Co jsou to vlastně bludné proudy a proč může být někdy požadavek při řešení kotvení na odolnost proti těmto proudům? A jak to patřičně zajistit? To jsou zásadní otázky, které někdy zaznívají v naší branži a projektanti daných konstrukcí by se v tom měli orientovat.

Nejdříve se podívejme na to, kde mohou vznikat bludné proudy. Obecně lze definovat bludný proud jako jev, který se vyskytuje v pomyslném obvodu tam, kde je buď úmyslně či náhodně jeden pól zdroje uzemněn a proud se vrací do zdroje nikoliv po správném vodiči, ale částečně vodivou zeminou (nebo konstrukcí v zemi). V praxi jsou původcem bludných proudů nebezpečných hodnot zejména stejnosměrné železniční trakce, tramvaje a metro. V České republice je u železnice poměr stejnosměrného napětí přibližně 60% vůči 40% střídavému napětí, které je trendem poslední doby.





A právě hlavně u stejnosměrné trakce je třeba co nejvíce zamezit úniku proudů z kolejnice dále do země a dalších konstrukcí. Jednak z důvodů ztrát a ovlivnění některých dalších vedení, ale také převážně z důvodu potenciální elektrochemické koroze, která může vznikat díky tomuto jevu. Právě kvůli nedokonalému odizolování části obvodu se mohou šířit bludné proudy přes další kovové předměty v blízkosti kolejnic (kabelové rozvody, potrubí, konstrukce a podobně) v tzv. anodické oblasti, kde dochází k elektrolytickému rozpouštění kovů (bodové proděravění, bez nápadné rzi).



A tím se dostáváme k požadavku na upevnění (kotvení) dalších prvků s odolností proti bludným proudům. Jde tedy o častý požadavek například v metru, u železničních tunelů nebo mostů, a také v blízkosti tramvajových tras. To znamená pro kotvení dalších kabelových tras, potrubí nebo zařízení může být požadavek od zadavatele na odolnost kotev proti bludným proudům, tj. požadavek na elektrický odpor kotvy.

Jako výrobce kotev Hilti nabízíme řešení právě i pro tyto specifické požadavky. Prokázání elektrické vodivosti (odporu) je samozřejmě třeba doložit zkouškou a výstupním protokolem. Z hlediska metodiky ještě upřesním, že nejnepříznivější případ je, pokud kotvíme do betonové konstrukce, při vrtání otvoru se dotkneme (nebo provrtáme) výztuž, ve které jsou potenciálně bludné proudy a daná kotva musí být elektricky oddělena od výztuže a betonové konstrukce. Toto lze splnit u chemické kotvy, která má požadovaný elektrický odpor, ale zároveň je třeba zaručit, že kotevní šroub je v otvoru symetricky uprostřed v ose otvoru (nesmí se dotýkat výztuže). Příkladem Hilti řešení s odolností proti bludným proudům je chemická hmota HIT RE-500 (poslední verze je V4). Tato hmota na bázi epoxidové pryskyřice má velký elektrický odpor. A ještě k tomu je třeba zajistit osové „vystředění“ kotevního šroubu.

Pojďme se podívat na obrázek níže, kde je schéma přípravy zkoušky elektrické vodivosti kotvy. Pro danou zkoušku je připraven otvor v betonové konstrukci skrz samotnou výztuž, což je nejhorší případ. Kotevní šroub je osazen speciálními plastovými středícími kroužky, které zajistí polohu kotevního šroubu přesně v ose otvoru. A po osazení chemické kotvy s kotevním šroubem se ještě upevní kotevní deska, která je oddělená podložkou od betonu a mezi kotevním šroubem a deskou je další podložka (černá) pro omezení kontaktu v daném místě.




Při samotné zkoušce se pak měří elektrický odpor, kdy je připojeno napětí na výztuž a na kotevní šroub i na kotevní desku. Výsledkem je tedy posouzení elektrického odporu od konstrukce ke kotvě a kotevní desce.
Hilti disponuje více zkušebními protokoly a níže na obrázku uvádím příklad, kde je vidět minimální hodnota odporu mezi výztuží a kotevním šroubem 6500 MΩ a mezi kotevním šroubem a kotevní deskou 5 MΩ, což bývá plně dostačující vhledem k požadavkům zadavatele.



To znamená, že důležitou částí návrhu kotvy s požadavkem na odolnost proti bludným proudům je správný výběr chemické hmoty - např. HIT RE-500 a použití vhodné soustavy certifikovaných podložek a kroužků pro zajištění osy kotevního šroubu, ale i oddělení kotevního šroubu od kotevní desky. Jedná se o typy středících kroužků HIT-CR-M, HIT-CR-E a podložky HIT-CB. Středící kroužek HIT-CR má být správně 2x d pod povrchem betonu, minimálně však 35mm z důvodů namáhání smykem.

Také existuje varianta použití plastového sítka, které se jinak běžně používá pro duté zdivo. Pokud použijeme správný rozměr do betonu, můžeme tím využít dané zajištění osy kotevního šroubu, i toto řešení máme postiženo v jednom ze zkušebních protokolů.



Dále je také varianta řešení pro mechanické kotvy. Tady je ovšem principem to, že mechanická kotva je součástí betonové konstrukce a není chráněna proti bludným proudům. Soustavou podložek je pak možné oddělit zbytek konstrukce (kotevní desku) od samotné betonové konstrukce a zajistit tak potřebný elektrický odpor na hlavní ocelovou konstrukci. Toto řešení jsme využili například v pražském metru pro kabelové konstrukce ve stanicích. Níže na obrázku je ukázka z výkresu, jak byla navržena soustava podložek pro oddělení konstrukce. Výrobcem těchto typů podložek byla firma Brema.



Závěrem bych poznamenal, že v případě požadavků na řešení kotev s odolností proti bludným proudům je možné využít chemické kotvy, které mají patřičný elektrický odpor, a zároveň je třeba technicky zajistit umístění kotevního šroubu v ose otvoru, přičemž je třeba použít řešení, které je ověřeno zkušebním Protokolem. Jedině tak se lze vyhnout problémům při předání díla, kdy je možné také udělat na místě test elektrického odporu konstrukcí vůči některé vytažené výztuži. A také je cílem tímto způsobem řádně ochránit konstrukci před elektrochemickou korozí.  
Pokud potřebujete konkrétní konzultaci na toto téma, neváhejte se obrátit na Hilti technické inženýry.