Chraňte sebe i svůj majetek hromosvody

Známe to všichni. Obloha se zatáhne až zčerná, spustí se silný liják a čas mezi hromem a blýskajícími paprsky elektrických výbojů se stále zkracuje, až se vše začne odehrávat přímo nad vaší hlavou. Prababička při bouřce schovávala hlavu pod peřinu a křižovala se, dědu nutila odstoupit od okna, aby blesk nepřivolal a vyprávěla vám, tenkrát ještě dětem, příběhy z nichž šel děs. Jednoho prohnal kulový blesk celým bytem a jen o fous nedohnal, jinému zapálil dům, jiným zničil veškeré elektrorozvody a v nich zapnuté spotřebiče a jiným zase pobořil dům bleskem rozštípnutý strom. I my jsme se jako děti báli a koneckonců i dnes máme před ohromným množstvím energie, která se při bouřkových atmosférických jevech uvolňuje, minimálně velký respekt. Jsou však i odvážní lidé, ve kterých zvítězila zvědavost a mnohdy i obdiv před zatím nepochopitelnými jevy. Proto začali bouřky studovat, experimentovat v nich a nakonec i s nimi. Díky těmto lidem dnes víme jak na bouře, i když se bouře stále ještě zkoumají a nevíme o nich zdaleka vše.

První výzkumy elektřiny pomocí takzvaných leydenských lahví (prvních kondenzátorů) vytvořily dojem, že krátké jiskry mají s přírodními blesky určitou podobnost. Benjamin Franklin chtěl tuto domněnku testovat pomocí dlouhé tyče, před jejím dokončením však dostal nápad použít létající objekt, například papírového draka. Draka vznesl do výšky a na konec jeho lanka připevnil klíč, uvázaný na kolík s hedvábnou nití. Dal svou ruku blízko ke klíči a jiskra přeskočila mezerou. Padající déšť totiž lanko namočil a učinil ho vodivým. Franklinův experiment vyvolal pokusy o napodobení, bylo to však extrémně rizikové a často i smrtelné. Nejznámější smrtelnou obětí se stal profesor Richman z Petrohradu. Během jeho experimentu se objevil velký kulový blesk a srazil se s profesorovou hlavou. Zanechal na ní červenou skvrnu, jeho boty byly potrhané, oděv připálený k tělu, rám dveří místnosti se roztrhl a dveře vypadly ze závěsu.

Nešťastným experimentem profesora Richmana byl zřejmě inspirován pozdější údajně Franklinův vynález bleskosvodu. Různé zdroje však uvádějí jako vynálezce prvního bleskosvodu na světě Prokopa Diviše (vlastním jménem Václava Divíška), jehož bleskosvod byl sestrojen 15.6.1754. Ať už je prvenství v různých zdrojích přisouzeno komukoli, bleskosvod se nesmazatelně zapsal do ochrany osob a majetku před následky přírodních bouří. V každém případě převzal bleskosvod názvosloví po Franklinovi a klasický typ bleskosvodu se nazývá bleskosvodem Franklinova typu. Prokop Diviš pak svůj bleskosvod nazýval strojem meteorologickým a elektrickou energii používal například i k léčení lidí. O přesnosti a pravdivosti jednotlivých encyklopedických informačních zdrojů se pak musí každý přesvědčit sám.

Bouře (zdrobněle bouřka, lidově například buřina) zahrnuje elektrické, optické a akustické jevy, vznikající mezi jednotlivými oblaky zvanými kumulonimby, či mezi kumulonimby a zemí. Bouřky se ze subjektivního hlediska pozorovatele liší podle času a místa vzniku, podle svého pohybu, vzdálenosti od místa pozorování a intenzity svého projevu. Bleskové výboje mezi jednotlivými oblaky a s nimi spojené hřmění, déšť, sníh a sněhové krupky patří mezi typické děje spojené s existencí kumulonimbů. Mnohem nebezpečnější jsou však nárazové větry, zničující lijáky, kroupy, bleskové výboje mezi oblakem a zemí, nebo dokonce tornáda (velká tromba). Přírodní blesk je silný elektrostatický výboj produkovaný bouřkou, který je provázen emisí světla a charakteristickým zvukem hromu. Elektřina, která prochází kanály výboje, rychle zahřeje okolní vzduch a ten díky expanzi vyprodukuje hřmění. Lidi odjakživa děsil hrom a ničil blesk. Je vidět, že strach je u lidí silnější než následky. Zřejmě proto se bleskosvodům lidově říká hromosvody, i když svádějí blesky, nikoli děsivý zvuk či dokonce boží hněv.

Udeřivší blesk přenese při napětí až několika miliard voltů proud o hodnotě až 100 000 ampérů. Přeskoková vzdálenost elektrického výboje velmi závisí na vlhkosti vzduchu, ta zase na teplotě a tlaku vzduchu. Čím je vzduch nasycenější vodními parami (vlhčí), tím se přeskoková vzdálenost zmenšuje. Za bouře je však relativní vlhkost vzduchu extrémně vysoká, často se blíží ke 100 %. Teploty a tlaky vzduchu v bouřkových mracích silně kolísají a samotná bouře je pak důsledkem tohoto klimatického kolísání. Rychlost blesku se blíží rychlosti světla a vzduch se při úderu blesku ohřeje až na 30 000 °C. Pod tíhou a tlakem předchozích informací zajisté každý z nás uzná, že nebýt lidí jako byli Benjamin Franklin, Prokop Diviš a jiní, bychom byli odkázáni pouze na rozmary přírody či rozmary jaksi z vyšších míst.

Při vzniku blesku se v mraku silně oddělují pozitivní a negativní náboje. Mechanismus procesu sice stále zkoumáme, má se však za to, že funguje na principu polarizace, který je v přírodě běžný. Padající kapky deště a ledové krystaly se elektricky polarizují během průchodu elektrickým polem atmosféry, nebo se srážející se ledové částice nabíjejí elektrostatickou indukcí. Po nabití částic jakýmkoli z obou mechanismů (či mechanismem ještě neznámým) dojde k tomu, že jsou protikladné náboje odděleny a energie je uložena v elektrických polích mezi nimi. Kladně nabité krystaly mají tendenci stoupat nahoru a vytváří kladný náboj vrcholu kumulonimbu (bouřkového oblaku) a záporně nabité krystaly a kroupy padají do středních a spodních vrstev mraku (oblaku, kumulonimbu) a tak vzniká oblast se záporným nábojem. Když se nahromadí dostatek negativních a pozitivních nábojů a elektrické pole se stane dostatečně silným, nastane elektrický výboj mezi jednotlivými mraky nebo mezi mrakem a zemí.

Blesky mezi mrakem a zemí (tzv. pozitivní blesky) jsou méně časté než blesky mezi jednotlivými mraky (tzv. negativní blesky) a zahrnují cirka 5% z všech blesků. Jelikož všechny vzduchové elektrické nábojové elektrony z kosmických paprskových nárazů jsou elektrickými poli urychlovány, ionizují vzduchové molekuly, které se pak srážejí a dělají vzduch vodivým. Právě v tu chvíli začínají bleskové výboje. Během výbojů se okolní části vzduchu stávají vodivými, když jsou elektrony a pozitivní ionty molekul vzduchu odtaženy od sebe a nuceny proudit v opačných směrech (tvoří tak krokové kanály). Vodivá vlákna blesku pak rostou v délce. Současně proudí elektrická energie v elektrickém poli radiálně dovnitř do vodivého vlákna. Když je nabitý krokový kanál blízko země, protikladné náboje se objeví na zemi a zvýší elektrické pole. Elektrické pole je pak vyší na stromech a vysokých budovách. Je-li elektrické pole dost velké, výboj může být iniciován i ze země a eventuálně se napojí na sestupný výboj z mraku. Pozitivní blesky mezi mrakem a zemí jsou až 10 krát silnější než běžné negativní blesky mezi jednotlivými mraky, trvají až 10 krát délší dobu a udeří až několik kilometrů od mraku. Svou silou jsou pozitivní blesky mnohem nebezpečnější. Pozitivní blesk je také považován za původce mnoha lesních požárů. Byl též viděn, jak spouští výskyt horních atmosferických blesků. Pozitivní blesk se vyskytuje častěji v zimních bouřkách a na konci bouří.

Bleskosvod (častěji se užívá zlidovělé, však neodborné synonymum hromosvod) je zařízení, které tvoří vodivou cestu pro přijetí a svedení bleskového výboje ze zasaženého objektu do země. Bleskosvody instalujeme na objektech, kde by mohl výboj přírodního blesku ohrozit zdraví nebo životy osob, způsobit poruchy a hospodářské či kulturní škody, nebo na objektech sousedících s významnými objekty, které by mohl při případném zasažení ohrozit požár. Bleskosvod je vlastně soustavou složenou z jednotlivých komponentů. Jde tedy o systém. Bleskosvodová soustava je složena z jímacího vedení, svodů a uzemnění. Podle jímacího vedení rozdělujeme bleskosvody na hřebenové a mřížové, podle svodů na náhodné a strojené, podle uzemnění na náhodné, základové, obvodové a tyčové. Bleskosvody můžeme instalovat buďto klasické (Franklinova typu), kam patří bleskosvody hřebenové, mřížové, tyčové, oddálené, stožárové, závěsové a klecové, nebo na aktivní, kam patří zařízení s včasnou aktivní emisí elektrického výboje (takzvaný elektronický blok). Uvádí se, že aktivní bleskosvody ochrání prostor o průměru až několika stovek metrů. Dle NF C 17-102 jde o kruh s průměrem cca 200 metrů. Důležitá je nejen úplná a kvalitní instalace a servis bleskosvodů, ale především kvalitní a vysoce trvanlivý sortiment. Na jímací vedení, svody a uzemnění se v ČR nejčastěji používají žárově zinkovaná ocel (železo + zinek), měď, slitiny hliníku (např. dural = hliník + hořčík + křemík) a nerezová ocel.

Důležité je neustále sledovat vývojové trendy v oboru a zařazovat do nabídky nové produkty, materiály a technická řešení. Důležité je také, aby váš dodavatel disponoval certifikáty předepsanými zákonem. Při projektování a montáži hromosvodových soustav je pak nutné dodržet především platné technické a legislativní normy. Ani po instalaci bleskosvodové soustavy však vše nekončí, čekají vás pravidelné avšak velmi důležité revize bleskosvodů (včetně revize projektové dokumentace). Interval pro revize bleskosvodu je pro bleskosvody Franklinova typu 5 let, v případě rizikových budov jednou za dva roky. Aktivní bleskosvody podléhají pravidelným revizím jednou za 3 roky, v případě rizikových budov pak jednou za 2 roky a v prostředí s nebezpečím výbuchu jednou za rok. Pokud pak vaše bleskosvodová soustava již zestárne, je nutné ji opravit či rekonstruovat.

Už od svého dětství zajisté znáte radu rodičů, že ocitnete-li se přímo v silné bouři, nesmíte stát na vyvíšeném místě bez ochrany, ani se skrýt pod stromem na otevřené pláni. Také není dobré lézt na střechu svého domu, natož se jakkoli dotýkat bleskosvodu. Jak by asi uvažoval váš dům, kdyby byl člověkem a stál v bouři na otevřené pláni, vydán bez jakékoli ochrany bleskům napospas? Určitě by se nebál jen hromů.