Zemniče · LPS

Zemniče typu A a B

Jak se liší jednotlivé zemniče u svodů od uzavřeného obvodového nebo základového zemniče, jak se stanoví jejich minimální rozměry a co při revizi systému ochrany před bleskem skutečně ověřovat.

ČSN EN IEC 62305-3 ed. 3Uzemňovací soustava LPSÚstní zkouška TIČR

Odpověď k ústní zkoušce do 30 sekund Zemnič typu A tvoří jednotlivé vodorovné nebo svislé zemniče připojené ke svodům; musí být nejméně dva. Zemnič typu B tvoří uzavřený obvodový zemnič kolem stavby nebo základový zemnič v uzavřené smyčce. U typu A se požadovaná délka určuje podle třídy LPS a měrného odporu půdy: vodorovný zemnič má délku l₁, svislý polovinu. U typu B se kontroluje účinný poloměr uzavřené plochy. Typ B zpravidla lépe vyrovnává potenciály a je přednostní pro stavby s rozsáhlými elektronickými systémy nebo vysokým rizikem požáru.

Co přesně znamená typ A a typ B

Důležité: označení A a B zde popisuje uspořádání zemničů systému ochrany před bleskem. Nejde o obecné rozdělení všech zemničů podle tvaru nebo materiálu.

Uspořádání typu A

Samostatné vodorovné, svislé nebo šikmé zemniče uložené vně chráněné stavby. Připojují se k jednotlivým svodům, případně k základovému zemniči, který netvoří uzavřenou smyčku.

Celkový počet zemničů nesmí být menší než dva.

Uspořádání typu B

Uzavřená smyčka tvořená obvodovým zemničem vně stavby nebo základovým zemničem. Obvodový vodič má být v kontaktu se zeminou nejméně 80 % své celkové délky.

Smyčka musí být po celé délce elektricky propojena, i když část vodiče není přímo v zemině.

Schéma: rozdíl v uspořádání

Minimální délky u zemniče typu A

Základní délka l₁ se odečítá z grafu v normě podle třídy LPS a měrného odporu půdy. Měrný odpor půdy se vztahuje k hloubce, do níž jsou zemniče zapuštěny.

Vodorovný zemnič

l_h = l₁

Požaduje se celá hodnota minimální délky z grafu.

Svislý nebo šikmý zemnič

l_v = 0,5 · l₁

U kombinovaných vodorovných a svislých elektrod se posuzuje jejich celková účinná délka.

Třídy LPS III a IV: požadavek není závislý na měrném odporu půdy; z grafu vychází l₁ = 5 m. Prakticky tedy nejméně 5 m vodorovně nebo 2,5 m svisle na každý příslušný zemnič.

Požadovanou minimální délku lze u typu A zanedbat, pokud je dosaženo odporu uzemnění menšího než 10 Ω, měřeného nízkofrekvenčně tak, aby výsledek nebyl ovlivněn síťovou frekvencí ani jejími násobky.

Pozor: hodnota 10 Ω není univerzální „mezní odpor každého zemniče“. V tomto článku jde o konkrétní podmínku normy, při které lze zanedbat požadavek na minimální délku zemniče typu A.

Účinný poloměr u zemniče typu B

U uzavřeného obvodového nebo základového zemniče se neposuzuje jen obvod smyčky. Z plochy uzavřené zemničem se stanoví účinný poloměr r_e. Ten musí být nejméně roven požadované délce l₁.

r_e ≥ l₁

Pro plochu A se v praxi používá ekvivalentní kruh:

r_e = √(A / π)

Jestliže je účinný poloměr menší, doplní se další vodorovné nebo svislé zemniče:

Vodorovný přídavný zemnič

l_r = l₁ − r_e

Svislý přídavný zemnič

l_v = (l₁ − r_e) / 2

Doporučuje se počet přídavných zemničů alespoň rovný počtu svodů, přičemž jsou zapotřebí nejméně dva. Připojují se přednostně v místech napojení svodů na obvodový zemnič a rozmisťují se rovnoměrně.

Uložení zemničů

Požadavek	Typ A	Typ B
Hloubka uložení	nejméně 0,5 m pod povrchem země	přednostně nejméně 0,5 m
Vzdálenost od stavby	podle návrhu, vně chráněné stavby	přednostně asi 1 m od vnějších stěn
Rozmístění	co nejrovnoměrněji kolem stavby	uzavřená, po celé délce propojená smyčka
Kontakt se zeminou	účinná část v zemině; zohlednit vysychání a promrzání	nejméně 80 % délky obvodového vodiče v kontaktu se zeminou

Uložení má minimalizovat korozi, vysychání zeminy a promrzání.
Horní část svislého zemniče v oblasti vysychání nebo promrzání se nepovažuje za účinnou; k vypočtené délce se proto přidává přibližně 0,5 m.
Zemniče mají být během výstavby kontrolovatelné a jejich průběh zdokumentovaný.
U typu B uloženého v betonu má být zemnič správně propojen s výztuží nejméně každé 2 m.

Kdy se který typ používá

Typ A dává smysl například

u menších existujících staveb, kde nelze vytvořit uzavřený obvod,
při doplnění jednotlivých zemničů ke svodům,
když místní podmínky umožní účinné svislé tyče nebo vodorovné pásky.

Typ B se upřednostňuje například

u novostaveb se základovým zemničem,
pro vyrovnání potenciálů kolem celé stavby,
u staveb s rozsáhlými elektronickými systémy,
u staveb s vysokým rizikem požáru,
na holé pevné skále, kde se doporučuje obvodový zemnič.

Co kontroluje revizní technik

Dokumentaci: třídu LPS, zvolený typ uzemňovací soustavy, materiál, rozměry, trasy a spoje.
Provedení: počet elektrod, uzavření smyčky, rovnoměrné rozmístění, hloubku a ochranu proti korozi.
Připojení svodů: každý svod má mít zkušební spoj, kromě případů, kdy je řešení provedeno zabudovanými nebo náhodnými součástmi a je zřízen zkušební bod.
Spojitost: především u základového zemniče, výztuže a nepřístupných spojů ověřených během výstavby.
Měření: odpor uzemnění a použitou metodu; u propojené soustavy rozlišit odpor celé soustavy od odporu samostatné elektrody.
Doklady ze stavby: fotografie, výkres skutečného provedení, protokol o měření spojitosti a údaje o zakrytých spojích.

Revizní praxe: u základového zemniče po dokončení stavby už zpravidla nelze ověřit rozměry, polohu ani kvalitu zakrytých spojů pouhou prohlídkou. Proto jsou záznamy z průběhu stavby zásadní součástí posouzení.

Praktický příklad

Rodinný dům má LPS třídy III a čtyři svody. V základech je uzavřený zemnič, který obepíná celý půdorys stavby a je připojen ke všem svodům. Jde o zemnič typu B. Pro třídu III je l₁ = 5 m. Pokud plocha uzavřená základovým zemničem činí 100 m², je účinný poloměr:

r_e = √(100 / π) ≈ 5,64 m

Protože 5,64 m ≥ 5 m, není z hlediska účinného poloměru nutné doplňovat další elektrody. Nadále se však musí ověřit materiál, spoje, spojitost, napojení svodů a celkové provedení podle dokumentace.

Nejčastější chyby

označení několika nespojených tyčí jako zemniče typu B,
pouze jeden zemnič u uspořádání typu A,
zaměnění délky svislého a vodorovného zemniče,
automatické požadování 10 Ω jako univerzální mezní hodnoty,
nezohlednění měrného odporu půdy u tříd LPS I a II,
obvodový zemnič s méně než 80 % délky v kontaktu se zeminou,
nezapočtení vysychající nebo promrzající horní části svislé elektrody,
chybějící dokumentace základového zemniče před betonáží.

Mini test

1. Kolik zemničů musí mít uspořádání typu A nejméně?

Nejméně dva.

2. Je základový zemnič vždy automaticky typu B?

Ne. Typ B musí tvořit uzavřenou, po celé délce elektricky propojenou smyčku. Neuzavřené základové uspořádání může patřit k typu A.

3. Jaký je vztah délky svislého zemniče k hodnotě l₁?

Minimální účinná délka svislého nebo šikmého zemniče je 0,5 · l₁.

4. Co znamená požadavek 80 % u typu B?

Nejméně 80 % celkové délky obvodového vodiče musí být v kontaktu se zeminou; celý obvod musí být elektricky propojen.

5. Proč nelze hodnotu 10 Ω používat jako univerzální limit?

Protože v daném článku normy jde o podmínku, při níž lze u typu A zanedbat minimální délku elektrody. Přijatelnost uzemnění se vždy posuzuje podle účelu, ochranného opatření, dokumentace a použitých předpisů.

Související předpisy a normy

ČSN EN IEC 62305-3 ed. 3 – Ochrana před bleskem, část 3: hmotné škody na stavbách a ohrožení života; zejména kapitola 5.4 Uzemňovací soustava.
ČSN 33 2000-5-54 ed. 3 – uzemnění, ochranné vodiče a vodiče ochranného pospojování.
ČSN 33 2000-6 ed. 2 – ověřování elektrických instalací a měření odporu zemniče.
ČSN EN 61557-5 – požadavky na přístroje pro měření odporu uzemnění.