Výpočet separační vzdálenosti mezi FVE a hromosvodem podle ČSN EN 62305-3

Obsah

1. Co je separační vzdálenost
2. Norma ČSN EN 62305-3 a třídy LPS
3. Vstupní parametry výpočtu
4. Postup výpočtu krok za krokem
5. Interpretace výsledku v praxi
6. Kdy stačí vzdálenost dodržet a kdy je nutné galvanické propojení
7. Kdo má oprávnění ke zpracování výpočtu
8. Separační vzdálenost jako součást projektové dokumentace FVE

1. O čem a co je separační vzdálenost

O čem to je:

Hromosvodem, do kterého udeří blesk, proudí extrémně vysoký elektrický proud (řádově desítky kiloamper.) Když se v blízkosti svodu nachází kovový prvek (konstrukce FVE panelů, DC kabel, montážní lišty), může při nedostatečné vzdálenosti dojít k elektrickému přeskoku. Ten způsobí zkrat, poškození měniče nebo transformátoru, v nejhorším případě požár.

Co je to:

Separační vzdálenost „S“ je minimální bezpečná vzdálenost, kterou je nutné dodržet mezi hromosvodnou soustavou a ostatními kovovými prvky budovy. Norma ČSN EN 62305-3 tuto vzdálenost přesně definuje a stanovuje postup jejího výpočtu.

Norma ČSN EN 62305-3 ji označuje jako separační vzdálenost. V praxi se setkáte i s pojmem přeskoková vzdálenost.

V případě fotovoltaiky to znamená: Všechny části FVE systému (panely, nosná konstrukce i kabely) musí být od hromosvodu dostatečně vzdáleny. Pouhá kontrola vzdálenosti panelů nestačí. Projekční kancelář Projekce FVE se specializuje na kompletní tvorbu projektových dokumentací včetně separační vzdálenosti. Podrobnější informace jsou rozepsány v článku Ochrana před bleskem – výpočet separační vzdálenosti projektantem.

2. Norma ČSN EN 62305-3 a třídy LPS

Ochrana před bleskem je v České republice upravena souborem norem ČSN EN 62305. Část 3 se věnuje fyzické ochraně staveb. Ta definuje systémy ochrany před bleskem, označované zkratkou LPS (Lightning Protection System).

Norma ČSN EN rozděluje objekty do čtyř tříd LPS podle míry rizika:

Třída LPS	Typické objekty	Koeficient kᴵ
I. nejvyšší ochrana	Nemocnice, elektrárny, banky, vodárny	0,08
II. zvýšená ochrana	Školy, supermarkety, katedrály	0,06
III. standardní	Rodinné domy, zemědělské stavby	0,04
IV. základní	Stavby bez trvalého výskytu osob	0,04

Pro rodinné domy se nejběžněji pracuje s třídou III nebo IV, koeficient kᴵ = 0,04.

3. Vzorec a vstupní parametry výpočtu

Výpočet separační vzdálenosti vychází ze vzorce:

s = (kᵢ × kc/km) × l

Každý koeficient vyjadřuje jinou vlastnost objektu nebo instalace:

3.1 Koeficient třídy LPS (kᵢ)

Tento koeficient odpovídá třídě ochrany objektu:

• Třída I: kᵢ = 0,08
• Třída II: kᵢ = 0,06
• Třída III: kᵢ = 0,04
• Třída IV: kᵢ = 0,04

Pro rodinný dům se nejčastěji pracuje s hodnotou 0,04.

3.2 Koeficient rozdělení proudu (kc)

Koeficient kc vyjadřuje, jak se bleskový proud rozděluje mezi jednotlivé svody hromosvodu. Čím více svodů, tím menší proud prochází každým z nich, a tím menší je požadovaná vzdálenost:

• 1 svod: kc = 1,00
• 2 svody: kc = 0,66
• 3 a více svodů: kc = 0,44

3.3 Koeficient materiálu (km)

Z koeficientu km vyplývá, co se nachází mezi hromosvodem a chráněným prvkem. Vyšší hodnota km znamená nižší výslednou vzdálenost. Například beton umožňuje umístit prvky blíže k hromosvodu než koeficient vzduchu.

Koeficient schopnosti odolávat elektrickému přeskoku:

• Vzduch: km = 1,00
• Beton, cihly: km = 0,50
• Izolační tyče: km = 0,70

3.4 Délka vedení k nejvzdálenějšímu bodu (l)

Parametr I vyjadřuje délku zachycovací soustavy nebo svodu od místa, kde posuzujeme separační vzdálenost, až k nejbližšímu bodu ekvipotenciálního pospojování (hlavní uzemňovací přípojnice MET/EPB) nebo k uzemnění. Měří se v metrech po trase vodiče, nikoli vzdušnou čarou.

4. Postup výpočtu krok za krokem

Pro ilustraci uvádíme příklad typického rodinného domu s hromosvodem třídy LPS IV, dvěma svody a s FVE instalací v blízkosti svodu ve vzdálenosti 8 metrů od uzemnění:

Parametr	Hodnota	Zdůvodnění
kᵢ (třída LPS IV)	0,04	Rodinný dům, základní třída ochrany
kc (2 svody)	0,66	Proud se dělí mezi dva svody
km (vzduch)	1,00	Mezi hromosvodem a FVE je vzduch
l (délka vedení)	8,00 m	Měřeno po trase svodu

Dosazení do vzorce:

s = (kᵢ × kc/km) × l
s = (0,04 × 0,66/1,00) × 8
s = 0,0264 × 8
s = 0,2112 m ≈ 21 cm

Výsledná minimální separační vzdálenost pro tento příklad je 21 cm.

Podrobnější rozbor a postup výpočtu separační vzdálenosti popisuje Projekce FVE.

5. Interpretace výsledku v praxi

Výsledná hodnota „s“ udává minimální vzdálenost, kterou musí být dodržena mezi hromosvodem (svodem nebo jímací soustavou) a nejbližším prvkem FVE instalace. Bez ohledu na to, zda jde o nosnou konstrukci, panel nebo kabel.

Vzdálenost se měří kolmo mezi oběma prvky v místě jejich největšího přiblížení. Posuzuje se celá trasa svodu v blízkosti FVE, nikoliv jen v jednom místě.

Typické hodnoty pro rodinné domy se pohybují v rozmezí 15 až 30 cm. Přesná hodnota je individuální. Závisí na konkrétních parametrech objektu a hromosvodu.

6. Kdy stačí vzdálenost dodržet a kdy je nutné galvanické propojení

Výsledek výpočtu udává dvě situace:

Vzdálenost lze dodržet:
FVE instalace je od hromosvodu vzdálena nejméně o vypočtenou hodnotu „s“. V takovém případě není nutné hromosvod upravovat ani do něj zasahovat. Stačí tuto skutečnost doložit výpočtem v dokumentaci.

Vzdálenost nelze dodržet:
Pokud dispozice střechy nebo umístění svodů neumožňuje dodržení vypočtené vzdálenosti, musí být konstrukce FVE s hromosvodem galvanicky propojena. Toto propojení musí mít dostatečný průřez pro svod bleskových proudů. Zároveň je nutné počítat s tím, že bleskový proud se dostane do DC obvodu FVE. Instalace svodiče přepětí typu 1 nebo kombinovaného typu 1+2 je v takovém případě nezbytná.

Galvanické propojení není o kompromisu. Je o plnohodnotném technickém zabezpečení, které norma výslovně připouští. Rozhodnutí, které provedení zvolit, je součástí projektové dokumentace.

Nejste-li si v čemkoliv jisti nebo potřebujete vyhotovit dokumentaci, oslovte kontaktním formulářem projekční kancelář FVE.

7. Kdo má oprávnění ke zpracování výpočtu

Výpočet separační vzdálenosti není dokumentem, který vystavuje montážní firma nebo instalatér FVE. Jde o odborný výstup projektové dokumentace, který smí zpracovat pouze elektro projektant s příslušnou kvalifikací.

Kvalifikace projektanta pro tuto oblast vychází z Nařízení vlády č. 194/2022 Sb. o požadavcích na odbornou způsobilost v elektrotechnice. Projektant na základě analýzy objektu určí třídu LPS, stanoví vstupní parametry, a vypočte výslednou vzdálenost.

Co to znamená v praxi?
Jestliže instalační firma předloží výpočet separační vzdálenosti jako součást své vlastní dokumentace bez podložení kvalifikovaného projektanta, vzniká důvod k ověření, kdo dokument skutečně zpracoval a zda má k tomu oprávnění.

Tudíž, výpočet je povinnou součástí projektové dokumentace DPS (dokumentace pro provádění stavby) u objektů, kde je instalován hromosvod. U rekonstrukcí a dodatečných instalací FVE na stávající objekty s hromosvodem je zpracování výpočtu stejně nezbytné.

8. Dokument separační vzdálenosti buď samostatně, nebo jako součást projektové dokumentace FVE

Jak už bylo napsáno. Výpočet separační vzdálenosti je samostatným dokumentem. Jedná se tedy o rozšířenou součást projektové dokumentace FVE. Konkrétně “spadá” do ochranné části před bleskem a přepětím. Ta je standardní součástí elektro části dokumentace pro provádění stavby.

Projektová dokumentace FVE pro rodinný dům typicky zahrnuje tyto části:

• Situace a technická zpráva
• Výpočet výkonu, energetická bilance
• Schéma zapojení (jednopólové schéma DC a AC části)
• Výpočet separační vzdálenosti, provedení ochrany před bleskem
• Výpočet ochrany před přepětím
• Výkresová dokumentace (půdorys střechy, rozmístění panelů, trasy kabelů).

Bez výpočtu separační vzdálenosti není tedy možné správně posoudit, zda FVE instalace splňuje normu, když je dokumentace neúplná. Znovu zdůrazňujeme, že při kolaudaci nebo v případě pojistné události může absence tohoto výpočtu způsobit komplikace.

Shrnutí

Separační vzdálenost „s“ je minimální, bezpečná mezera mezi hromosvodem a fotovoltaikou. Tento doplňující dokument k PD FVE není formalita. Na základě chybějícího nebo nesprávného výpočtu může být instalace nevyhovující z pohledu normy ČSN EN 62305-3. K tomu riziko zapříčinění přeskoku blesku na konstrukci FVE, tím způsobení zkratu i požáru. V neposlední řadě také komplikace při kolaudaci, či zamítnutí pojistného plnění (v případě škody způsobené bleskem.)

Výpočet patří do projektové dokumentace FVE, tudíž ho smí zpracovat pouze kvalifikovaný elektro projektant. Na zpracování projektové dokumentace FVE včetně výpočtu separační vzdálenosti máte společnost Projekce FVE s.r.o. Vyhotovení provádí do 5 pracovních dnů.