Faház védelme a villámlástól. Villámvédelem saját kezű szerelése magánházban - követelmények és ajánlások

A vidéki ház villámvédelmeként meghatározott műszaki intézkedéseket a PUE követelményeivel összhangban meg kell fontolni, figyelembe véve azok végrehajtásának sajátosságait minden konkrét esetben. És valóban, csak ritka magánépületek találhatók a sokemeletes épületek közelében, amelyekre villámvédelmi berendezést helyeztek el. Ezek közül az épületek közül sok elszigetelt, és különleges védelmet igényel a villám ellen, amely leggyakrabban egyetlen objektumba kisül.

Előírások

A jelenlegi szabályozás (különösen az SNiP) szerint minden külvárosi lakóépület a 3. tűzbiztonsági osztályba tartozik, és kötelező villámvédelmi felszereléssel kell rendelkezni.

Ugyanakkor az építési projekt előkészítésének szakaszában gondoskodni kell például egy nyaraló hatékony villámvédelméről. A probléma megoldásának ez a megközelítése lehetővé teszi, hogy megbízható tűzvédelmi rendszert kapjon, amely természetesen integrálódik az épülő ház építészetébe.

Sok kész magánépület tulajdonosa azonban saját maga szeretné megvédeni otthonát, ami bizonyos ismereteket és készségeket igényel. Arról, hogy hogyan kell hozzáértően és szükségtelen problémák nélkül felszerelni a hatékony villámvédelmet saját kezűleg, és a továbbiakban megvitatjuk.

Mit kell figyelembe venni telepítéskor

Az egyes vidéki épületekhez egyedileg kiválasztott villámvédelem típusa és hatékonysága számos tényezőtől függ. Íme ezek közül a legfontosabbak:

• magánház műszaki állapota;
• elhelyezkedése más tárgyakhoz képest;
• a védett magánépület helyén a talaj minősége, amely biztosítja a teljes szerkezet egészének jó alapozását.

Egy leromlott és a természeti tényezők hatásaitól rosszul védett épület esetében drámaian megnő a villámkisülés általi károsodás valószínűsége, ami további villámvédelmi eszközöket igényel a tulajdonostól.

Sokemeletes objektumok bezárása

Másrészt még a vadonatúj magánházakat is érintheti a villámcsapás, ha antennatornyok, nagy és magas fák vagy oszlopok közelében helyezkednek el.

A felsorolt ​​sokemeletes objektumok mindegyike jó célpont a villámkisüléshez, és rendelkezik az úgynevezett "képernyő-effektussal", amely magában foglalja a közeli lakóépületet is. A villámhárító árboc méreteinek kiszámításakor figyelembe kell venni az ilyen tárgyak közeli jelenlétét.

Talaj állapota

A villámvédelem részeként alkalmazott földelő elektróda hatékonysága szempontjából nagyon fontos a talaj minősége a ház helyén, melynek védőhatása a talajba szivárgó kisülési áramon alapul.

Azokban az esetekben, amikor a földnek alacsony az elektromos vezetőképessége a vidéki házban vagy egy vidéki magánház helyén, előre kell aggódni a növelésére irányuló mesterséges intézkedések miatt. Ezt úgy lehet megtenni, hogy konyhasó vagy más vegyszer vizes oldatát adják a talajhoz.

Lehetőség van a talaj elégtelen elektromos vezetőképességének kompenzálására a levezető és a földelő elektróda ellenállásának csökkentésével is, amelyhez magánházban csatlakozik a villámhárító.

A villámvédelem hatékonyságának növelésének ez a lehetősége azonban általában a fogyóeszközök költségének növekedéséhez és a teljes rendszer egészének költségének növekedéséhez vezet.

Különös figyelmet kell fordítani a megbízható villámvédelem kiválasztására olyan helyzetben, amikor egy magánház közvetlen közelében természetes tározó vagy kulcsfontosságú forrás található. Azon területeken, ahol a zivataraktivitás mutatója meghaladja az évi 40 órát, a kárveszély ebben az esetben maximális lesz.

Villámhárító kivitel

Ha önálló vidéki házat szeretne létrehozni, meg kell ismerkednie a villámvédelem elvével.

A villámkisülés pillanatában a villám bejut egy vevőkészülékbe (fémcsap, kábel vagy rács), majd egy speciális acélszalagon közvetlenül a földelektródára tereli.

A védőlánc ezen részében az áram a talajba szivárog, az elektromos töltés teljesítményének éles csökkenése kíséretében.

Így a magánház villámhárítójának önálló elrendezése magában foglalja a következő kötelező villámvédelmi elemek gyártását:

• csap vagy háló típusú villámhárító;
• megbízható levezető (süllyedés);
• földelő berendezés (villámvédelmi földhurok).

A tipikus tüskés villámhárító vastag acélrúdból készül, körülbelül 10-20 milliméter keresztmetszettel és körülbelül 2,5 méter hosszúsággal. A beszerelés során a csapot biztonságosan rögzíteni kell a tető bármely magas pontjához oly módon, hogy hegyes vége legalább 2 méterrel e hely fölé emelkedjen.

Felhívjuk figyelmét, hogy rögzítési pontként akár magánház tetőgerince, akár füstelvezető cső választható.

Azonnal foglaljunk le, hogy a villámhárító megadott verziója ideális. Abban az esetben, ha egy magánház tetejét pala borítja, ajánlott a gerinc mentén megfeszített és szigetelő tartókhoz biztonságosan rögzített fémkábel használata vevőként.

A cseréptetők esetében a legoptimálisabb megoldás egy speciális villámhárító háló lefektetése a teljes területükön, abból kinyúló vezetékrendszerrel.

Az ilyen levezető vezetékek (vagy ereszkedések) legalább 0,6 centiméter átmérőjű huzalból vagy ugyanabból a fémből készült szalagból készülnek, amelynek mérete 2x30 milliméter.

A telepítés során az épület falai mentén helyezik el őket, majd az egyik oldalon a villámhárítóhoz, a másikon pedig a földhurokhoz hegesztik, a szabványos séma szerint (lásd PUE).

A villámhárító elrendezésének eljárása

A legjobb, ha egy külvárosi magánépület villámvédelmi berendezését villámhárító gyártásával indítja el. Ugyanakkor maga a villámvédelmi csap biztonságosan rögzítve van a szerkezet legmagasabb pontján (csövön vagy fa antennaoszlopon). Ha rácsot használnak, azt a tető teljes területén lefektetik, legfeljebb 12x12 méter méretű cellák kialakításával (ezt az értéket a tető méretei és a villámvédelem szükséges minősége alapján választják ki) .

A vezetékek metszéspontjában a rácsokat hegesztéshez rögzítik, majd speciális tartók segítségével rögzítik a ház tetejére, jól elszigetelve a bevonóanyagtól.

A rács alsó széle mentén több érintkezőbetét van elhelyezve, amelyek a levezető rendszer összekötésére szolgálnak (egy tipikus villámvédelmi projekt általában két süllyedést tartalmaz a ház minden falához).

A villámvédelem rácsszerkezetének a kémény melletti részét megfelelő méretű hurok formájában lehet kialakítani, amit felülről rádobunk, majd az alapra rögzítünk.

Az így elkészített villámterelő készülék kiváló minőségű villámvédelmet biztosít a magánház bármely nem fémből készült tetején.

Azt is megjegyezzük, hogy a villámhárító gyártásához nem oxidáló anyagot (horganyzott acél vagy réz) kell használni, mivel a szabványok előírásai szerint nem festhető. Abban az esetben, ha az ilyen villámhárítók üreges acélcsőből készülnek, az egyik vége szorosan össze van hegesztve.

A földelő elektróda gyártásának eljárása

A földelő villámvédelem fő célja, hogy ideális feltételeket biztosítson a kisülési áram talajba terjesztéséhez.

Ennek a követelménynek a teljesítése csak minimális elektromos ellenállással lehetséges a földelő elektróda teljes szerkezetének, amely egy sor fémdarabból készül. Általános szabály, hogy 3 vastag, legalább 2,5 méter hosszú acélrúdból vagy profilból készül, amelyeket a ház közelében (legfeljebb 5 méteres távolságra) a földbe vernek.

Ezeket a lapokat úgy rögzítik a talajba, hogy a tetejük szabályos háromszöget alkosson, amelynek oldalai körülbelül 1,2 méter hosszúak.

Ezt követően a megfelelő hosszúságú jumperekkel hegesztéshez csatlakoztatják őket, szilárd és megbízható földelő szerkezetet képezve.

Az így kapott szerkezet magánház védőföldeléseként használható. Abban az esetben, ha a ház földelése már rendelkezésre áll, villámvédelmi földelővezetékkel kombinálható egy rendszerbe.

A magánházakban élők attól tartanak, hogy villámcsapás éri az otthonukat. Néhányan, hogy megvédjék magukat ettől, az épület védelmére gondolnak. Aggodalmuk érthető, hiszen vannak olyan régiók, ahol a villámok intenzitása elérheti az évi 80 órát is. Ilyen területen villámhárítót kell felszerelni. Az ilyen szerkezetű eszköz természetesen bizonyos költségeket igényel. Bizonyos esetekben azonban minimálisra csökkenthetők, ha a villámhárító létrehozásával kapcsolatos összes munkát kézzel végezzük.

Védőövezet

Meg kell érteni, hogy a villámlás elleni védelemre tervezett szerkezetek hatótávolsága korlátozott. Csak a körülöttük lévő teret védik. Ezért a villámhárító kialakítása során úgy kell dolgozni, hogy a helyszínen található összes tárgy a védelmi zónába kerüljön. Csak ebben az esetben lesznek védve a villámcsapástól.

Jelenleg a megbízhatóság foka szerint megkülönböztetik a villámlás ellen védő szerkezeteket. Két típusuk van:

• a típus;
• B típus.

Az első típusú villámhárítók 99%-os védelmet nyújtanak, így a villámlás ellen a legmegbízhatóbb kivitelnek nevezhetjük őket. A második típusú szerkezetek 95%-os védelmet nyújtanak.

Eszköz

Ha komolyan fél attól, hogy villám csap be a házába, és hogy megvédje magát ettől, úgy dönt, hogy villámhárítót rendez, akkor ebben az esetben munka közben a következő elemeket kell létrehoznia ez az épület:

• villámhárító;
• levezető vezető;
• földelő elektróda.

Villámhárító

Ez egy olyan eszköz, amely úgy néz ki, mint egy fémrúd. A telepítés után az épület teteje fölé emelkedik. Rá fog esni a villámcsapások. Így az épület megbízható védelme biztosított. Ezenkívül egy ilyen eszköz képes ellenállni a villámcsapáskor fellépő súlyos feszültségterheléseknek. Ennek az elemnek a létrehozásakor különféle anyagokat használhat.

A legjobb választás - lapos vagy kerek acél, amelynek keresztmetszete legalább 60 négyzetméter. m. Ez az elem bizonyos követelményeket támaszt a hossz tekintetében. Ennek a paraméternek legalább 20 cm-nek kell lennie A készüléket szigorúan függőleges helyzetben kell elhelyezni. A hely legmagasabb épülete tökéletes hely a rögzítéshez.

Levezető karmester

A lefelé vezető vastag, 6 milliméter átmérőjű vezeték alakú. Létrehozásához a legjobb választás a horganyzott acél. Az elhelyezkedését tekintve jobb olyan területeket választani, ahol a legvalószínűbb a villámcsapás. Például az oromzat széle jó hely lehet annak elhelyezésére. Korcsolyára is feltehető. A villámhárító ezen elemének rögzítése a magánház közelében történik, de kis, 20 cm-es bemélyedéssel.

Ha a házat könnyen gyúlékony anyagokkal fedik le, akkor ebben az esetben a rés még inkább szükséges. A levezető vezeték rögzítéséhez speciális rögzítőelemet kell használnia: szögek és kapcsok. Az elem rögzítésének nagyobb megbízhatósága érdekében bilincsek használhatók.

földelő vezető

A villámlásról a földre kell terelni az áramot. A villámhárító ezen elemének elkészítéséhez olyan anyagot kell kiválasztani, amely jól vezeti az elektromos töltést. Az is szükséges, hogy az anyag minimális ellenállással rendelkezzen. Ha a helyéről beszélünk, akkor a villámhárító ezen elemét egy magánház tornácának közelében kell elhelyezni, legalább 5 m-re. Nem ajánlott földelő elektródát felszerelni a vágányok közvetlen közelében, valamint helyek, ahol az emberek lehetnek. Felhelyezése után, hogy megbizonyosodjon arról, hogy nem okoz kárt, kerítést készíthet köré.

A földelőelektródából kerítés építésekor 4 méteres behúzást kell tenni, és magát a kerítést a sugár mentén el kell helyezni. Ha jó idő van kint, akkor semmi baja nem lesz. De ha felhős idő van, és még inkább zivatar kezdődött, akkor a közvetlen közelében való tartózkodás veszélyes lehet az egészségre. A földelő elektróda a földbe van szerelve. Ennek az elemnek a mélységére vonatkozó döntést a ház tulajdonosa hozza meg. Ennek során a következő szempontokat kell figyelembe venni:

• talajtípus;
• talajvíz elérhetősége.

Például, ha a helyszínen száraz talaj uralkodik, és a talajvíz szintje alacsony, két rúdból álló földelőelektróda rendszert kell kialakítani. Mindegyikük hossza nem haladhatja meg a 3 métert. Ennek az elemnek az összetevői a jumperhez kell rögzíteni, amelynek keresztmetszete 100 négyzetméter legyen. m.

Amikor ez megtörtént, a földelő elektródát hegesztéssel rögzítik a levezető vezetékhez. Ezt követően 0,5 méter mélyre merül a talajba. Abban az esetben, ha a helyszínen a talaj tőzeg és magas páratartalmú, és a talajvíz közel van a felszínhez, akkor nincs lehetőség fél méteres földelésre. Ezért ilyen esetben fém sarkokat kell használni, amely testelektródaként fog működni. 80 cm mélységbe merülnek.

Ha többszintes épületet építenek, akkor ebben az esetben a villámhárító felszerelését szakemberek végzik. Ezek az építmények saját védőzónával rendelkeznek, amely lehetővé teszi azok elhelyezését az egyes épületeken. Ennek a szerkezetnek a felszerelése előtt megvizsgálják, hogy a már beépített villámhárítók képesek-e villámvédelmet nyújtani a felállított épület számára, vagy szükséges-e újat építeni.

Egyedi házaknál a villámhárító kérdését a tulajdonos maga dönti el. Számos épületelhelyezési tényező csökkenti a villámlás kockázatát a lakásba:

• ha egy ház a helyszínen a legalacsonyabb helyen található, kicsi annak a valószínűsége, hogy villámcsapás éri zivatar során;
• ha a lakás mellett sokemeletes épület található, akkor villámcsapáskor nagyobb eséllyel csap be a villám. Így otthona biztonságban lesz;
• ha villámhárítót szerelnek fel a szomszédos házra, akkor annak védőzónája kiterjedhet az Ön házára is. Ilyenkor pedig nincs nagy szükség villámhárító készülékre.

Így nem mondható el, hogy egy villámhárítóval nem rendelkező házat nagy a villámcsapás veszélye.

Lehetőségek villámhárító létrehozására

Ha megvizsgálta saját és szomszédos házait, és ennek eredményeként azt találta, hogy a közeli épületeken nincs olyan védelem, mint a villámhárító, akkor ebben az esetben a legésszerűbb, ha saját maga végzi el a létrehozását. Különösen veszélyesek azok az épületek, amelyek tetejét fémcserép vagy acéllemez fedi. Bár egy ilyen tető vonzónak tűnik, a földelés hiánya növeli a villámcsapás kockázatát egy ilyen házba.

A legtöbb esetben ezt a tetőfedést fából készült ládára szerelik fel. Ez töltéstárolást biztosít. Egy ilyen eszköz kisülése csak zivatar után következhet be. Egy személy, aki megérinti, több ezer voltos áramkisülést kaphat. Ezenkívül ne felejtse el villámcsapás után szikra keletkezhet, amitől könnyen kigyulladhat egy faház.

Ha el akarja kerülni az ilyen kellemetlen helyzeteket, akkor gondolni kell a földelésre, amelyet 20 cm-enként kell elhelyezni Ha otthonában fémtető van, akkor ebben az esetben megtagadhatja a villámhárító létrehozását. Maga a tetőanyag kiváló villámhárítóvá válik.

Hogy megmentse otthonát a villámcsapástól, szerelhet fel villámhárítót a tetejére. Azonban más lehetőségek is lehetségesek. Ha a lakás közelében magas fa van, akkor saját kezűleg is felszerelhet rá villámhárítót, de azzal a feltétellel, hogy az épülettől három méter távolságra van, és magassága 2,5-szer nagyobb, mint ez a házadból.

Ha ez a villámhárító opció vonzónak tűnt az Ön számára, és úgy döntött, hogy elrendezi, akkor szüksége lesz egy 5 mm-es vezetékre. Először elő kell készíteni, aztán az egyik végét a földbe kell temetni, miután előzőleg ráhegesztette a földelektródára. A másik vége villámhárítóként fog működni. A fa legtetejére kell helyezni.

Abban az esetben, ha nincs magas fa a környéken, használhat helyette két fémrúddal ellátott villámhárító árbocot. Felszerelésüket a tető ellentétes végein végzik. A lefolyó ebben az esetben levezetőként fog működni. Nagy jelentősége van a gyártás anyagának. Fémnek kell lennie. Ebben az esetben sem szabad megfeledkezni a földelő eszközről.

Következtetés

Függetlenül attól, hogy melyik módszert választja a villámhárító felszerelésére, emlékeznie kell arra, hogy ennek a szerkezetnek a kiváló minőségi telepítése után kényelmes tartózkodást fog biztosítani faházában. De időszakonként ellenőrizni kell a villámhárító állapotát kézzel készített. Különös figyelmet kell fordítani a csatlakozásaira. Nem szabad, hogy bennük jogsértések legyenek. Csak ebben az esetben nem lehet félni a házba csapódó villámoktól.

Hogyan védheti meg otthonát a villámcsapástól? A villámlás az elektromosság természetes kisülése. Ha lehetséges lenne erős villámtöltést felhalmozni, ez a város teljes területét teljesen ingyenes árammal látná el. Néha a mi házunkban „berepülhet” külső vezetékeken keresztül, senki által nem szelídített, és nem annyira kívánatos, de annyira romboló hatású az otthoni elektrotechnika számára, a villámnak nevezett „kék sárkány” és elpusztít minden lehetséges megszerzett ingatlant - elektromos. mérnöki. Éppen ezért a ház villámcsapás elleni védelmét komolyan és felelősségteljesen kell venni, és ne spóroljunk a villámhárító felszerelésének anyagköltségeivel, valamint az automatikus védelemmel.

Kétféle villámvédelem létezik: belső és külső védelem. Két villámvédelmi áramkör együttesen száz százalékos villámvédelmet nyújt otthonának, amely mind az elektromos berendezéseket, mind az emberi életet védi.

Villámvédelem - külső védelem

A külső védelem tartalmaz egy villámhárítót, amelyet általában a ház legmagasabb pontjára szerelnek fel, a villámhárító egy vezetőhöz van csatlakoztatva, amely a kisülést a földre vezeti. Volt idő, amikor a ház áramkörének földelésére egy villámhárítót csatlakoztattak. Mint kiderült, jobb független földelést használni a villámkisülés elterelésére. A villámhárító földelővezetékének jellemzőinek meg kell egyeznie a ház földelőhurkájával. Ezenkívül csapok segítségével legalább 3 méterrel a talajba kell mélyíteni.

Magánházaknál a villámhárítót gyakran a ház tetejére szerelik fel. A villámhárítók a következők:

• a) a ház végrészeinek oszlopaira rögzített és a gerinc mentén kifeszített drótvillámhárítót, vagy a villámhárító magas fémrúdját használjuk, amelyet függőlegesen szerelnek fel és rögzítenek merevítővel vagy speciális rögzítéssel. ellenáll a szélterhelésnek.

a ház védelme a villámlástól - villámhárítók

• b) egy másik lehetőség, amikor fém rudak hálóját helyezik a tetőre, hegesztve 2-5 m-es hálótávolsággal, 8-10 mm² keresztmetszettel.

Villámvédelem - Hálós

• c) a villámhárító harmadik változatát használják, ha a tető fém, akkor nem szükséges a két korábbi kivitelt használni. Csak a tetőt kell földelni egy vezető segítségével és le kell vinni a földre.

Jobb, ha legalább 16 mm² keresztmetszetű acélhuzalt vagy legalább 10 mm² keresztmetszetű rézhuzalt használunk, amelyen keresztül a villámvillanás energiája a földelektróda rendszerbe kerül.

Ez csak az az eset, amikor az olaj nem rontja el a kását: minél vastagabb a drót, annál biztonságosabb. A fémvezetőt általában hegesztéssel, vagy rézvezető esetén csavarozással kötik a levegőkivezetéshez. A vezető a ház külső fala mentén ereszkedik le, amelyhez speciális, nem éghető anyagokon lévő bilincsekkel rögzítik. Célszerű a villámhárítót egy üres falra fektetni, távol a bejárati ajtótól és az ablakoktól. A villámhárító vezetéke nem haladhat át fém elemeken (lépcső fémkorlátok, víz- és lefolyócsövek) és ezektől a szerkezetektől 30 cm-nél közelebb.

Villámvédelem - belső védelem

OPN - a ház védelme a villámlás ellen

A belső villámvédelmet speciális moduláris eszközök biztosítják, amelyeket a kapcsolótáblák áramköreibe szerelnek be. Ha a villám nem is ér közvetlenül a házunkba, impulzusos túláram formájában „ugrálhat” a külső utcai vezetékeken. Az impulzust kapott vezető katasztrofális lehet a hálózatra csatlakoztatott háztartási készülékek számára. A drága berendezések végzetes kimeneteléért magának kell fizetnie, ezért senkit sem lehet hibáztatni. Csak az ilyen helyzetek elleni védelem érdekében vannak speciális moduláris eszközök - túlfeszültség-levezetők. A pajzsba (ASU) besorolásukban eltérő túlfeszültség-levezetőket (OPN) szerelhet fel. Ezek az eszközök megjelenésükben hasonlítanak a hagyományos moduláris megszakítókhoz (VA), csak a kioldókar nélkül.

Moduláris túlfeszültségvédők - Villámvédelem

A túlfeszültség-levezetőkről csak annyit kell tudni, hogy a fázis és a föld, vagy a nulla vezeték és a föld közé vannak beépítve.

A túlfeszültség-levezetők működési elve

Milyen túlfeszültség-levezetőket kell felszerelni villámvédelemhez?

A túlfeszültség-levezetők osztálybeosztásából látható, hogy az impulzus-túlfeszültség törlesztése szakaszosan történik. Nem elég csak D osztályú túlfeszültség-levezetőt szerelni és megnyugodni. Az utolsó fokozat képes eloltani a B-n és C-n átcsúszott maradványokat. Így egyedül nem tud több száz vagy akár több ezer ampert eltéríteni. Milyen következtetésre jut az elmondottakból - a túlfeszültség-levezetők mindhárom osztályát - B, C és D - be kell szerelni.

Aktív villámvédelem magánházba

Az aktív villámvédelem abban különbözik a passzívtól - elődjétől, hogy beépített elektronikus eszközzel rendelkezik, amely nagyfeszültségű impulzusokat generál a villámhárító végén. A nagy távolságban lévő mesterséges vezető nagyfeszültségű impulzusok segítségével villámkisülést vonz magához, és a földre viszi.

Az aktív villámvédelmet széles körben használják az építőmérnöki területen, különösen a nyaralók építésében. Századunkban nagy figyelmet fordítanak az épület esztétikus megjelenésére, ezért, hogy a hagyományos villámhárítókkal ne rontsák el a látványt, egyes lakástulajdonosok aktív villámhárítókat használnak. Az előny egyszerűen megmagyarázható: kevesebb villámhárító és levezető - kevesebb az objektum esztétikai megjelenése

A magánház és a vidéki nyaralók gyakran nyílt térben helyezkednek el, ahol maguk az épületek jelentik az egyetlen magasságot. Emiatt a zivataros időszakban jelentős a veszélye annak, hogy villámcsapás éri az épületeket. Egy ilyen helyzet nemcsak áramütéssel fenyeget minden benne lévő embert, hanem a tűz lehetőségét is, amely tüzet és jelentős anyagi károkat okoz. Mivel senki sem tudja előre látni, hol csap le a kisülés, ezért a negatív következmények megelőzésének leghatékonyabb módja egy villámhárító.

Ezért fontos, hogy a legtöbb magánházak és nyaralók tulajdonosai saját kezűleg telepítsenek villámhárítót. Kivételt képezhetnek a síkvidéken elhelyezkedő épületek, amelyek teteje a talaj felső pontja alatt van, vagy a szomszédos épület és villámhárító védőövezetébe esik.

Egy tipikus villámhárító készüléke és működési elve

1. ábra: villámhárító eszköz

A villámhárító teljes kialakítását három elem képviseli: egy villámhárító, egy levezető és egy földelő elektróda. A helyi körülményektől és az Ön preferenciáitól függően mindegyiknek eltérő lehet a kialakítása. Most elemezzük, miért van szükség mindegyikre, és melyik lehetőséget válasszuk egy adott helyzetben.

Villámhárító

Célja ennek az elemnek a nevéből ered; valójában elektródaként működik, amely elektromos villámkisülést kap. Ennek fő kritériuma a jó vezetőképesség és a hőstabilitás, mivel az áramérték elérheti a 100-200 kA-t, ami könnyen kiégetheti a vékony vezetékeket. Villámhárítóként felszerelhető:

• rúdszerkezetek;
• rács;
• kábel;
• maga a tetőfelület.

A rudas villámhárítók felszerelhetők közvetlenül a tetőre vagy egy speciális fémoszlopra. Ugyanakkor magasságuknak biztosítaniuk kell a szükséges védelmi zónát az épület minden szerkezetéhez. Ezért egy ilyen villámhárító kis területű és magasságú épületeknél releváns.

Rizs. 2: villámhárító

Az ilyen rúdeszközök lehetnek réz, alumínium vagy acél. Az első kettő jó korrózióállósággal rendelkezik, aminek köszönhetően egy ilyen villámhárító gyakorlatilag nem veszíti el a vezetőképességet és a keresztmetszetet még hosszú távú működés során sem. Az acélból készült fémcsap az előző kettőtől eltérően sokkal kevésbé hajlamos a nagy áramok áramlásától való megolvadásra, ezért sokkal jobban illeszkedik a gyakori villámcsapásokhoz.

Rizs. 3: hálós villámhárító

A rácsot villámhárítóként nagy területen, például többszintes épületekben vagy bevásárlóközpontokban használják. Az előző változattól eltérően nem befolyásolja az épület kialakítását, így bármilyen modern külsőben használható. Az ilyen villámhárítónak adott keresztmetszettel és cellamérettel kell rendelkeznie, általában legalább 6 mm 2 erősítést választanak. Beépítése a tetőtől biztonságos távolságban (legalább 15 cm) hőszigetelő teherhordó szerkezeteken keresztül történik.

4. ábra: drótvillámhárító

A villámhárító egy rugalmas vezeték, amelyet védett területre vagy épületre feszítenek ki. Lehetővé teszi egy hosszú szakasz védelmét a villámhárító alacsonyabb anyagköltsége mellett. Mind szabadon álló tartókon, mind egy vidéki ház tetején hajtják végre. Az első esetben a tartókat a szakasz elejére és végére, a másodikban pedig a tető elejére és végére szerelik fel.

Ha vezetőképes opciókat használnak tetőfedő anyagként (hullámkarton, fémlapok és mások), akkor villámhárítóként használhatók. A következő feltételeknek azonban teljesülniük kell:

• a fémréteg vastagsága legalább 4 mm acél, 5 mm réz vagy 7 mm alumínium esetében;
• a tetőfedő anyag alatt nincsenek gyúlékony anyagok (szigetelés, szarufák stb.);
• a fém külseje nincs dielektromos anyaggal bevonva.

A fémtetőből villámhárító készítése lehetővé teszi, hogy pénzt takarítson meg a villámhárítón.

Levezető karmester

Ez egy vezető, amely az elektromos áramot a villámhárítóról a földelektródára tereli. Fémhuzalból vagy gumiabroncsból készülhet. Legalább 16 mm 2 keresztmetszetűnek kell lennie, ha rézből, 25 mm 2 alumíniumból és 50 mm 2 acélból készült. A következő követelmények vonatkoznak az áramgyűjtőre:

• El kell szigetelni a ház falaitól és egyéb szerkezeteitől;
• Számára az áram áramlásának legrövidebb útja van kiválasztva;
• Hajlítások és tekercsek hiánya, amelyeken a légrés meghibásodhat;
• Megfelelő vezetőképesség az elektromos csatlakozásoknál.

Ha szükséges, a levezető vezetéket kábelcsatornával vagy bármilyen más módon le kell választani a ház felületétől. Ez az eljárás különösen fontos vezetőképes vagy éghető felületű épületeknél.

földelő vezető

A földbe temetett formában készül. A felhasznált anyag acél vagy réz elemek, amelyek földbe vannak temetve. Megerősítésből vagy gumiabroncsokból van kialakítva, amelyek követelményeit a PUE 1.7.111. szakasza határozza meg, és az 1. táblázat tartalmazza.

Asztal 1

Anyag	Szakasz profil	Átmérő, mm	Keresztmetszeti terület, mm	Vastagság falak, mm
Acél	Kerek:
fekete		16	—	—
		10	—	—
	Négyszögletes	—	100	4
	Szögletes	—	100	4
	Trubny	32	—	3,5
Acél	Kerek:
galvanizált	függőleges földeléshez;	12	—	—
	vízszintes földeléshez	10	—	—
	Négyszögletes	—	75	3
	Trubny	25	—	2
Réz	Kerek:	12	—	—
	Négyszögletes	—	50	2
	Trubny	20	—	2
	Többszálú kötél	1,8*	35

A földhurok minden része hurkolhat és zárt áramkört alkothat, vagy folyamatos vonalban sorakozhat fel. Természetesen a zárt verzió megbízhatóbbnak számít. A kontúr méreteit a helyi viszonyoktól függően választják ki.

Rizs. 5: földelőkapcsoló beszerelési példa

A földhurokkal szemben a fő követelmény a fém-föld tranziens ellenállás meghatározott értékének biztosítása, ezért célszerűbb nedves rétegbe helyezni, időszakonként öntözni vagy olyan anyagokkal kezelni, amelyek csökkentik a tranziens ellenállást és növelik. a szórási áram területe (szén és só). A PUE 1.7.103. pontja szerint az ellenállás nem haladhatja meg az 5, 10 és 20 ohmot a 380, 220 és 127 V fázisfeszültségű hálózatok esetében.

A földelő elektróda elhelyezése a falaktól legfeljebb 1 m-re és a járdáktól 8 m-re legyen. Mivel ezen a ponton léptetőfeszültség keletkezik, amely áramütést okozhat mindenkiben, aki az érintett terület sugarán belül van, ezért zivatar idején szigorúan tilos az áramkört megközelíteni, illetve annak áramvezető elemeit megérinteni.

Kiképzés

Az előkészítő szakaszban, a villámvédelem felszerelése előtt, ki kell számítani a jövőbeli villámhárító paramétereit, és ki kell választani az összes elemet. Ez lehetővé teszi annak meghatározását, hogy az épületek a védelmi övezetbe esnek-e, és hiányosságok esetén milyen paramétereket kell megváltoztatni.

Védőövezet számítás

Ha a villámvédelmi berendezés vevőként rácsot vagy tetőfelületet biztosít, akkor a védőzóna teljes egészében lefedi az épületet. A huzal- és villámhárítók esetében azonban ki kell számítani a védőzónát.

Rizs. 6: villámhárító védelmi zóna

Nézd meg az ábrát, a védőzóna egy kúp a térben, ahol a villámcsapás valószínűsége jelentősen lecsökken. Ennek a kúpnak a villámhárítóhoz és az épülethez viszonyított paramétereinek meghatározásához számítást kell végezni. A villámhárító-zóna kiszámításának módszereit minden típusra a 153-34.21.122-2003 SO alapján végezzük.

Rizs. 7: a villámhárító védőzónájának paraméterei

Nézd meg az ábrát, itt a következő paraméterek láthatók:

• x és y a villámhárító felszerelési helyétől az épülethatár körvonaláig mért távolság.

A villámhárító beépítési magasságától és a szükséges megbízhatóságtól függően választanak ki egy képletet az általa védett zóna meghatározására. Ehhez használja a 2. táblázat adatait

2. táblázat

A védelem megbízhatósága	Villámhárító magassága h, m	Kúp magassága h 0, m	Kúp sugara r0, m
0.9	0-tól 100-ig	0,85h	1,2h
	100-tól 150-ig	0,85h	(1,2-10 -3 (h-100))h
0,99	0-tól 30-ig	0,8h	0,8h
	30-tól 100-ig	0,8h	(0,8-1,43 10 -3 ( h-30))h
	100-tól 150-ig	(0,8-10 -3 (h-100))h	0,7h
0,999	0-tól 30-ig	0,7h	0,6h
	30-tól 100-ig	(0,7-7,14 10 -4 ( h-30))h	(0,6-1,43 10 -3 ( h-30))h
	100-tól 150-ig	(0,65-10 -3 (h-100))h	(0,5-2 10-3 ( h-100))h

A villámhárító zóna sugarának egy bizonyos magasságban történő meghatározásához a következő képletet kell használni: r x \u003d r 0 × (h 0 -h x) / h 0

Rizs. 8: villámhárító védelmi zóna

Az ábrán a kis hosszúságú kábelvillámhárító védelmi zónájának sematikus diagramja látható. Nagy távolságokon a középpont gyenge feszültsége miatt megereszkedés fordulhat elő, ami kissé torzítja a villámhárító által védett terület határait.

Rizs. 9: A villámhárító védőzónájának paraméterei

Nézd meg az ábrát, itt a villámhárító zónát a következő paraméterek jellemzik:

• h maga a villámhárító magassága;
• h 0 - a villámhárító védőzónájának magassága;
• h x - magasság egy bizonyos ponton (az épület tetejének szintjén beállítva);
• r 0 a villámhárító védőzóna sugara a talajon;
• r x a villámhárító védőzónájának sugara a kiválasztott pontban;
• L a villámhárító hossza.

A megkívánt megbízhatóságnak megfelelően a villámhárító magasságától függően a védőzóna paramétereit a 3. táblázat képletei alapján számítjuk ki.

3. táblázat

A védelem megbízhatósága	Villámhárító magassága h, m	Kúp magassága h 0, m	Kúp sugara r0, m
0.9	0-tól 150-ig	0,87h	1,5h
0,99	0-tól 30-ig	0,8h	0,95h
	30-tól 100-ig	0,8h	(0,95-7,14 10 -4 ( h-30))h
	100-tól 150-ig	0,8h	(0,9-10 -3 (h-100))h
0,999	0-tól 30-ig	0,75h	0,7h
	30-tól 100-ig	(0,75-4,28 10 -4 ( h-30))h	(0,7-1,43 10 -3 ( h-30))h
	100-tól 150-ig	(0,72-10 -3 (h-100))h	(0,6-10 -3 (h-100))h

A villámhárító zóna sugara az épület magasságában a következő képlettel számítható ki: r x \u003d r 0 × (h 0 -h x) / h 0

A villámhárító anyagának megválasztása

A villámhárító anyagaként három lehetőséget használnak: réz, alumínium és acél. A réz villámhárítókat hosszú élettartam jellemzi, és az jellemzi, hogy képesek megtartani paramétereiket a teljes telepítési időszak alatt, még a föld alatti területeken is. De a réz villámhárító fő hátránya a magas költsége.

Az alumíniumot sokkal kisebb súly jellemzi, ezért jelentéktelen terhelést jelent az épület tartószerkezetein. Jó elektromos vezetőképességgel is rendelkezik. De idővel a légköri tényezők tönkreteszik, és könnyen érzékeny a mechanikai deformációra.

Az acél a legtartósabb, könnyen ellenáll a szélterhelésnek, és egy ilyen villámhárító elemei hegesztéssel is összekapcsolhatók, ellentétben a rézzel és az alumíniummal. Alacsony költség is jellemzi. Az acél villámhárító hátránya a nagy ellenállás és a korrózióra való hajlam.

Telepítési hely

A villámhárító felszereléséhez a legmagasabb pontot kell kiválasztani. Ezért az épület tetejére kell helyezni, ha a magassága nem elegendő ahhoz, hogy az egész épület a védőövezetbe kerüljön, speciális támasztékok vagy közeli fák használhatók. A villámhárító tényleges beépítési helyének meghatározásához szükséges a számítás során kapott védelmi zóna felrajzolása a helyszínrajzon.

Rizs. 10: védelmi övezet az építési terven

A tető a legelőnyösebb lehetőség, mivel a védőzóna csúcsa az épület felett lesz. Egy vagy több szabadon álló támaszték lehetővé teszi, hogy a villámhárítóval védett területet a telek kívánt pontjára mozgassa, és kiváló olyan helyzetekben, amikor az épületek szétszórva vannak a helyszínen. A fa támasztékként történő használata lehetővé teszi, hogy megtakarítson egy fém vagy vasbeton szerkezet vásárlását és felszerelését, de számos nehézséget okoz a működés során, ezért nemkívánatos lehetőségnek minősül.

Lépésről lépésre a villámhárító készítéséhez

A vidéki villámhárító legegyszerűbb lehetőségei a rúd és a kábel, ezeket saját maga is megvalósíthatja. A hibák és a többletköltségek elkerülése érdekében a villámhárító felszerelésekor kövesse az alábbi sorrendet.

Rúd

Rúd típusú villámhárító építéséhez hajtsa végre a következő manipulációkat:

A köztük lévő távolságot és a magasságukat úgy választják meg, hogy a vezető ne ereszkedjen le a tető és a falak felületére.

Kötél

A kábel-villámhárító felszerelése azonos módon történik. Az adott helyzettől függően a kábel rugalmas kábellel feszíthető a tartók között, vagy rögzíthető konzolokra. Az első esetben a villámhárító megereszkedik, amikor a feszültség megváltozik, így a merev réz- vagy acélhuzal tartóra szerelése sokkal jövedelmezőbb. Ezt az eljárást a következő sorrendben hajtják végre:

A javasolt típusok bármelyikének telepítése után feltétlenül ellenőrizze a teljes szerkezet ellenállását. Ideális esetben a tesztet híd segítségével végzik el, de otthon egy szokásos multiméter vagy tesztlámpa is megteszi.

Videós utasítások

Időtlen idők óta a villámok felvillanása és a mennydörgés vihar közben megmagyarázhatatlan félelmet keltett az emberben. Később az emberek rájöttek, hogy a veszélyt nem maga a mennydörgés, hanem a villámlás jelenti, amely épületeket, magas fákat, sőt embereket és állatokat is elérhet.

A villámcsapások gyakran robbantottak ki tüzeket, amelyek egész településeket pusztítottak el, a lakosokat pedig hajléktalanná tette. Ezért nagyon fontos mindent megtenni, hogy megóvja otthonát a villámcsapástól és annak következményeitől.

Villámvédelemre van szüksége fém tetőhöz?

Több mint egy évszázada a fémet leggyakrabban a lakóépületek tetejének fedésére használják. Ezek a hagyományos varratos tetők acéllemezből és rézből, valamint a fémcserépből vagy hullámkartonból készült tetők.

Bár maga a tetőfedő fém nem éghető, a legtöbb esetben falécekre és éghető szigetelőbevonatokra fektetik. Általában ők a gyújtóforrások, hiszen villámcsapáskor a tető fémbevonata megolvad és égési sérüléseket okoz, a villámkisülés óriási hőmérséklete miatt. Ezért, amint az emberek megértették a villámlás természetét, elkezdték felszerelni a villámhárítókat a magas épületekre, hogy megvédjék őket az elemektől.

Fémtetős egyedi lakóépület villámvédelme

Az első villámhárítók speciális árbocokon magasra emelt fémrudak voltak, amelyek erős zivatar idején vonzották a villámkisüléseket. Éppen ezért a fémtető villámhárítóval történő villámvédelme azonnal lehetséges támadás tárgyává változtatja házát, amely nemcsak Önt, hanem szomszédait is veszélyezteti.

A villámvédelmi berendezés szükségességének eldöntésekor először meg kell vizsgálnia a környező épületek magasságát. Ha domináns objektumok vannak a közelében, például magas épületek, víztornyok vagy fő erőátviteli tornyok, jobb, ha nem rohan a villámhárító felszerelésével.

Ebben az esetben jobb a fémtető földelése. Ehhez a tetőfedés fémlemezeit biztonságosan össze kell kötni egymással és minden, a tetőn elhelyezkedő és a talajhálózathoz csatlakoztatott fémszerkezettel.

Fém tetőföldelési diagram

A villanyszerelők ezt potenciálkiegyenlítő rendszernek nevezik. Zivatar idején (közeli villámkisülésekkel) a villamosított levegőben hatalmas túlfeszültségek lépnek fel, amelyek elektromos kisülésekhez vezethetnek a tető különböző részei között. A vastető földelése megvédi az épületet a nagy potenciálkülönbséggel rendelkező házon belüli léptetőfeszültségek előfordulásától is.

Villámhárító felszerelése

Ha házát nem védik a szomszédos magasabb épületek, akkor saját magának kell gondoskodnia a villámvédelemről.

A legtöbb szakértő a villámhárító legoptimálisabb telepítését tartja a ház közelében, attól bizonyos távolságra. A villámcsapás közvetlen ütésétől megvédve az épületet, ugyanakkor nem okoz veszélyes túlfeszültséget a házban.

Ha magas fa van a ház közelében, a villámhárítót közvetlenül rá lehet szerelni. Ehhez egy fém rudat rögzítenek egy hosszú rúdra úgy, hogy a vége magasabb legyen, mint a fa koronája.

Villámhárító felszereléséhez használhat olyan árbocot is, amelyre televízióantenna van felszerelve. Ha ez nem lehetséges, a villámhárítókat közvetlenül az épület tetejére kell felszerelni. A ház oromzatára és kéményére egyaránt elhelyezhetők.

Csőre szerelt villámhárító és fémtetőre villámvédelmi rendszer

Az elmúlt években megjelentek az úgynevezett "aktív villámvédelem" modern rendszerei. Ezekben a szokásos rudas villámhárítók helyett speciális eszközöket telepítenek, amelyek erős elektromos kisülést küldenek a villám felé, amely átveszi a becsapódásának teljes erejét.

Különféle típusú villámvédelem épületekhez

Az iskolai fizika tantárgyaiból ismert, hogy a villámhárító védőzónája egy kúp, amelyen belül kell a védett objektumot elhelyezni. Ebből az következik, hogy minél magasabb a villámhárító, annál nagyobb a védett tér térfogata.

A villámhárító magassága az épület hosszának körülbelül háromszorosa legyen. Gyakran, ha az épület nagy, nagyon nehéz és időigényes a szükséges magasságú villámhárító felszerelése. Ilyen esetekben más típusú villámhárítókat használnak. A rúd mellett a villámhárítók hálós és kábeles típusúak.

Bármilyen villámhárító felszerelésekor kötelező a potenciálkiegyenlítő rendszer felszerelése és a földelés egy magántetős házban.

Lakóépület külső villámvédelmi eszköze

A villámvédelmi rendszer fő elemei a villámhárító, a levezető és a földelő elektróda.

A legelterjedtebb villámhárító egy legalább 100 mm² keresztmetszetű, legfeljebb 1,5-2,0 m hosszúságú acélrúd. Általában 12 mm átmérőjű acélrudat használnak erre a célra.

Egy levezető vezeték köti össze a villámhárítót a földhurokkal. Már a nevéből is kitűnik, hogy arra tervezték, hogy a villámkisülést a talajba terelje. A levezető vezeték vastagságának legalább 6 mm-nek kell lennie, mivel a villámkisülési áram elérheti a 200 ezer ampert! A fémtető földelése szintén a levezető vezetékhez csatlakozik.

A földhurok több földbe merített és egymással összekapcsolt elektródából áll. Tervezésének megválasztása a ház építési helyén lévő talaj jellemzőitől függ.

A villámvédelmi rendszer minden alkatrészének egymáshoz való csatlakoztatásának nagyon megbízhatónak kell lennie. Az ábra bemutatja a különböző elemek összekapcsolásának különféle módjait.

A földhurok az épület falától 1,5-2,0 m távolságra történik a ház bejáratával ellentétes oldalról. Ehhez egy legalább 0,5 m mélységű árkot le kell szakítani Acélszögekből vagy fémcsövekből készült földelőelektródákat 2-3 m mélységig az árok aljába kalapálni.