někde soudruzi udělat chybu  :)

Zrovna tak nevím, jak jste postupoval při kreslení svého grafu Vy, proč vám v inkriminované oblasti vyšel jen tak malý oblouček (na rozdíl od grafu v literatuře),  zda jste to počítal, nebo vám jen tak sklouzla ruka.

Jen mi tak sklouzla ruka a zatoulaly myšlenky, vypracoval jsem si matematický model systému vycházející z běžných elektrofyzikál ních zákonů a geometrie systému, a s použitím metod matematické analýzy jsem vypočítal ten graf. Podrobný popis, a ukázky vlivu délky tyčí, jejich průměru, vodivosti zeminy, tloušťky vrstvy zeminy pod a nad tyčemi si, s dovolením, nechám na publikování při jiné příležitosti - diskuse.elektr ika.cz není to pravé místo pro takto rozsáhlý příspěvek a odbornou diskusi nad ním.

vám nezbyde než
- mi věřit, nebo
- najít si jinou publikovanou práci na toto téma - ovšem s hodnověrnými hodnotami za definovaných podmínek, nebo
- vymyslet něco lepšího sám.

Jádro mé argumentace tkví v tom, že rozteč 2m s maximem uprostřed je velmi blízká hodnotě lidského kroku.

O jakém maximu to mluvíte, kde ho vidíte?
V případě dvoumetrové rozteče tyčí na Vašem obrázku je:
A) napětí mezi vrcholem tyče a bodem na spojnici tyčí, vzdáleném 1m (tzn. ve středu spojnice),  cca 90V
B) napětí mezi vrcholem tyče a bodem na prodloužení spojnice tyčí směrem ven, vzdáleném 1m, cca 110V. Prakticky totéž "dlouhokrokové" napětí byste naměřil na metrové vzdálenosti od tyče v libovolném směru, pakliže by tyče byly vzdálené 10m a tedy se, jak Vy říkáte, navzájem neovlivňovaly.

Takže o jakém maximu uprostřed to mluvíte? Že by vás zmátlo to, že ve Vámi citované práci je uvažován potenciál vzdálené země cca +210V a potenciál zemnicích tyčí 0V, takže lokální maximum na grafu je ve skutečnosti lokální minimum poruchového napětí?

Aby bylo jasno, pokud bychom uvažovali soustavu 3 zemnicích tyčí v řadě, dlouhých 2m, s roztečemi tyč-10m-tyč-2m-tyč, a Vy byste stál na vrcholu té prostřední tyče, pak nejméně nebezpečný první krok by byl právě ve směru k té nejbližší tyči, jak ostatně dokládají i Vámi přiložené grafy.


Název: Re: Jak správně provést uzemnění hromosvodu?
Přispěvatel: Miroslav Macek 11.06.2009, 22:49
Aha, takže nevíme, kdo, kdy, kde, čím, co a jakou metodou vlastně měřil, a porovnáváme dvě jakási měření, u nichž známe jen rozmístění elektrod neznámých vlastností, v různém a neznámém podkladu. Vskutku precizní podklad pro porovnání, ze kterého vyvozujete dalekosáhlé (a mylné) vývody.
Snad je v té Vaší knize, když už převzali obrázky z cizích měření bez dalších podrobností, alespoň odkaz na původní pramen, ne? Také mohli někde soudruzi udělat chybu  :)
.........

O jakém maximu to mluvíte, kde ho vidíte?
.........


Je to už trošku nekonečný příběh, ale přece jen bych ještě něco podotknul.

Ti soudruzi, co knihu "Zemnění a bezpečnost" v roce 1964 vydali, ji přetiskli a doplnili z 1.vydání, které vyšlo v roce 1936. Proto odhaduji, že měření, o kterém se bavíme proběhlo někdy ve třicátých letech. Ta kniha je dost obsáhlá a velmi kvalitní - za starých časů se na úroveň takovýchto materiálů kladly vyšší nároky než dnes.

Tehdejší výzkumníci měřili a) konfiguraci tyčí v řadě ; b) konfiguraci tyčí ve vrcholech rovnostranného trojůhelníka.

Ta konfigurace měření tyčí ve vrcholech rovnostranného trojúhelníka byla podle mého názoru zvolena proto, že (dle teorie pole dvou zakopaných kulových zemních elektrod) je maximum intenzity pole pro úhel cca 35 stupňů od spojnice středů kulových elektrod. Tomu dobře odpovídá právě případ elektrod ve vrcholech rovnostranného trojúhelníka (ten má osu úhlů 30 stupňů).
Nahlédnete-li do grafu, zjistíte, že právě zde vyšla výzkumníkům nejvyšší intenzita - není to tedy místo na přesné spojnici elektrod, ale místo dané úhlem cca 30 stupňů šikmo od té spojnice. Ten rozdíl potenciálů je vyšší než po vnějších obvodech tyčí.

Nicméně se mohu mýlit, já to po nich kontrolovat ani přeměřovat nebudu.

Počítat to také nehodlám, neboť ty výpočty krokového napětí jsou dost pracné. Metody jsou popsány např. v IEEE Std. 80 a je tam spousta vzorců na několika desítkách stránek. Rozhodně se to nedá zvládnout za jeden večer jak se to povedlo vám.


Název: Re: Jak správně provést uzemnění hromosvodu?
Přispěvatel: Fuk Tomáš 11.06.2009, 23:38
Tehdejší výzkumníci měřili a) konfiguraci tyčí v řadě ; b) konfiguraci tyčí ve vrcholech rovnostranného trojúhelníka.
Jistě, což je také jediná informace o tom měření, kterou máme. Trochu málo...

Nahlédnete-li do grafu, zjistíte, že právě zde vyšla výzkumníkům nejvyšší intenzita - není to tedy místo na přesné spojnici elektrod, ale místo dané úhlem cca 30 stupňů šikmo od té spojnice. Ten rozdíl potenciálů je vyšší než po vnějších obvodech tyčí.
Já si pod pojmem intenzita elektrického pole představuji první derivaci potenciálu podle délky. Tedy směrnici grafu potenciálu vs. poloha. Na tom Vašem grafu tedy vidím uprostřed nulovou intenzitu el. pole (ve směru spojnice tyčí). A větší vně tyčí, než mezi tyčemi.
Kde Vy tam uprostřed vidíte maximum, a čeho? Můžete přiložit ten graf s označením místa, a uvést veličinu?

Počítat to také nehodlám, neboť ty výpočty krokového napětí jsou dost pracné. Metody jsou popsány např. v IEEE Std. 80 a je tam spousta vzorců na několika desítkách stránek. Rozhodně se to nedá zvládnout za jeden večer jak se to povedlo vám.
Jsem dalek tvrzení, že to mám hotové pro všemožné konfigurace, a že jsem to dokonce všechno zmákl za jeden večer. Nebo máte pocit, že to tu někde tvrdím?