Jak přizemnit anténní stožár?

[Rozmahel Vladimír]

U toho kabelu na střeše mám jisté pochyby o tom, co ten svodič zvládne, byť uzemněný. Svodiče na koaxy umí jen 2,5kA.

[Fuk Tomáš]

U toho kabelu na střeše mám jisté pochyby o tom, co ten svodič zvládne, byť uzemněný. Svodiče na koaxy umí jen 2,5kA.

Svodičem (tj. vnitřní žílou kabelu) 2,5 kA. Pláštěm 5 kA. Druhým svodem (1x TV, 1x rádio) to samé. Suma sumárum 15 kA. To se 16 kA (LPS IV.) docela ladí, ne? A když se přidá ještě pár kA tím přizemněním stožárku...

[Rozmahel Vladimír]

No nevím zda je nutno tahat dva koaxy. Myslím, že by se odpařily oba.  :D

[Fuk Tomáš]

No nevím zda je nutno tahat dva koaxy.

No, STA obvykle dvě antény mívá. Taky třída LPL bývá lepší než IV. A něco svede i to přizemnění stožárku, když tam je. Chtěl jsem tím říct, že ta schopnost 2,5 kA je hodnota, se kterou se dá pracovat, i když na první pohled vypadá malá.

Myslím, že by se odpařily oba.  :D

Tavná pojistka, ne?  Co víc si přát? :D

[Miroslav Macek]

Myslím, že na pravděpodobnost zásahu nemá to jiskřiště prakticky žádný vliv. Rozdíl potenciálů, který jiskřiště dovolí, je v řádu stovek V až kV, a co je to proti milionům voltů, které blesk pohánějí?
Určité sklony vyhnout se jímací soustavě mají slaboučké blesky (viz velikost poloměru bleskové koule v závislosti na velikosti bleskového proudu). Hezká ukázka je ten úder do zábradlí balkonu ve 3. patře paneláku.
...

Zkuste se lépe seznámit s fyzikou blesku. Nevím o jakém rozdílu potenciálů mluvíte a kde byste jej chtěl měřit.

Učelem jiskřiště je zamezit interakci (elektrickému vodivému spojení) nabitých částic hromadících se na stožáru na střeše s nabitými částicemi hromadícími se v uzemňovací soustavě. Méně kumulovaných nabitých částic snižuje pravděpodobnost zásahu bleskem.

[Fuk Tomáš]

Zkuste se lépe seznámit s fyzikou blesku.

Děkuji za radu, v tom budu určitě pokračovat. Člověk se celý život učí, a já mám zatím z fyziky jen obyčejný doktorát na Karlově universitě.

Nevím o jakém rozdílu potenciálů mluvíte a kde byste jej chtěl měřit.

Mluvím o rozdílu potenciálů zemnicí soustavy a anténního stožáru (těsně před zásahem blesku).

Učelem jiskřiště je zamezit interakci (elektrickému vodivému spojení) nabitých částic hromadících se na stožáru na střeše s nabitými částicemi hromadícími se v uzemňovací soustavě. Méně kumulovaných nabitých částic snižuje pravděpodobnost zásahu bleskem.

Ty Vaše nabité částice se v tomto případě jmenují elektrony, a když se jich někde nahromadí, tak vznikne elektrické napětí. Jiskřiště nedělá nic jiného, než že když to napětí na něm přesáhne určitou mez (zapalovací napětí jiskřiště), elektrickým výbojem se potenciály bleskurychle vyrovnají. Neboli ony nabité částice přeskočí z jednoho pólu jiskřiště na druhý.

[Miroslav Macek]

Zkuste se lépe seznámit s fyzikou blesku. Nevím o jakém rozdílu potenciálů mluvíte a kde byste jej chtěl měřit.

Učelem jiskřiště je zamezit interakci (elektrickému vodivému spojení) nabitých částic hromadících se na stožáru na střeše s nabitými částicemi hromadícími se v uzemňovací soustavě. Méně kumulovaných nabitých částic snižuje pravděpodobnost zásahu bleskem.

Fyzika je strašně rozsáhlý obor, každý fyzik nemůže vědět všechno.

V příloze je několik orientačních obrázků znázorňujících výboje blesku, který se skládá ze sestupného výboje (z mraku) a následného vstřícného výboje (ze země).

Před výbojem blesku vzniká v prostoru, a také na konstrukcích jímačů, elektrické pole, které je proměnné, nehomogenní a dynamicky se mění. To rozložení napětí není lineární jako v elektrických obvodech - například ve výšce cca 300m byla při různých pokusech naměřena cca 6x větší intenzita el. pole než na povrchu země. 
Zabořit banánek do mraku a odečíst hodnotu intenzity pole nelze, snad by šlo v této situaci měřit napětí na jiskřišti - zde naměříte patrně něco blízkého nule.
Není ale důvod něco takového měřit, neboť jiskřiště tam není pro případ, že anténa bude zasažena bleskem - úkolem jiskřiště je jen ztížit podmínky vzniku korony a vstřícného výboje na stožáru antény. Bude-li přesto anténa bleskem zasažena, jiskřiště zafunguje jako zkrat.

Ty částice, shromažďující se na jímači, se u naprosté většiny mraků nejmenují elektrony, neboť jsou kladné (viz obrázek).
+Částice vytvářejí těsně před úderem blesku pulsující koronu, která způsobuje vstřícný výboj - existence tohoto výboje je nutnou podmínkou toho, že blesk zasáhne právě určité dané místo (v našem případě oddálený jímač).

Budou-li vedle sebe oddálený jímač (spojený se zemí) a stožár antény (izolovaný od země přes jiskřiště), pak budou podmínky vzniku korony (a tím i vstřícného výboje) na oddáleném jímači lepší než na stožáru antény - a to je vlastně účel toho jiskřiště.

[Fuk Tomáš]

Fyzika je strašně rozsáhlý obor, každý fyzik nemůže vědět všechno.

Jistě, však jsem také psal, že doporučení k hlubšímu studiu fyzikálních jevů při hromech a blescích beru vážně.

Ty částice, shromažďující se na jímači, se u naprosté většiny mraků nejmenují elektrony, neboť jsou kladné (viz obrázek).
+Částice vytvářejí těsně před úderem blesku pulsující koronu

No, původně jste psal o "interakci nabitých částic hromadících se na stožáru na střeše s nabitými částicemi hromadícími se v uzemňovací soustavě". V uzemňovací soustavě se asi kladné částice hromadit nebudou (kudy by se ty ionty dovnitř dostaly, naopak z ní budou odsávány elektrony). Ty kladné částice se na uzemněném jímači taky neshromažďují, ale jsou jím přitahovány, po doteku s ním (anebo výbojem) neutralizovány a volně odcházejí (podobně jako při elektrolýze vody).
El. náboj se skutečně hromadí i na tom izolovaném anténním stožáru (říká se tomu statická elektřina) a když takto vznikající napětí dosáhne zapalovacího napětí jiskřiště, náboj se přelije a napětí vyrovná. Takže koronový výboj bude kolem takto připojeného-nepřipojeného anténního stožáru také, byť o něco slabší (zato více pulsující).

To však všechno není příliš podstatné. Podstatné je, že Vaše tvrzení

+Částice vytvářejí těsně před úderem blesku pulsující koronu, která způsobuje vstřícný výboj - existence tohoto výboje je nutnou podmínkou toho, že blesk zasáhne právě určité dané místo (v našem případě oddálený jímač).

je právě základním kamenem teorie kolem aktivních jímačů, a tu se bohužel nepodařilo experimentálně potvrdit.

P.S. ostatně - mluvíme tu stále o anténním stožáru, a necháváme stranou fakt, že na tom stožáru je umístěna anténa, která je tak jako tak, hůře či lépe, de facto uzemněna, a ten koronový výboj kolem ní je také. Takže přizemněním stožáru jen nabízíme případnému bleskovému proudu pohodlnější cestu, s menším rizikem škod.

[Miroslav Macek]

...

No, původně jste psal o "interakci nabitých částic hromadících se na stožáru na střeše s nabitými částicemi hromadícími se v uzemňovací soustavě". V uzemňovací soustavě se asi kladné částice hromadit nebudou (kudy by se ty ionty dovnitř dostaly, naopak z ní budou odsávány elektrony). Ty kladné částice se na uzemněném jímači taky neshromažďují, ale jsou jím přitahovány, po doteku s ním (anebo výbojem) neutralizovány a volně odcházejí (podobně jako při elektrolýze vody).
El. náboj se skutečně hromadí i na tom izolovaném anténním stožáru (říká se tomu statická elektřina) a když takto vznikající napětí dosáhne zapalovacího napětí jiskřiště, náboj se přelije a napětí vyrovná. Takže koronový výboj bude kolem takto připojeného-nepřipojeného anténního stožáru také, byť o něco slabší (zato více pulsující).

To však všechno není příliš podstatné. Podstatné je, že Vaše tvrzení  je právě základním kamenem teorie kolem aktivních jímačů, a tu se bohužel nepodařilo experimentálně potvrdit.

P.S. ostatně - mluvíme tu stále o anténním stožáru, a necháváme stranou fakt, že na tom stožáru je umístěna anténa, která je tak jako tak, hůře či lépe, de facto uzemněna, a ten koronový výboj kolem ní je také. Takže přizemněním stožáru jen nabízíme případnému bleskovému proudu pohodlnější cestu, s menším rizikem škod.

Prohlédněte si obrázek, který jsem přiložil výše (je z normy IEEE Std. 998).
Mrak se záporně (-) nabitou částí vyvolá elektrické pole mezi mrakem a zemí s kladnými částicemi (+).
Sestupný výboj (z mraku) je tvořen zápornými částicemi, následný vstřícný výboj ze země tvoří kladné částice.

Ten sestupný výboj (-) mívá intenzitu proudu cca 100-200A , ten vstřícný výboj z jímače (+) je mnohem silnější (např. 30kA).
Celý děj má více fází, jak je vidět na obrázku.

Odkud ty kladné částice, tvořící ve finále proud cca 30kA jdou, když ne z uzemnění ? To se jako sbírají z povrchu toho jímače ?
Já se domnívám, že jsou odsávány z povrchu země přes uzemňovací soustavu.

[Fuk Tomáš]

Odkud ty kladné částice, tvořící ve finále proud cca 30kA jdou, když ne z uzemnění ? To se jako sbírají z povrchu toho jímače ?
Já se domnívám, že jsou odsávány z povrchu země přes uzemňovací soustavu.

Ty tajemné kladné částice jsou přece ionizované atomy a molekuly kyslíku, dusíku, vody, ozonu... a nejsou odsávány ze země uzemňovací soustavou (drát FeZn 10 je mimořádně špatný vodič plynů), ale vytvářeny ionizací vzduchu působením (především) elektrického či elektromagnetického pole.


P.S. další známé kladně nabité částice jsou proton a pozitron, ale do oblasti jaderné fyziky a antihmoty snad mířit nemusíme, tyto discipliny hromosvod neovládá  :D
Můžete namítnout, že v bleskovém kanálu se vyskytuje plasma. To se ale vytvoří z plynů až průchodem bleskového proudu, a v žádném případě nevychází z jímače. Jediné, co si hromosvod vyměňuje s okolím, jsou elektrony (když pominu zub času ohlodávající hromosvod korozí).

[Vladimír Brok]

Problematikou instalace antén z hlediska EN ČSN 62305 se podrobně zabývá náš příspěvek o názvu "Antény, hromosvody a přepěťové ochrany........." volně dostupný na našem webu www.prepeti.cz (na horní liště vlevo na úvodní straně).
Přeji pěkný den  :). Brok, Ž. Brod.

[Miroslav Macek]

Ty tajemné kladné částice jsou přece ionizované atomy a molekuly kyslíku, dusíku, vody, ozonu... a nejsou odsávány ze země uzemňovací soustavou (drát FeZn 10 je mimořádně špatný vodič plynů), ale vytvářeny ionizací vzduchu působením (především) elektrického či elektromagnetického pole.
........

No a právě proto jsem psal o "interakci nabitých částic hromadících se na stožáru na střeše s nabitými částicemi hromadícími se v uzemňovací soustavě".
Působením elektromagnetického pole dochází ke vzájemnému působení kladného náboje na povrchu země a záporných částic v kovové uzemňovací soustavě (spojené s jímačem), což vyvolá kladný vstřícný výboj v plynu obklopujícím jímač.

[Fuk Tomáš]

No a právě proto jsem psal o "interakci nabitých částic hromadících se na stožáru na střeše s nabitými částicemi hromadícími se v uzemňovací soustavě".
Působením elektromagnetického pole dochází ke vzájemnému působení kladného náboje na povrchu země a záporných částic v kovové uzemňovací soustavě (spojené s jímačem), což vyvolá kladný vstřícný výboj v plynu obklopujícím jímač.

Pokusil jste se tu na několika řádkách, formulacemi jak z nějakého esoterického webu, napsat, že kolem jímače probíhá koronový výboj.

Ano, probíhá, zrovna tak jako kolem té nešťastné antény, a v o něco menší míře i kolem toho anténního stožáru připojeného na zem přes jiskřiště. Ale hlavně, zopakuji, nepodařilo se prokázat, že by to mělo nějaký významný vliv na to, kam blesk nakonec udeří.

P.S. ale jestli vám to přinese klidné spaní, klidně si tam to jiskřiště dejte. Nepomůže, ale ani příliš neuškodí.  ;)

[Georgis Fasulis]

Zajímavá diskuse. Zrovna jsem řešil (projektoval) hromosvod na objektu s výškou střechy asi 4m, na fasádě objektu však bude stožár antény, který převyšuje střechu o 2m! Jímač jako blázen.
Vyřešil jsem to oddáleným hromosvodem připevněným přes distanční tyče přímo ke stožáru antény. Tyč oddáleného hromosvodu končí nad spojením hřebenového jímacího vedení s jedním ze svodů.
Stožár antény jsem navrhnul přizemnit až uvnitř objektu přímo na HOP - přesně podle Knišky.
Tímto děkuji panu Hájkovi i jeho kolegovi Milanu Kauckému za jejich rady, za knišku, kde je velmi názorně ukázáno jak řešit podobné případy a hlavně za vstřícné chování.
S radostí jsem tam navrhnul všechno v Dehnu.  :)

Co se týká hromosvodů u nás, ze zajimavosti jsem chvíli na cestě autem (neřídil jsem :-)) pozoroval stavby ve vesnicích, přes které jsme projížděli. Cca jen 1 - slovy JEDEN z desíti baráků vůbec měl hromosvod!  (plc)
Oddálený hromosvod chránící anténní stožáry neměl samozřejmě žádný. Anténu převyšující významně výšku střechy domu měly baráky takřka všechny. Bouřek je přito čím dál více.

[Miroslav Macek]

Zajímavá diskuse. Zrovna jsem řešil (projektoval) hromosvod na objektu s výškou střechy asi 4m, na fasádě objektu však bude stožár antény, který převyšuje střechu o 2m! Jímač jako blázen.
Vyřešil jsem to oddáleným hromosvodem připevněným přes distanční tyče přímo ke stožáru antény. Tyč oddáleného hromosvodu končí nad spojením hřebenového jímacího vedení s jedním ze svodů.
Stožár antény jsem navrhnul přizemnit až uvnitř objektu přímo na HOP - přesně podle Knišky.
Tímto děkuji panu Hájkovi i jeho kolegovi Milanu Kauckému za jejich rady, za knišku, kde je velmi názorně ukázáno jak řešit podobné případy a hlavně za vstřícné chování.
S radostí jsem tam navrhnul všechno v Dehnu.  :)

Co se týká hromosvodů u nás, ze zajimavosti jsem chvíli na cestě autem (neřídil jsem :-)) pozoroval stavby ve vesnicích, přes které jsme projížděli. Cca jen 1 - slovy JEDEN z desíti baráků vůbec měl hromosvod!  (plc)
Oddálený hromosvod chránící anténní stožáry neměl samozřejmě žádný. Anténu převyšující významně výšku střechy domu měly baráky takřka všechny. Bouřek je přito čím dál více.

Je otázka, zda onen oddálený hromosvod podle Kníšky 2.0, je o tolik lepší, než ta řešení, která jste viděl při cestě autem ve vesnicích. Je diskutabilní zejména to připojení stožáru antény na HOP.

Použije-li se při projektování oddáleného jímače metoda ochranného úhlu dle ČSN EN 62305-3, vychází např. pro 2m stožár antény výška oddáleného jímače dost malá cca 2,2m až 2,4m - nevím, zda to je pro blesk dost pádný argument aby si vybral zrovna ten oddálený jímač a ne anténu. A vybere-li si anténu, pak je výboj blesku sveden přímo do domu, a to v plné síle, pouze jediným svodičem.

[Jan Hájek]

Je otázka, zda onen oddálený hromosvod podle Kníšky 2.0, je o tolik lepší, než ta řešení, která jste viděl při cestě autem ve vesnicích. Je diskutabilní zejména to připojení stožáru antény na HOP.

Už se ve Vašich obratech začínám ztrácet, pokud to tedy shrnu : Je aktuálně podle vás lepší udělat z antény náhodný jímač a připojením stožárku na zem přes jiskřiště zvětšit šanci bleskového proudu téct ve větší míře koaxem dovnitř budovy?

Použije-li se při projektování oddáleného jímače metoda ochranného úhlu dle ČSN EN 62305-3, vychází např. pro 2m stožár antény výška oddáleného jímače dost malá cca 2,2m až 2,4m - nevím, zda to je pro blesk dost pádný argument aby si vybral zrovna ten oddálený jímač a ne anténu. A vybere-li si anténu, pak je výboj blesku sveden přímo do domu, a to v plné síle, pouze jediným svodičem.

Tato druhá pasáž je tedy potvrzením a nebo popřením  Vaší předchozí varianty?

Asi by bylo nejlepší, pokud byste popsal Vaše řešení, krok za krokem a jejich zdůvodnění buď platnými standardy a fyzikou, tak jak ji jsme schopni pochopit z vysokoškolských skript, nebo když už ničím jiným, alespoň Vašimi názory.

Abychom se vůbec zorientovali co kromě pasivního smíření s osudem navrhujete.

[Georgis Fasulis]

Použije-li se při projektování oddáleného jímače metoda ochranného úhlu dle ČSN EN 62305-3, vychází např. pro 2m stožár antény výška oddáleného jímače dost malá cca 2,2m až 2,4m - nevím, zda to je pro blesk dost pádný argument aby si vybral zrovna ten oddálený jímač a ne anténu.

To je minimum, co stanoví norma. To mi ale samozřejmě nezakazuje dát můj jímač výš, navrhnul jsem jej tak, aby převyšoval stožár antény o celý metr.  :) A když si blesk vybere zrovna anténu? I to se může stát, mám z konce jejího stožáru veden zemnící drát do objektu přímo na HOP.

Pokud budeme uvažovat jako vy, pak vám proti blesku nepomůže nic - jedná se totiž o pravděpodobnost zásahu - my jako tvorové mající z hromů a blesků respekt se snažíme pouze tuto pravděpodobnost škod snížit. Jestli jste si všimnul, celá nová norma pracuje s teorií pravděpodobnosti - úderu, síly blesku (kA), počtu bouřkových dní atd... - tomu pak přidá možnou výši škody na majetku, kulturních hodnotách, životech lidí a vyjde vám z toho, jak moc máte objekt chránit - tedy do jaké pravděpodobnosti. 100% pravděpodobnost toiž nebudete mít nikdy.

Jinak souhlas s p. Hájkem: váš názor je v podstatě následující: Než se pokusit minimalizovat škody případného úderu do objektu, tak raději nebudeme dělat nic.

[Fuk Tomáš]

Použije-li se při projektování oddáleného jímače metoda ochranného úhlu dle ČSN EN 62305-3, vychází např. pro 2m stožár antény výška oddáleného jímače dost malá cca 2,2m až 2,4m

Málokdo si staví 2m anténní stožár na zemi. Pokud ho dáte na hřeben sedlové střechy, tak vám vyjde větší délka oddáleného jímače.