Protéger une maison en bois de la foudre. Installation de protection contre la foudre à faire soi-même dans une maison privée - exigences et recommandations

Les mesures techniques définies comme la protection contre la foudre d'une maison de campagne conformément aux exigences du PUE doivent être envisagées en tenant compte des spécificités de leur mise en œuvre dans chaque cas spécifique. Et, en effet, seuls de rares bâtiments privés sont situés à proximité d'immeubles de grande hauteur avec un dispositif de protection contre la foudre placé dessus. Beaucoup de ces bâtiments sont isolés et nécessitent une protection spéciale contre la foudre, qui se décharge le plus souvent sur des objets isolés.

Règlements

Selon la réglementation en vigueur (SNiP, notamment), tous les bâtiments résidentiels périurbains appartiennent à la 3ème classe de sécurité incendie et sont soumis à un équipement obligatoire avec des équipements de protection contre la foudre.

Dans le même temps, la disposition d'une protection efficace contre la foudre pour un chalet, par exemple, devrait être prévue au stade de la préparation d'un projet de construction. Cette approche pour résoudre le problème vous permet d'obtenir un système de prévention des incendies fiable, naturellement intégré à l'architecture de la maison en construction.

Cependant, de nombreux propriétaires de bâtiments privés prêts à l'emploi souhaitent protéger eux-mêmes leur maison, ce qui nécessite certaines connaissances et compétences. Sur la façon de monter avec compétence et sans problèmes inutiles une protection contre la foudre efficace de vos propres mains et sera discuté plus loin.

Ce qu'il faut considérer lors de l'installation

Le type et l'efficacité de la protection contre la foudre, sélectionnés individuellement pour chaque bâtiment rural, dépendent d'un certain nombre de facteurs. Voici les plus importants d'entre eux :

  • état technique d'une maison privée;
  • son emplacement par rapport à d'autres objets ;
  • la qualité du sol à l'emplacement du bâtiment privé protégé, qui assure un bon ancrage de l'ensemble de la structure dans son ensemble.

Dans le cas d'un bâtiment vétuste et mal protégé des effets des facteurs naturels, la probabilité qu'il soit endommagé par une décharge de foudre augmente considérablement, ce qui nécessitera des dispositifs supplémentaires de protection contre la foudre de la part du propriétaire.

Emplacement proche des objets de grande hauteur

D'un autre côté, même les maisons privées flambant neuves peuvent être touchées par la foudre si elles sont situées à proximité de pylônes d'antenne, de grands et grands arbres ou de poteaux.

Tous les objets de grande hauteur répertoriés sont une bonne cible pour une décharge de foudre et ont ce que l'on appelle «l'effet d'écran», qui comprend également un immeuble résidentiel à proximité. Lors du calcul des dimensions du mât du paratonnerre, la présence de tels objets à proximité doit être prise en compte.

État du sol

La qualité du sol à l'emplacement de la maison est très importante du point de vue de l'efficacité de l'électrode de terre utilisée dans le cadre de la protection contre la foudre, dont l'effet protecteur est basé sur le courant de décharge s'écoulant dans le sol.

Dans les cas où le sol a une faible conductivité électrique dans la maison de campagne ou à l'emplacement d'une maison de campagne privée, il est nécessaire de s'inquiéter à l'avance des mesures artificielles pour l'augmenter. Cela peut être fait en ajoutant une solution aqueuse de sel de table ou d'autres produits chimiques au sol.

Il est également possible de compenser la conductivité électrique insuffisante du sol en réduisant la résistance du conducteur de descente et de l'électrode de terre, à laquelle le paratonnerre est connecté dans une maison privée.

Cependant, cette option d'augmentation de l'efficacité de la protection contre la foudre entraîne généralement une augmentation du coût des consommables et une augmentation du coût de l'ensemble du système dans son ensemble.

Une attention particulière doit être portée au choix d'une protection fiable contre la foudre dans une situation où il existe un réservoir naturel ou une source clé à proximité immédiate d'une maison privée. Dans les zones avec un indicateur d'activité orageuse de plus de 40 heures par an, le risque de dommages dans ce cas sera maximal.

Conception de paratonnerre

Pour une maison de campagne privée, vous devez vous familiariser avec le principe de la protection contre la foudre.

Au moment d'une décharge de foudre, la foudre pénètre dans un dispositif de réception (une broche métallique, un câble ou un treillis), après quoi elle est déviée le long d'un ruban en acier spécial directement vers l'électrode de terre.

Dans cette partie de la chaîne de protection, le courant s'écoule dans le sol, accompagné d'une chute brutale de la puissance de la charge électrique.

Ainsi, l'auto-aménagement d'un paratonnerre pour une maison privée implique la fabrication des éléments de protection obligatoires suivants contre les orages:

  • paratonnerre de type broche ou maille;
  • conducteur de descente fiable (descente);
  • dispositif de mise à la terre (boucle de terre de protection contre la foudre).

Un paratonnerre à broche typique se présente sous la forme d'une barre d'acier épaisse d'une section transversale d'environ 10 à 20 millimètres et d'une longueur d'environ 2,5 mètres. Lors de l'installation, la goupille est solidement fixée à n'importe quel point haut du toit de manière à ce que son extrémité pointue s'élève au-dessus de cet endroit d'au moins 2 mètres.

Veuillez noter que le faîte du toit d'une maison privée ou un tuyau qui évacue la fumée peut être choisi comme point de fixation.

Faisons tout de suite une réservation pour laquelle la version spécifiée du paratonnerre est idéale. Dans le cas où le toit d'une maison privée est recouvert d'ardoise, il est recommandé d'utiliser un câble métallique tendu le long de la crête et solidement fixé à des supports isolants comme récepteur.

Pour les toits en tuiles, la solution la plus optimale consiste à poser un treillis spécial de protection contre la foudre sur toute leur surface avec un système de fils en prolongement.

Ces conducteurs de descente (ou descentes) sont constitués d'un fil d'un diamètre d'au moins 0,6 centimètre ou d'une bande du même métal d'une taille de 2x30 millimètres.

Lors de l'installation, ils sont posés le long des murs du bâtiment, puis soudés d'un côté au paratonnerre et de l'autre - à la boucle de terre, réalisée selon le schéma standard (voir PUE).

La procédure pour organiser un paratonnerre

Il est préférable de commencer un dispositif de protection contre la foudre pour un bâtiment privé de banlieue avec la fabrication d'un paratonnerre. Dans le même temps, la broche de protection contre la foudre elle-même est solidement fixée au point le plus élevé de la structure (sur un tuyau ou sur un mât d'antenne en bois). Si une grille est utilisée, elle est posée sur toute la surface du toit avec la formation de cellules ne dépassant pas 12x12 mètres (cette valeur est sélectionnée en fonction des dimensions du toit et de la qualité de protection contre la foudre requise) .

À l'intersection des fils, les grilles sont fixées pour le soudage, puis fixées sur le toit de la maison à l'aide de supports spéciaux, bien isolés du matériau de revêtement.

Plusieurs plages de contact sont disposées le long du bord inférieur de la grille, conçues pour connecter le système de descente (un projet typique de protection contre la foudre comprend généralement deux descentes pour chaque mur de la maison).

La partie de la structure de grille de protection contre la foudre adjacente à la cheminée peut être réalisée sous la forme d'une boucle de taille appropriée, qui est jetée par-dessus, puis fixée à la base.

Un dispositif de déviation de la foudre ainsi préparé fournira une protection contre la foudre de haute qualité à tout toit non métallique d'une maison privée.

Nous notons également que pour la fabrication d'un paratonnerre, un matériau non oxydant (acier galvanisé ou cuivre) doit être utilisé, car il n'est pas autorisé à être peint par les exigences des normes. Dans le cas où de tels paratonnerres sont constitués d'un tube creux en acier, l'une de ses extrémités est étroitement soudée.

La procédure de fabrication d'une électrode de masse

L'objectif principal de la mise à la terre de la protection contre la foudre est de fournir des conditions idéales pour la propagation du courant de décharge dans le sol.

Le respect de cette exigence n'est possible qu'avec une résistance électrique minimale de toute la structure de l'électrode de masse, constituée d'un ensemble d'ébauches métalliques. En règle générale, il est construit à partir de 3 barres ou profilés en acier épais d'au moins 2,5 mètres de long, enfoncés dans le sol près de la maison (pas à moins de 5 mètres).

Ces ébauches sont fixées dans le sol de telle manière que leurs sommets forment un triangle régulier avec des côtés d'environ 1,2 mètre de long.

Après cela, ils sont connectés les uns aux autres pour le soudage à l'aide de cavaliers de la longueur appropriée, formant une structure de mise à la terre solide et fiable.

La structure ainsi obtenue peut être utilisée comme mise à la terre protectrice d'une maison privée. Dans le cas où la mise à la terre de la maison est déjà disponible, elle peut être combinée avec un conducteur de mise à la terre de protection contre la foudre en un seul système.

Les personnes vivant dans des maisons privées ont peur que la foudre ne pénètre chez elles. Certains d'entre eux, pour s'en protéger, pensent à protéger le bâtiment. Leur inquiétude est compréhensible, car il existe des régions où l'intensité de la foudre peut atteindre jusqu'à 80 heures par an. Dans une telle zone, il est nécessaire d'installer des paratonnerres. Le dispositif d'une telle structure nécessite bien sûr certains coûts. Cependant, dans certains cas, ils peuvent être minimisés si tout le travail de création d'un paratonnerre est effectué à la main.

Zone de protection

Il faut comprendre que toutes les structures conçues pour protéger contre la foudre ont une portée limitée. Ils ne protègent que l'espace qui les entoure. Par conséquent, lors de la création d'une conception de paratonnerre, des travaux doivent être effectués de manière à ce que tous les objets situés sur le site tombent dans la zone de protection. Seulement dans ce cas, ils seront protégés des coups de foudre.

À l'heure actuelle, selon le degré de fiabilité, les structures qui protègent contre la foudre sont distinguées. Il en existe deux types :

  • type A;
  • type B

Les paratonnerres du premier type offrent une protection à 99%, ce qui nous permet de les appeler les conceptions les plus fiables contre la foudre. Les structures du second type assurent une protection à 95 %.

Appareil

Si vous craignez sérieusement que la foudre ne pénètre dans votre maison et que, pour vous en protéger, vous décidez d'installer un paratonnerre, alors dans ce cas, pendant les travaux vous devrez créer les éléments suivants ce bâtiment:

  • paratonnerre;
  • conducteur de descente ;
  • électrode de masse.

Paratonnerre

Il s'agit d'un appareil qui ressemble à une tige de métal. Après l'installation, il s'élèvera au-dessus du toit du bâtiment. C'est sur lui que tomberont les coups de foudre. Ainsi, une protection fiable du bâtiment est assurée. De plus, un tel appareil est capable de supporter des charges de tension sévères qui se produisent lors de la foudre. Lors de la création de cet élément, vous pouvez utiliser différents matériaux.

Le Meilleur Choix - acier plat ou rond, dont la section transversale est d'au moins 60 mètres carrés. M. Cet élément a certaines exigences en termes de longueur. Ce paramètre doit être d'au moins 20 cm L'appareil doit être placé strictement en position verticale. Le bâtiment le plus haut du site est l'endroit idéal pour l'ancrer.

Conducteur de descente

Le conducteur de descente a la forme d'un fil épais d'un diamètre de 6 millimètres. Pour le créer, le meilleur choix est l'acier galvanisé. En ce qui concerne son emplacement, il est préférable de choisir les zones où les coups de foudre sont les plus probables. Par exemple, le bord du pignon peut être un bon endroit pour le placer. Il peut également être placé sur un patin. La fixation de cet élément du paratonnerre est réalisée à proximité de la maison privée, mais avec une petite empreinte de 20 cm.

Si la maison est couverte de matériaux facilement inflammables, alors dans ce cas l'écart est d'autant plus nécessaire. Pour fixer le conducteur de descente vous devez utiliser une attache spéciale: clous et agrafes. Pour une plus grande fiabilité de fixation de cet élément, des pinces peuvent être utilisées.

conducteur de terre

Il est nécessaire de détourner le courant de la foudre vers le sol. Lors du choix d'un matériau pour créer cet élément d'un paratonnerre, il est nécessaire d'en utiliser un qui conduit bien une charge électrique. Il faut aussi que le matériau ait une résistance minimale. Si nous parlons de son emplacement, cet élément du paratonnerre est placé près du porche d'une maison privée, à au moins 5 m.Il n'est pas recommandé d'installer une électrode de terre à proximité immédiate des voies, ainsi que dans endroits où les gens peuvent être. Après l'avoir placé, pour vous assurer qu'il ne fait aucun mal, vous pouvez créer une clôture autour de lui.

Lors de la construction d'une clôture à partir de l'électrode de terre, il est nécessaire de faire un retrait de 4 mètres et de disposer la clôture elle-même le long du rayon. S'il fait beau dehors, cela ne fera aucun mal. Mais s'il fait nuageux, et plus encore si un orage a commencé, se tenir à proximité peut être dangereux pour la santé. L'électrode de terre est installée dans le sol. La décision concernant la profondeur de cet élément est prise par le propriétaire de la maison. Ce faisant, les points suivants doivent être pris en compte :

  • le type de sol;
  • disponibilité des eaux souterraines.

Par exemple, si un sol sec prévaut sur le site et que le niveau de la nappe phréatique est bas, un système d'électrodes au sol composé de deux tiges est disposé. La longueur de chacun d'eux ne doit pas dépasser 3 mètres. Les composants de cet élément doit être fixé au cavalier, dont la section transversale doit être de 100 mètres carrés. M.

Lorsque cela est fait, l'électrode de masse est fixée au conducteur de descente par soudage. Après cela, il plonge dans le sol à une profondeur de 0,5 mètre. Dans le cas où le sol sur le site est de la tourbe et a une humidité élevée et que les eaux souterraines sont situées près de la surface, il n'y a aucune possibilité de mise à la terre d'un demi-mètre. Par conséquent, dans un tel cas des coins métalliques doivent être utilisés, qui servira d'électrode de masse. Ils sont immergés à une profondeur de 80 cm.

Si un bâtiment à plusieurs étages est en cours de construction, dans ce cas, les travaux d'installation d'un paratonnerre sont effectués par des spécialistes. Celles-ci les structures ont leur propre rayon de zone de protection, ce qui permet de les placer sur chaque bâtiment. Avant d'installer cette structure, ils vérifient si les paratonnerres déjà installés sont capables de fournir une protection contre la foudre pour le bâtiment érigé ou s'il est nécessaire d'en ériger un nouveau.

Dans le cas des maisons individuelles, la question d'un paratonnerre est décidée par le propriétaire lui-même. Il existe un certain nombre de facteurs de placement des bâtiments qui minimisent le risque que la foudre pénètre dans une maison :

  • si une maison est située à l'endroit le plus bas du site, la probabilité d'être touchée par la foudre lors d'un orage est faible;
  • si un immeuble de grande hauteur est situé à côté de l'habitation, alors lorsqu'un éclair frappe, il est plus susceptible d'être frappé par la foudre. Ainsi, votre maison sera en sécurité;
  • si un paratonnerre est installé sur une maison voisine, sa zone d'action protectrice peut s'étendre jusqu'à votre maison. Et dans ce cas, il n'y a pas grand besoin d'un dispositif de paratonnerre.

Ainsi, on ne peut pas dire qu'une maison qui n'a pas de paratonnerre présente un risque élevé d'être frappée par la foudre.

Options pour créer un paratonnerre

Si vous avez inspecté votre propre maison et celle de vos voisins et que vous avez constaté qu'il n'y a pas de protection telle qu'un paratonnerre sur les bâtiments voisins, dans ce cas, la chose la plus raisonnable est de faire le travail de création vous-même. Les bâtiments dont les toits sont recouverts de tuiles métalliques ou de tôles d'acier sont particulièrement dangereux. Bien qu'un tel toit ait l'air attrayant, le manque de mise à la terre augmente le risque que la foudre frappe une telle maison.

Dans la plupart des cas, l'installation de cette toiture est réalisée sur une caisse en bois. Cela fournit un stockage de charge. La décharge d'un tel appareil ne peut se produire qu'après un orage. Une personne, en le touchant, peut recevoir une décharge de courant de plusieurs milliers de volts. De plus, n'oubliez pas que après un coup de foudre, une étincelle peut se produire, à partir de laquelle une maison en bois peut facilement s'enflammer.

Si vous voulez éviter de telles situations désagréables, alors il faut penser à la mise à la terre, qui doit être situé tous les 20 cm.Si votre maison a un toit en métal, dans ce cas, vous pouvez refuser de créer un paratonnerre. Le matériau du toit lui-même deviendra un excellent paratonnerre.

Pour protéger votre maison des coups de foudre, vous pouvez installer un paratonnerre sur son toit. Cependant, d'autres options sont également possibles. S'il y a un grand arbre près de votre habitation, vous pouvez y installer un paratonnerre de vos propres mains, mais à condition qu'il soit situé à une distance de trois mètres du bâtiment et que sa hauteur soit 2,5 fois supérieure à celle de votre maison.

Si cette option d'un paratonnerre vous a semblé attrayante et que vous avez décidé de l'organiser, vous aurez besoin d'un fil de 5 mm. Vous devez d'abord le préparer, puis une extrémité doit être enfouie dans le sol, après l'avoir préalablement soudé à l'électrode de masse. L'autre extrémité agira comme un paratonnerre. Il doit être placé tout en haut de l'arbre.

Dans le cas où il n'y a pas de grand arbre dans votre région, vous pouvez utiliser un mât de paratonnerre avec deux tiges métalliques à la place. Leur installation est effectuée aux extrémités opposées du toit. Le drain dans ce cas agira comme un conducteur de descente. Le matériau de sa fabrication est d'une grande importance. Il doit être en métal. Dans ce cas, vous ne devez pas non plus oublier le dispositif de mise à la terre.

Conclusion

Quelle que soit la méthode que vous choisissez pour installer un paratonnerre, vous devez vous rappeler qu'après avoir terminé l'installation de cette structure de haute qualité, vous vous assurerez un séjour confortable dans votre maison en bois. Mais il est nécessaire de vérifier périodiquement l'état du paratonnerre Fait main. Une attention particulière doit être portée à ses connexions. Il ne devrait y avoir aucune violation en eux. Seulement dans ce cas, vous ne pouvez pas avoir peur des coups de foudre dans la maison.

Comment protéger votre maison des coups de foudre ? La foudre est une décharge naturelle d'électricité. S'il était possible d'accumuler une puissante charge de foudre, cela fournirait une électricité absolument gratuite à toute une zone de la ville. Parfois, dans notre maison, il peut «voler» à travers des fils externes, non apprivoisés par personne, et pas si désirables, mais si destructeurs pour notre génie électrique domestique, un «dragon bleu» nommé foudre et détruire tous les biens acquis possibles - électriques ingénierie. C'est pourquoi, il est nécessaire de prendre au sérieux et de manière responsable la protection de la maison contre la foudre et de ne pas lésiner sur les coûts matériels pour l'installation d'un paratonnerre, ainsi que sur la protection automatique.

Il existe deux types de protection contre la foudre : la protection interne et la protection externe. Ensemble, deux circuits de protection contre la foudre fourniront une protection à cent pour cent contre la foudre pour votre maison, ce qui protégera à la fois les équipements électriques et la vie humaine.

Protection contre la foudre - protection externe

La protection externe comprend un paratonnerre qui, en règle générale, est installé au point le plus élevé de la maison, le paratonnerre est relié à un conducteur qui évacue la décharge au sol. Il fut un temps où un paratonnerre était relié à la mise à la terre du circuit domestique. Il s'est avéré qu'il est préférable d'utiliser une mise à la terre indépendante pour détourner une décharge de foudre. Les caractéristiques du conducteur de mise à la terre du paratonnerre doivent être les mêmes que celles de la boucle de terre de la maison. Il doit également être approfondi dans le sol à l'aide de broches d'au moins 3 mètres.


Pour les maisons privées, le paratonnerre est souvent installé sur le toit de la maison. Les paratonnerres sont :

  • a) un paratonnerre en fil de fer, fixé sur les poteaux des extrémités de la maison et tendu le long de la crête, ou une tige métallique haute du paratonnerre est utilisée, qui est installée verticalement et fixée avec des entretoises ou une fixation spéciale conçue pour résister aux charges de vent.

protection de la maison contre la foudre - paratonnerres
  • b) une autre option, lorsqu'un treillis métallique de tiges est posé sur le toit, soudé avec un espacement de treillis de 2 à 5 m, avec une section de tiges de 8 à 10 mm².

Protection contre la foudre - Maille
  • c) la troisième version du paratonnerre est utilisée si le toit est en métal, il n'est alors pas nécessaire d'utiliser les deux modèles précédents. Il suffit de mettre le toit à la terre à l'aide d'un conducteur et de le mettre au sol.

Il est préférable d'utiliser un fil d'acier d'une section d'au moins 16 mm² ou un fil de cuivre d'une section d'au moins 10 mm², à travers lequel l'énergie de la foudre ira au système d'électrodes de terre.

C'est exactement le cas lorsque l'huile ne peut pas gâcher la bouillie : plus le fil est épais, plus il est sûr. Le conducteur métallique est généralement relié à la borne d'aération par soudage ou par boulonnage dans le cas d'un conducteur en cuivre. Le conducteur descend le long du mur extérieur de la maison, auquel il est fixé à l'aide de pinces spéciales sur des matériaux non combustibles. Il est conseillé de poser le paratonnerre sur un mur aveugle, loin de la porte d'entrée et des fenêtres. Le conducteur du paratonnerre ne doit pas traverser d'éléments métalliques (rampes métalliques d'escalier, conduites d'eau et d'évacuation) et à une distance de ces structures d'au moins 30 cm.

Protection contre la foudre - protection interne

OPN - protection de la maison contre la foudre

La protection interne contre la foudre est assurée par des dispositifs modulaires spéciaux installés dans les circuits du tableau de distribution. Même si la foudre ne frappe pas directement notre maison, elle peut "sauter" sous la forme d'une surintensité pulsée le long des fils de rue extérieurs. Un conducteur qui a pris une impulsion peut être désastreux pour les appareils électroménagers branchés sur le secteur. Vous devrez payer vous-même l'issue fatale d'un équipement coûteux, il n'y aura personne à blâmer pour cela. Juste pour se protéger contre de telles situations, il existe des dispositifs modulaires spéciaux - les parafoudres. À l'intérieur du bouclier (ASU), vous pouvez installer des parafoudres (OPN) de classification différente. Ces dispositifs sont similaires en apparence aux disjoncteurs modulaires conventionnels (VA), mais sans le levier de déclenchement.


Parafoudres modulaires - Protection contre la foudre

Tout ce que vous devez savoir sur les parasurtenseurs, c'est qu'ils sont installés entre la phase et la terre ou entre le fil neutre et la terre.

Le principe de fonctionnement des parafoudres


Quels parafoudres faut-il installer pour se protéger de la foudre ?


Comme le montrent les affectations de classe des parafoudres, le remboursement de la surtension impulsionnelle se produit par étapes. Il ne suffit pas d'installer un parafoudre uniquement de classe D et de se calmer. Le dernier étage est capable d'éteindre les résidus qui se sont glissés à travers B et C. Ainsi, à lui seul, il est incapable de détourner des centaines, voire des milliers d'ampères. Quelle conclusion se dégage de tout ce qui a été dit - il est nécessaire d'installer les trois classes de parafoudres - B, C et D.

Protection active contre la foudre pour une maison privée

La protection active contre la foudre diffère de la protection passive - son prédécesseur, en ce qu'elle dispose d'un dispositif électronique intégré qui génère des impulsions haute tension à l'extrémité du paratonnerre. Un chef artificiel à grande distance, à l'aide d'impulsions à haute tension, attirera une décharge de foudre sur lui-même et l'amènera au sol.

La protection active contre la foudre est largement utilisée dans le domaine du génie civil, notamment la construction de chalets. Au cours de notre siècle, une grande attention est accordée à l'aspect esthétique du bâtiment. Par conséquent, afin de ne pas gâcher la vue avec des paratonnerres traditionnels, certains propriétaires utilisent des paratonnerres actifs. L'avantage s'explique simplement : moins de paratonnerres et de conducteurs de descente - moins de violation de l'esthétique de l'objet


Une maison privée et des chalets sont souvent situés dans un espace ouvert, où les bâtiments eux-mêmes constituent la seule élévation. À cause de quoi, pendant la période des orages, il existe une menace importante de foudre frappant les bâtiments. Une telle situation menace non seulement un choc électrique pour toutes les personnes qui s'y trouvent, mais également la possibilité d'un incendie, ce qui entraînera un incendie et des dommages matériels importants. Étant donné que personne ne peut prévoir l'endroit où la décharge frappera, le moyen le plus efficace de prévenir ses conséquences négatives est un paratonnerre.

C'est pourquoi, pour la plupart des propriétaires de maisons privées et de chalets d'été, il est important d'installer un paratonnerre de leurs propres mains. Une exception peut être les bâtiments situés dans une plaine dont le toit est en dessous du sommet du sol ou tombant dans la zone de protection d'un bâtiment voisin et de son paratonnerre.

Le dispositif et le principe de fonctionnement d'un paratonnerre typique

Figure 1 : dispositif paratonnerre

Toute la conception du paratonnerre est représentée par trois éléments : un paratonnerre, un conducteur de descente et une électrode de terre. Selon les conditions locales et vos préférences, chacun d'eux peut avoir un design différent. Nous allons maintenant analyser pourquoi chacun d'eux est nécessaire et quelle option choisir dans une situation donnée.

Paratonnerre

Sa fonction vient du nom même de cet élément ; en fait, il agit comme une électrode qui reçoit une décharge électrique de foudre. Le critère principal est une bonne conductivité et stabilité thermique, car la valeur du courant peut atteindre 100 à 200 kA, ce qui peut facilement brûler à travers des conducteurs fins. Comme un paratonnerre peut être installé:

  • structures à barres;
  • treillis;
  • câble;
  • la surface du toit elle-même.

Les paratonnerres à tige peuvent être installés soit directement sur le toit lui-même, soit sur un mât métallique spécial. Dans le même temps, leur hauteur doit fournir la zone de protection nécessaire pour toutes les structures du bâtiment. Par conséquent, un tel paratonnerre est pertinent pour les bâtiments de petite surface et de petite hauteur.


Riz. 2 : paratonnerre

De tels dispositifs à tige peuvent être en cuivre, en aluminium ou en acier. Les deux premiers ont une bonne résistance aux dommages dus à la corrosion, grâce à quoi un tel paratonnerre ne perd pratiquement pas de conductivité et de section même pendant un fonctionnement à long terme. La broche métallique en acier, contrairement aux deux précédentes, est beaucoup moins susceptible de fondre à cause du flux de courants élevés, c'est pourquoi elle est beaucoup mieux adaptée aux zones où la foudre est fréquente.


Riz. 3: paratonnerre en maille

La grille en tant que paratonnerre est utilisée pour une grande surface, par exemple des bâtiments à plusieurs étages ou des centres commerciaux. Contrairement à la version précédente, cela n'affecte pas la conception du bâtiment, il peut donc être utilisé dans tous les extérieurs modernes. Un tel paratonnerre doit avoir une section et une taille de cellule données, en règle générale, un renforcement d'au moins 6 mm 2 est sélectionné. Son installation est réalisée à une distance de sécurité du toit (au moins 15 cm) à travers des structures porteuses thermiquement isolantes.


Fig 4 : paratonnerre filaire

Un paratonnerre est un fil flexible qui est tendu au-dessus d'une zone ou d'un bâtiment protégé. Permet de protéger une longue section à moindre coût de matériaux pour un paratonnerre. Il est réalisé à la fois sur des supports autoportants et sur le toit d'une maison de campagne. Dans le premier cas, les supports sont installés au début et à la fin de la section, et dans le second, au début et à la fin du toit.

Si des options conductrices sont utilisées comme matériau de toiture (carton ondulé, tuiles métalliques et autres), elles peuvent être utilisées comme paratonnerre pour un paratonnerre. Cependant, les conditions suivantes doivent être remplies :

  • l'épaisseur de la couche métallique est d'au moins 4 mm pour l'acier, 5 mm pour le cuivre ou 7 mm pour l'aluminium ;
  • il n'y a pas de matériaux inflammables sous le matériau de toiture (isolant, chevrons, etc.);
  • l'extérieur du métal n'est pas revêtu d'un matériau diélectrique.

Fabriquer un paratonnerre à partir d'un toit en métal vous permet d'économiser de l'argent sur un paratonnerre.

Conducteur de descente

C'est un conducteur qui détourne le courant électrique du paratonnerre vers l'électrode de terre. Il peut être en fil métallique ou en pneu. Doit avoir une section d'au moins 16 mm 2 s'il est en cuivre, 25 mm 2 en aluminium, 50 mm 2 en acier. Les exigences suivantes sont imposées au collecteur de courant :

  • Doit être isolé des murs et autres structures de la maison ;
  • Pour lui, le chemin le plus court pour la circulation du courant est sélectionné;
  • Absence de coudes et de serpentins, sur lesquels une rupture de l'entrefer peut se produire ;
  • Conductivité suffisante aux connexions électriques.

Si nécessaire, le conducteur de descente est isolé de la surface de la maison à l'aide d'un chemin de câbles ou de toute autre manière. Cette procédure est particulièrement pertinente pour les bâtiments avec des finitions conductrices ou des surfaces combustibles.

conducteur de terre

Il est fabriqué sous la forme enterrée dans le sol. Le matériau utilisé est des éléments en acier ou en cuivre qui sont enterrés dans le sol. Il est formé d'armatures ou de pneumatiques dont les exigences sont fixées par la clause 1.7.111 du PUE et sont données dans le tableau 1

Tableau 1

Matériel Profil de section Diamètre,
millimètre
Section transversale, mm Épaisseur
murs, mm
Acier Tour:
le noir 16
10
Rectangulaire 100 4
Angulaire 100 4
Trubny 32 3,5
Acier Tour:
galvanisé pour mise à la terre verticale ; 12
pour mise à la terre horizontale 10
Rectangulaire 75 3
Trubny 25 2
Cuivre Tour: 12
Rectangulaire 50 2
Trubny 20 2
Corde multifil 1,8* 35

Toutes les parties de la boucle de terre peuvent soit boucler et former un circuit fermé, soit s'aligner en une ligne continue. Bien sûr, la version fermée est considérée comme plus fiable. Les dimensions du contour sont choisies en fonction des conditions locales.


Riz. 5 : exemple d'installation d'un sectionneur de mise à la terre

La principale exigence pour la boucle de terre est de garantir la valeur spécifiée de la résistance transitoire métal-terre, il est donc préférable de la placer dans une couche humide, de l'arroser périodiquement ou de la traiter avec des matériaux qui réduisent la résistance transitoire et augmentent la zone de courant d'épandage (charbon et sel). Selon la clause 1.7.103 du PUE, la résistance ne doit pas dépasser 5, 10 et 20 Ohms pour les réseaux avec une tension de phase de 380, 220 et 127 V, respectivement.

L'emplacement de l'électrode de terre est situé à au moins 1 m des murs et à 8 m des trottoirs. Puisqu'à ce stade, une tension de pas apparaît qui peut infliger un choc électrique à toute personne se trouvant dans le rayon de la zone touchée, il est donc strictement interdit de s'approcher du circuit pendant un orage, ainsi que de toucher ses éléments porteurs de courant.

Formation

Au stade préparatoire, avant d'installer une protection contre la foudre, il est nécessaire de calculer les paramètres du futur paratonnerre et de sélectionner tous les éléments. Cela vous permettra de déterminer si les bâtiments tomberont dans la zone de protection et quels paramètres doivent être modifiés en cas de lacunes.

Calcul de la zone de protection

Si le dispositif de protection contre la foudre fournit une grille ou une surface de toit comme récepteur, la zone de protection couvrira complètement le bâtiment. Mais pour les paratonnerres à fil et à tige, il est nécessaire de calculer la zone de protection.

Riz. 6 : zone de protection contre les paratonnerres

Regardez la figure, la zone de protection est un cône dans l'espace, où la probabilité d'un coup de foudre est considérablement réduite. Pour déterminer les paramètres de ce cône par rapport au paratonnerre lui-même et au bâtiment, un calcul est effectué. Les méthodes de calcul de la zone de paratonnerre pour chaque type sont effectuées sur la base de SO 153-34.21.122-2003.


Riz. 7 : paramètres de la zone de protection du paratonnerre

Regardez la figure, les paramètres suivants sont affichés ici :

  • x et y sont la distance entre le site d'installation du paratonnerre et le contour de la limite du bâtiment.

En fonction de la hauteur d'installation du paratonnerre et de la fiabilité requise, une formule de détermination de la zone qu'il protège est sélectionnée. Pour ce faire, utilisez les données du tableau 2

Tableau 2

Fiabilité de la protection Hauteur du paratonnerre h, m Hauteur du cône h 0, m Rayon du cône r0, m
0.9 0 à 100 0,85h 1,2h
100 à 150 0,85h (1,2-10 -3 (h-100))h
0,99 0 à 30 0,8h 0,8h
30 à 100 0,8h (0,8-1,43 10 -3 ( h-30))h
100 à 150 (0,8-10 -3 (h-100))h 0,7h
0,999 0 à 30 0,7h 0,6h
30 à 100 (0,7-7,14 10 -4 ( h-30))h (0,6-1,43 10 -3 ( h-30))h
100 à 150 (0,65-10 -3 (h-100))h (0,5-2 10 -3 ( h-100))h

Pour déterminer le rayon de la zone du paratonnerre à une certaine hauteur, la formule est utilisée: r x \u003d r 0 × (h 0 -h x) / h 0


Riz. 8 : zone de protection du fil de foudre

La figure montre un diagramme schématique de la zone de protection pour un paratonnerre à câble avec sa petite longueur. À de grandes distances, en raison d'une mauvaise tension au point médian, un affaissement peut se produire, ce qui déformera légèrement les limites de la zone protégée par le paratonnerre.


Riz. 9 : Paramètres de la zone de protection du paratonnerre

Regardez la figure, ici la zone paratonnerre est caractérisée par les paramètres suivants :

  • h est la hauteur du paratonnerre lui-même ;
  • h 0 - la hauteur de la zone de protection du paratonnerre;
  • h x - hauteur à un certain point (fixée au niveau du toit du bâtiment);
  • r 0 est le rayon de la zone de protection du paratonnerre au sol ;
  • r x est le rayon de la zone de protection du paratonnerre au point sélectionné ;
  • L est la longueur du paratonnerre.

Selon la fiabilité requise, en fonction de la hauteur du paratonnerre, les paramètres de la zone de protection sont calculés à l'aide des formules du tableau 3.

Tableau 3

Fiabilité de la protection Hauteur du paratonnerre h, m Hauteur du cône h 0, m Rayon du cône r0, m
0.9 0 à 150 0,87h 1,5h
0,99 0 à 30 0,8h 0,95h
30 à 100 0,8h (0,95-7,14 10 -4 ( h-30))h
100 à 150 0,8h (0,9-10 -3 (h-100))h
0,999 0 à 30 0,75h 0,7h
30 à 100 (0,75-4,28 10 -4 ( h-30))h (0,7-1,43 10 -3 ( h-30))h
100 à 150 (0,72-10 -3 (h-100))h (0,6-10 -3 (h-100))h

Le rayon de la zone du paratonnerre à la hauteur du bâtiment est calculé par la formule: r x \u003d r 0 × (h 0 -h x) / h 0

Le choix du matériau pour le paratonnerre

En tant que matériau pour un paratonnerre, il est d'usage d'utiliser trois options: le cuivre, l'aluminium et l'acier. Les paratonnerres en cuivre se caractérisent par une longue durée de vie et se distinguent par la capacité à maintenir leurs paramètres tout au long de la période d'installation, même dans les zones souterraines. Mais le principal inconvénient d'un paratonnerre en cuivre est son coût élevé.

L'aluminium se caractérise par un poids beaucoup plus faible, il crée donc une charge insignifiante sur les structures de support du bâtiment. Il a également une bonne conductivité électrique. Mais, au fil du temps, il est sujet à la destruction par les facteurs atmosphériques et se prête facilement à la déformation mécanique.

L'acier est le plus durable, il résiste facilement aux charges de vent et les éléments d'un tel paratonnerre peuvent être reliés par soudage, contrairement au cuivre et à l'aluminium. Il se caractérise également par un faible coût. Les inconvénients d'un paratonnerre en acier sont une résistivité élevée et une sensibilité à la corrosion.

Emplacement d'installation

Pour installer un paratonnerre, le point le plus élevé doit être sélectionné. Par conséquent, il est placé sur le toit du bâtiment, si sa hauteur n'est pas suffisante pour faire entrer tout le bâtiment dans la zone de protection, des supports spéciaux ou des arbres à proximité peuvent être utilisés. Pour déterminer l'emplacement d'installation réel du paratonnerre, il est nécessaire de tracer la zone de protection obtenue lors du calcul sur le plan d'implantation.


Riz. 10 : zone de protection sur le plan du bâtiment

Le toit est l'option la plus avantageuse, puisque le sommet de la zone de protection sera situé au-dessus du bâtiment. Un support autoportant ou plusieurs permet de déplacer la zone protégée par un paratonnerre à l'endroit souhaité sur le site, et est idéal pour les situations où les bâtiments sont dispersés sur le site. L'utilisation du bois comme support vous permet d'économiser sur l'achat et l'installation d'une structure en métal ou en béton armé, mais entraîne un certain nombre de difficultés lors de l'exploitation, elle est donc considérée comme une option indésirable.

Instructions étape par étape pour fabriquer un paratonnerre

Les options les plus simples pour un paratonnerre de pays sont la tige et le câble, vous pouvez les mettre en œuvre vous-même. Pour éviter les erreurs et les frais supplémentaires lors de l'installation d'un paratonnerre, suivez la séquence suivante.

Tige

Pour construire un paratonnerre de type tige, effectuez les manipulations suivantes :


La distance entre eux et leur hauteur est choisie de manière à ce que le conducteur ne s'affaisse pas à la surface du toit et des murs.


Corde

L'installation d'un paratonnerre à câble s'effectue de manière identique. Selon la situation spécifique, le câble peut être tendu avec un câble flexible entre des supports ou monté sur des supports. Dans le premier cas, le paratonnerre s'affaissera lorsque la tension changera, il est donc beaucoup plus rentable de monter un fil de cuivre ou d'acier rigide sur un support. Cette procédure est effectuée dans l'ordre suivant :


Après avoir terminé l'installation de l'un des types proposés, assurez-vous de vérifier la résistance de l'ensemble de la structure. Idéalement, le test est effectué à l'aide d'un pont, mais à la maison, un multimètre ordinaire ou une lampe témoin feront l'affaire.

Instructions vidéo



Depuis des temps immémoriaux, l'éclair et le grondement du tonnerre lors d'un orage ont provoqué une peur inexplicable chez une personne. Plus tard, les gens ont réalisé que le danger n'était pas le tonnerre lui-même, mais la foudre, qui pouvait frapper des bâtiments, de grands arbres et même des personnes et des animaux.

Les coups de foudre ont souvent déclenché des incendies qui ont détruit des colonies entières et laissé des habitants sans abri. Il est donc très important de tout mettre en œuvre pour protéger votre habitation de la foudre et de ses conséquences.

Besoin d'une protection contre la foudre pour une toiture métallique ?

Depuis plus d'un siècle, le métal est le plus couramment utilisé pour recouvrir les toits des bâtiments résidentiels. Il s'agit de toitures à joints traditionnelles en tôle d'acier et de cuivre, et de toitures en tuiles métalliques ou en carton ondulé.

Bien que le métal de toiture lui-même soit incombustible, dans la plupart des cas, il est posé sur des lattes de bois et des revêtements isolants combustibles. Ce sont eux qui sont généralement la source d'inflammation, car lorsqu'un éclair frappe, la fonte et les brûlures se produisent dans le revêtement métallique du toit, causées par l'énorme température de la décharge de la foudre. Par conséquent, dès que les gens ont compris la nature de la foudre, ils ont commencé à installer des paratonnerres sur les grands immeubles afin de les protéger des éléments.

Protection contre la foudre d'un immeuble d'habitation individuel avec une toiture métallique

Les premiers paratonnerres étaient des tiges métalliques élevées sur des mâts spéciaux, qui attiraient les décharges de foudre lors d'un fort orage. C'est pourquoi la protection contre la foudre d'un toit métallique à l'aide d'un paratonnerre transforme immédiatement votre maison en un objet d'attaque possible, mettant en danger non seulement vous, mais également vos voisins.

Lorsque vous décidez de la nécessité d'un dispositif de protection contre la foudre, vous devez d'abord étudier la hauteur des bâtiments environnants. S'il y a des objets dominants près de chez vous, par exemple des immeubles de grande hauteur, des châteaux d'eau ou des pylônes de transmission d'énergie principale, il vaut mieux ne pas se précipiter pour installer un paratonnerre.

Dans ce cas, il est préférable de mettre à la terre le toit métallique. Pour ce faire, les tôles de la toiture sont solidement reliées entre elles et à toutes les structures métalliques situées en toiture et reliées au réseau de masse.


Schéma de mise à la terre du toit métallique

Les électriciens appellent cela un système d'égalisation de potentiel. Lors d'un orage (avec des décharges de foudre proches), d'énormes surtensions se produisent dans l'air électrifié, ce qui peut entraîner des décharges électriques entre différentes parties du toit. La mise à la terre du toit en fer protégera également le bâtiment de l'apparition de tensions de pas à l'intérieur de la maison avec une grande différence de potentiel.

Installation d'un paratonnerre

Si votre maison n'est pas protégée par des bâtiments plus hauts voisins, vous devrez vous occuper vous-même de sa protection contre la foudre.

La plupart des experts considèrent l'installation la plus optimale d'un paratonnerre près de la maison à une certaine distance de celle-ci. Après avoir sécurisé le bâtiment contre le coup direct d'une décharge de foudre, il ne provoquera pas de surtensions dangereuses à l'intérieur de la maison.

S'il y a un grand arbre près de la maison, le paratonnerre peut être installé directement dessus. Pour ce faire, une tige métallique est fixée sur une longue perche de manière à ce que son extrémité soit plus haute que la cime de l'arbre.

Pour installer un paratonnerre, vous pouvez également utiliser un mât sur lequel est installée une antenne de télévision. Si cela n'est pas possible, des paratonnerres sont installés directement sur le toit du bâtiment. Ils peuvent être placés à la fois sur les pignons et sur la cheminée de la maison.


Un paratonnerre monté sur un tuyau et un système de protection contre la foudre sur un toit métallique

Ces dernières années, des systèmes modernes de la soi-disant "protection active contre la foudre" sont apparus. En eux, au lieu des paratonnerres à tige habituels, des dispositifs spéciaux sont installés qui envoient une puissante décharge électrique vers la foudre, qui prend toute la force de son impact.

Différents types de protection contre la foudre pour les bâtiments

D'après le cours de physique scolaire, on sait que la zone de protection d'un paratonnerre est un cône à l'intérieur duquel l'objet protégé doit être situé. Il en résulte que plus le paratonnerre est haut, plus le volume de l'espace protégé est important.

La hauteur du paratonnerre doit être d'environ trois fois la longueur du bâtiment. Souvent, si le bâtiment est grand, il est très difficile et long d'installer un paratonnerre de la hauteur requise. Dans de tels cas, d'autres types de paratonnerres sont utilisés. En plus de la tige, les paratonnerres sont de type treillis et câble.

Lors de l'installation d'un paratonnerre de quelque nature que ce soit, le dispositif d'un système d'égalisation de potentiel et la mise à la terre dans une maison de toit privée sont obligatoires.

Dispositif de protection externe contre la foudre d'un immeuble d'habitation

Les principaux éléments du système de protection contre la foudre sont le paratonnerre, le conducteur de descente et l'électrode de terre.

Le paratonnerre le plus courant est une tige en acier d'une section d'au moins 100 mm² et d'une longueur allant jusqu'à 1,5 à 2,0 m. Habituellement, une barre en acier d'un diamètre de 12 mm est utilisée à cette fin.

Un conducteur de descente relie le paratonnerre à la boucle de terre. Déjà de par son nom même, il est clair qu'il est conçu pour détourner une décharge de foudre dans le sol. L'épaisseur du conducteur de descente doit être d'au moins 6 mm, car le courant de décharge de foudre peut atteindre 200 000 ampères ! La mise à la terre du toit métallique est également reliée au conducteur de descente.

La boucle de terre est constituée de plusieurs électrodes immergées dans le sol et interconnectées. Le choix de sa conception dépend des caractéristiques du sol sur le lieu de construction de la maison.

La connexion de toutes les parties du système de protection contre la foudre entre elles doit être très fiable. La figure montre les différentes manières d'interconnecter ses différents éléments.


La boucle souterraine est réalisée à une distance de 1,5 à 2,0 m du mur du bâtiment du côté opposé à l'entrée de la maison. Pour ce faire, une tranchée est arrachée, d'une profondeur d'au moins 0,5 m.Des électrodes de mise à la terre à partir d'angles en acier ou de morceaux de tuyaux métalliques sont martelées au fond de la tranchée à une profondeur de 2-3 m.

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