Proteggere una casa di legno dai fulmini. Installazione fai-da-te della protezione contro i fulmini in una casa privata: requisiti e raccomandazioni

Le misure tecniche definite come protezione contro i fulmini di una casa di campagna in conformità con i requisiti del PUE dovrebbero essere considerate tenendo conto delle specificità della loro attuazione in ogni caso specifico. E, in effetti, solo rari edifici privati ​​si trovano vicino a grattacieli con un dispositivo di protezione contro i fulmini posizionato su di essi. Molti di questi edifici sono isolati e richiedono una protezione speciale contro i fulmini, che il più delle volte si scaricano in singoli oggetti.

Regolamenti

Secondo le normative vigenti (SNiP in particolare), tutti gli edifici residenziali suburbani appartengono alla 3a classe di sicurezza antincendio e sono soggetti all'obbligo di equipaggiamento con dispositivo di protezione contro i fulmini.

Allo stesso tempo, nella fase di preparazione di un progetto di costruzione dovrebbe essere fornita, ad esempio, la disposizione di un'efficace protezione contro i fulmini per un cottage. Questo approccio alla soluzione del problema consente di ottenere un sistema antincendio affidabile, naturalmente integrato nell'architettura della casa in costruzione.

Tuttavia, molti proprietari di edifici privati ​​già pronti vorrebbero proteggere la propria casa da soli, il che richiede determinate conoscenze e abilità. Su come montare con competenza e senza problemi inutili un'efficace protezione contro i fulmini con le proprie mani e verrà discusso ulteriormente.

Cosa considerare durante l'installazione

Il tipo e l'efficacia della protezione contro i fulmini, selezionati individualmente per ogni edificio rurale, dipendono da una serie di fattori. Ecco i più importanti:

• condizioni tecniche di una casa privata;
• la sua posizione rispetto ad altri oggetti;
• la qualità del suolo nell'ubicazione dell'edificio privato protetto, che garantisce una buona messa a terra dell'intera struttura nel suo insieme.

Nel caso di un edificio fatiscente e scarsamente protetto dagli effetti dei fattori naturali, la probabilità di danni causati da una scarica di fulmini aumenta notevolmente, il che richiederà ulteriori dispositivi di protezione contro i fulmini da parte del proprietario.

Chiudere la posizione di oggetti a molti piani

D'altra parte, anche le nuove abitazioni private possono essere colpite da fulmini se si trovano in prossimità di torri di antenne, alberi o pali grandi e alti.

Tutti i grattacieli elencati sono un buon bersaglio per una scarica di fulmini e hanno il cosiddetto "effetto schermo", che include anche un edificio residenziale vicino. Quando si calcolano le dimensioni dell'albero del parafulmine, è necessario tenere conto della presenza di tali oggetti nelle vicinanze.

Condizione del suolo

La qualità del terreno nella posizione della casa è molto importante dal punto di vista dell'efficacia dell'elettrodo di terra utilizzato come parte della protezione contro i fulmini, il cui effetto protettivo si basa sulla corrente di scarica che drena nel terreno.

Nei casi in cui il terreno ha una bassa conducibilità elettrica nella casa di campagna o nell'ubicazione di una casa privata di campagna, è necessario preoccuparsi in anticipo di misure artificiali per aumentarla. Questo può essere fatto aggiungendo una soluzione acquosa di sale da cucina o altri prodotti chimici al terreno.

È inoltre possibile compensare l'insufficiente conducibilità elettrica del terreno riducendo la resistenza della calata e del dispersore, a cui è collegato il parafulmine in una casa privata.

Tuttavia, questa opzione per aumentare l'efficienza della protezione contro i fulmini, di norma, porta ad un aumento del costo dei materiali di consumo e ad un aumento del costo dell'intero sistema nel suo insieme.

Particolare attenzione dovrebbe essere prestata alla scelta di una protezione contro i fulmini affidabile in una situazione in cui è presente un bacino naturale o una fonte chiave nelle immediate vicinanze di una casa privata. Nelle aree con un indicatore di attività temporalesca superiore a 40 ore all'anno, il rischio di danni in questo caso sarà massimo.

Design parafulmine

Per una casa di campagna privata da soli, è necessario familiarizzare con il principio della protezione contro i fulmini.

Al momento della scarica di un fulmine, il fulmine entra in un dispositivo ricevente (un perno metallico, un cavo o una griglia), dopodiché viene deviato lungo uno speciale nastro di acciaio direttamente all'elettrodo di terra.

In questo tratto della catena di protezione, la corrente drena nel terreno, accompagnata da un forte calo della potenza della carica elettrica.

Pertanto, l'auto-sistemazione di un parafulmine per una casa privata comporta la produzione dei seguenti elementi obbligatori di protezione contro i temporali:

• parafulmine a perno o a rete;
• calata affidabile (discesa);
• dispositivo di messa a terra (anello di terra di protezione contro i fulmini).

Un tipico parafulmine a perno è realizzato sotto forma di una spessa barra d'acciaio con una sezione trasversale di circa 10-20 millimetri e una lunghezza di circa 2,5 metri. Durante l'installazione, il perno è fissato saldamente a qualsiasi punto alto del tetto in modo tale che la sua estremità appuntita si alzi sopra questo punto di almeno 2 metri.

Si prega di notare che come punto di attacco si può scegliere o il colmo del tetto di una casa privata o un tubo che rimuove i fumi.

Facciamo subito una prenotazione per cui la versione specificata del parafulmine è l'ideale. Nel caso in cui il tetto di una casa privata sia ricoperto di ardesia, si consiglia di utilizzare un cavo metallico teso lungo il colmo e fissato saldamente a supporti isolanti come ricevitore.

Per i tetti in tegole, la soluzione più ottimale è quella di posare una speciale rete di protezione contro i fulmini su tutta la loro area con un sistema di fili che si estendono da essa.

Tali calate (o discese) sono costituite da un filo con un diametro di almeno 0,6 centimetri o da una striscia dello stesso metallo con una dimensione di 2x30 millimetri.

Durante l'installazione, vengono posati lungo le pareti dell'edificio, quindi saldati da un lato al parafulmine e dall'altro al circuito di terra, realizzato secondo lo schema standard (vedi PUE).

La procedura per organizzare un parafulmine

È meglio avviare un dispositivo di protezione contro i fulmini per un edificio privato suburbano con la fabbricazione di un parafulmine. Allo stesso tempo, il perno di protezione contro i fulmini stesso è fissato saldamente nel punto più alto della struttura (su un tubo o su un palo dell'antenna in legno). Se viene utilizzata una griglia, viene posata sull'intera area del tetto con la formazione di celle di dimensioni non superiori a 12x12 metri (questo valore viene selezionato in base alle dimensioni del tetto e alla qualità richiesta della protezione dai fulmini) .

All'intersezione dei fili, le griglie vengono fissate per la saldatura e quindi fissate sul tetto della casa con l'aiuto di appositi supporti, ben isolati dal materiale di rivestimento.

Lungo il bordo inferiore della griglia sono disposte diverse piazzole di contatto, progettate per collegare il sistema di calata (un tipico progetto di protezione contro i fulmini prevede solitamente due discese per ogni parete della casa).

La parte della struttura a griglia di protezione contro i fulmini adiacente al camino può essere realizzata sotto forma di un anello di dimensioni adeguate, che viene lanciato sopra di esso dall'alto e quindi fissato alla base.

Un dispositivo di deviazione dei fulmini preparato in questo modo fornirà una protezione contro i fulmini di alta qualità a qualsiasi tetto non metallico di una casa privata.

Notiamo inoltre che per la fabbricazione di un parafulmine dovrebbe essere utilizzato un materiale non ossidante (acciaio zincato o rame), poiché non è consentito verniciare secondo i requisiti delle norme. Nel caso in cui tali parafulmini siano costituiti da un tubo cavo d'acciaio, una delle sue estremità è saldata saldamente.

La procedura per la fabbricazione di un elettrodo di terra

Lo scopo principale della protezione contro i fulmini con messa a terra è quello di fornire le condizioni ideali per la diffusione della corrente di scarica nel terreno.

L'adempimento di questo requisito è possibile solo con una resistenza elettrica minima dell'intera struttura dell'elettrodo di messa a terra, costituita da un insieme di grezzi metallici. Di norma, è costruito con 3 barre o profili di acciaio spessi lunghi almeno 2,5 metri, conficcati nel terreno vicino alla casa (non più vicino a 5 metri).

Questi spazi vuoti sono fissati nel terreno in modo tale che le loro cime formino un triangolo regolare con i lati lunghi circa 1,2 metri.

Successivamente, vengono collegati tra loro per la saldatura utilizzando ponticelli della lunghezza appropriata, formando una struttura di messa a terra solida e affidabile.

La struttura così ottenuta può essere utilizzata come messa a terra protettiva di un'abitazione privata. Nel caso in cui la messa a terra della casa sia già disponibile, può essere combinata con un conduttore di messa a terra di protezione contro i fulmini in un unico sistema.

Le persone che vivono in case private hanno paura che i fulmini entrino nelle loro case. Alcuni di loro, per proteggersi da questo, pensano a proteggere l'edificio. La loro preoccupazione è comprensibile, dal momento che ci sono regioni in cui l'intensità dei fulmini può raggiungere fino a 80 ore all'anno. In tale area è necessario installare parafulmini. Il dispositivo di una tale struttura, ovviamente, richiede determinati costi. Tuttavia, in alcuni casi, possono essere ridotti al minimo se tutto il lavoro sulla creazione di un parafulmine viene eseguito a mano.

Zona di protezione

Dovrebbe essere chiaro che tutte le strutture progettate per proteggere dai fulmini hanno una portata limitata. Proteggono solo lo spazio intorno a loro. Pertanto, quando si crea un progetto di parafulmine, è necessario eseguire lavori in modo che tutti gli oggetti situati sul sito cadano nella zona di protezione. Solo in questo caso saranno protetti dai fulmini.

Al momento, in base al grado di affidabilità, si distinguono le strutture che proteggono dai fulmini. Ne esistono di due tipi:

• digitare un;
• tipo B.

I parafulmini del primo tipo forniscono una protezione del 99%, il che ci consente di chiamarli i modelli più affidabili contro i fulmini. Le strutture del secondo tipo forniscono una protezione del 95%.

Dispositivo

Se hai seriamente paura che i fulmini entrino in casa e, per proteggerti da questo, decidi di organizzare un parafulmine, in questo caso, durante il lavoro dovrai creare i seguenti elementi questo edificio:

• parafulmine;
• calata;
• elettrodo di massa.

Parafulmine

Questo è un dispositivo che sembra un'asta di metallo. Dopo l'installazione, si solleverà sopra il tetto dell'edificio. È su di lui che cadranno i fulmini. In questo modo è garantita una protezione affidabile dell'edificio. Inoltre, un tale dispositivo è in grado di resistere a forti carichi di tensione che si verificano in caso di fulmini. Quando crei questo elemento, puoi utilizzare vari materiali.

La scelta migliore - acciaio piatto o tondo, la cui superficie in sezione è di almeno 60 mq. M. Questo elemento ha determinati requisiti in termini di lunghezza. Questo parametro deve essere di almeno 20 cm Il dispositivo deve essere posizionato rigorosamente in posizione verticale. L'edificio più alto del sito è il luogo perfetto per ancorarlo.

Calata

La calata ha la forma di un filo spesso con un diametro di 6 millimetri. Per crearlo, la scelta migliore è l'acciaio zincato. Per quanto riguarda la sua posizione, è meglio scegliere le zone dove sono più probabili i fulmini. Ad esempio, il bordo del timpano può essere un buon posto per posizionarlo. Può anche essere posizionato su un pattino. Il fissaggio di questo elemento del parafulmine viene effettuato vicino alla casa privata, ma con una piccola rientranza di 20 cm.

Se la casa è coperta con materiali facilmente infiammabili, in questo caso il divario è tanto più necessario. Per fissare la calata è necessario utilizzare un dispositivo di fissaggio speciale: chiodi e graffette. Per una maggiore affidabilità del fissaggio di questo elemento, è possibile utilizzare morsetti.

conduttore di messa a terra

È necessario deviare la corrente dal fulmine a terra. Quando si sceglie un materiale per creare questo elemento di un parafulmine, è necessario utilizzarne uno che conduca bene una carica elettrica. È inoltre necessario che il materiale abbia una resistenza minima. Se parliamo della sua posizione, questo elemento del parafulmine è posizionato vicino al portico di una casa privata, ad almeno 5 M. Non è consigliabile installare un elettrodo di terra nelle immediate vicinanze dei binari, nonché in luoghi in cui le persone possono essere. Dopo averlo posizionato, per assicurarti che non danneggi, puoi creare una recinzione attorno ad esso.

Quando si costruisce una recinzione dall'elettrodo di terra, è necessario creare una rientranza di 4 metri e disporre la recinzione stessa lungo il raggio. Se il tempo è bello fuori, non farà alcun male. Ma se è nuvoloso, e ancor di più è iniziato un temporale, stare in prossimità di esso può essere pericoloso per la salute. L'elettrodo di terra è installato nel terreno. La decisione in merito alla profondità di questo elemento è presa dal proprietario della casa. Nel fare ciò, devono essere presi in considerazione i seguenti punti:

• tipo di terreno;
• disponibilità di acque sotterranee.

Ad esempio, se sul sito prevale il terreno asciutto e il livello delle acque sotterranee è basso, viene predisposto un sistema di elettrodi di terra costituito da due aste. La lunghezza di ciascuno di essi non deve superare i 3 metri. I componenti di questo elemento deve essere fissato al ponticello, la cui sezione trasversale dovrebbe essere di 100 mq. m.

Fatto ciò, l'elettrodo di terra viene fissato alla calata mediante saldatura. Successivamente, si immerge nel terreno a una profondità di 0,5 metri. Nel caso in cui il terreno sul sito sia torbato e abbia un'umidità elevata e le acque sotterranee si trovino vicino alla superficie, non è possibile effettuare la messa a terra di mezzo metro. Pertanto, in un caso del genere devono essere utilizzati angoli di metallo, che fungerà da elettrodo di terra. Sono immersi ad una profondità di 80 cm.

Se viene costruito un edificio a più piani, in questo caso i lavori per l'installazione di un parafulmine vengono eseguiti da specialisti. Questi le strutture hanno un proprio raggio di zona di protezione, che consente di posizionarli su ogni edificio. Prima di installare questa struttura, si verifica se i parafulmini già installati sono in grado di fornire protezione contro i fulmini per l'edificio eretto o se è necessario erigerne uno nuovo.

Nel caso di singole case, l'emissione di un parafulmine è decisa dal proprietario stesso. Esistono numerosi fattori di posizionamento degli edifici che riducono al minimo il rischio che i fulmini entrino in casa:

• se una casa si trova nel punto più basso del sito, la probabilità di essere colpiti da un fulmine durante un temporale è ridotta;
• se un grattacielo si trova vicino all'abitazione, quando un fulmine colpisce, è più probabile che venga colpito da un fulmine. Così, la tua casa sarà al sicuro;
• se un parafulmine è installato su una casa vicina, la sua zona d'azione protettiva potrebbe estendersi alla tua casa. E in questo caso, non c'è grande bisogno di un dispositivo parafulmine.

Pertanto, non si può dire che una casa sprovvista di parafulmine sia ad alto rischio di essere colpita da un fulmine.

Opzioni per creare un parafulmine

Se hai ispezionato le tue case e quelle vicine e di conseguenza hai scoperto che non esiste una protezione come un parafulmine sugli edifici vicini, in questo caso la cosa più ragionevole è fare il lavoro per crearlo da solo. Di particolare pericolo sono gli edifici i cui tetti sono ricoperti da tegole metalliche o lamiere di acciaio. Sebbene un tale tetto sembri attraente, la mancanza di messa a terra aumenta il rischio che un fulmine colpisca una casa del genere.

Nella maggior parte dei casi, l'installazione di questa copertura viene eseguita su una cassa di legno. Ciò fornisce l'immagazzinamento della carica. La scarica di un tale dispositivo può verificarsi solo dopo un temporale. Una persona, toccandolo, può ricevere una scarica di corrente di diverse migliaia di volt. Inoltre, non dimenticarlo dopo un fulmine, può verificarsi una scintilla, da cui una casa in legno può facilmente prendere fuoco.

Se vuoi evitare situazioni così spiacevoli, allora bisogna pensare alla messa a terra, che dovrebbe essere posizionato ogni 20 cm Se la tua casa ha un tetto di metallo, in questo caso puoi rifiutarti di creare un parafulmine. Il materiale del tetto stesso diventerà un eccellente parafulmine.

Per salvare la tua casa dai fulmini, puoi installare un parafulmine sul tetto. Tuttavia, sono possibili anche altre opzioni. Se c'è un albero alto vicino alla tua abitazione, puoi installare un parafulmine su di esso con le tue mani, ma a condizione che si trovi a una distanza di tre metri dall'edificio e la sua altezza sia 2,5 volte maggiore di quella di casa tua.

Se questa opzione di un parafulmine ti è sembrata attraente e hai deciso di sistemarla, allora avrai bisogno di un filo da 5 mm. Per prima cosa devi prepararlo, poi un'estremità deve essere sepolta nel terreno, dopo averlo saldato all'elettrodo di massa. L'altra estremità fungerà da parafulmine. Deve essere posizionato in cima all'albero.

Nel caso in cui non ci siano alberi alti nella tua zona, puoi invece utilizzare un albero parafulmine con due aste di metallo. La loro installazione viene eseguita alle estremità opposte del tetto. Lo scarico in questo caso fungerà da conduttore di discesa. Di grande importanza è il materiale della sua fabbricazione. Deve essere di metallo. In questo caso, non dovresti dimenticare il dispositivo di messa a terra.

Conclusione

Indipendentemente dal metodo che scegli per installare un parafulmine, devi ricordare che, dopo aver completato l'installazione di questa struttura con alta qualità, assicurerai un soggiorno confortevole nella tua casa in legno. Ma è necessario controllare periodicamente lo stato del parafulmine fatto a mano. Particolare attenzione deve essere prestata ai suoi collegamenti. Non dovrebbero esserci violazioni in essi. Solo in questo caso non puoi aver paura dei fulmini in casa.

Come proteggere la tua casa dai fulmini? Il fulmine è una scarica naturale di elettricità. Se fosse possibile accumulare una potente carica di fulmine, ciò fornirebbe a un'intera area della città elettricità assolutamente gratuita. A volte, nella nostra casa, può "volare dentro" attraverso fili esterni, non addomesticati da nessuno, e non così desiderabili, ma così distruttivi per la nostra ingegneria elettrica domestica, un "drago blu" chiamato fulmine e distruggere tutte le possibili proprietà acquisite - elettriche ingegneria. Ecco perché è necessario prendere sul serio e responsabile la protezione della casa dai fulmini e non lesinare sui costi dei materiali per l'installazione di un parafulmine, nonché sulla protezione automatica.

Esistono due tipi di protezione contro i fulmini: protezione interna ed esterna. Insieme, due circuiti di protezione contro i fulmini forniranno una protezione contro i fulmini al cento per cento per la tua casa, che proteggerà sia le apparecchiature elettriche che la vita umana.

Protezione contro i fulmini - protezione esterna

La protezione esterna include un parafulmine, che, di regola, è installato nel punto più alto della casa, il parafulmine è collegato a un conduttore che scarica la scarica a terra. C'è stato un tempo in cui un parafulmine era collegato alla messa a terra del circuito della casa. Come si è scoperto, è meglio utilizzare una messa a terra indipendente per deviare una scarica di fulmini. Le caratteristiche del conduttore di terra del parafulmine devono essere le stesse del circuito di terra della casa. Deve anche essere approfondito nel terreno con l'aiuto di perni di almeno 3 metri.

Per le case private, il parafulmine viene spesso installato sul tetto della casa. I parafulmini sono:

• a) viene utilizzato un parafulmine in filo metallico, fissato ai montanti delle parti terminali della casa e teso lungo il colmo, oppure si utilizza un'asta metallica alta del parafulmine, che viene installata verticalmente e fissata con bretelle o un fissaggio speciale progettato per resistere ai carichi del vento.

protezione della casa dai fulmini - parafulmini

• b) un'altra opzione, quando sul tetto viene posata una rete metallica di aste, saldata con una distanza tra le maglie di 2–5 m, con una sezione trasversale di aste di 8–10 mm².

Protezione contro i fulmini - Maglia

• c) la terza versione del parafulmine viene utilizzata se il tetto è in metallo, quindi non è necessario utilizzare i due modelli precedenti. È necessario solo mettere a terra il tetto con l'aiuto di un conduttore e portarlo a terra.

È preferibile utilizzare un filo di acciaio con una sezione di almeno 16 mm² o un filo di rame con una sezione di almeno 10 mm², attraverso il quale l'energia del fulmine andrà al sistema di elettrodi di terra.

Questo è proprio il caso in cui l'olio non può rovinare il porridge: più spesso è il filo, più sicuro. Il conduttore metallico è solitamente collegato all'aerostazione mediante saldatura o bullonatura nel caso di un conduttore in rame. Il conduttore scende lungo la parete esterna della casa, a cui è fissato mediante apposite fascette su materiali non combustibili. Si consiglia di posare il parafulmine su una parete cieca, lontano dalla porta d'ingresso e dalle finestre. Il conduttore del parafulmine non deve passare attraverso elementi metallici (ringhiere metalliche per scale, tubi dell'acqua e di scarico) e ad una distanza di queste strutture non inferiore a 30 cm.

Protezione contro i fulmini - protezione interna

OPN - protezione della casa dai fulmini

La protezione interna contro i fulmini è fornita da speciali dispositivi modulari installati nei circuiti del quadro. Anche se un fulmine non colpisce direttamente la nostra casa, può "saltare" sotto forma di sovracorrente pulsata lungo i cavi stradali esterni. Un conduttore che ha preso un impulso può essere disastroso per gli elettrodomestici collegati alla rete. Dovrai pagare tu stesso l'esito fatale di attrezzature costose, non ci sarà nessuno da incolpare per questo. Proprio per proteggersi da tali situazioni, ci sono speciali dispositivi modulari: scaricatori di sovratensione. All'interno dello schermo (ASU) è possibile installare scaricatori di sovratensione (OPN) che differiscono per classificazione. Questi dispositivi sono simili nell'aspetto ai tradizionali interruttori modulari (VA), solo senza la leva di scatto.

Protettori di sovratensione modulari - Protezione contro i fulmini

Tutto quello che devi sapere sui soppressori di sovratensione è che sono installati tra fase e terra o filo neutro e terra.

Il principio di funzionamento degli scaricatori di sovratensione

Quali scaricatori di sovratensione devono essere installati per la protezione contro i fulmini?

Come si evince dalle assegnazioni di classe degli scaricatori di sovratensione, il rimborso della sovratensione impulsiva avviene per gradi. Non basta installare uno scaricatore di sovratensione solo di classe D e calmarsi. L'ultimo stadio è in grado di estinguere i residui che sono scivolati attraverso B e C. Quindi, da solo, non è in grado di deviare centinaia, o addirittura migliaia di ampere. Quale conclusione si suggerisce da tutto ciò che è stato detto - è necessario installare tutte e tre le classi di scaricatori di sovratensione - B, C e D.

Protezione attiva contro i fulmini per una casa privata

La protezione contro i fulmini attiva differisce da quella passiva, il suo predecessore, in quanto ha un dispositivo elettronico integrato che genera impulsi ad alta tensione all'estremità del parafulmine. Un leader artificiale a grande distanza, con l'aiuto di impulsi ad alta tensione, attirerà su di sé una scarica di fulmini e la porterà a terra.

La protezione attiva contro i fulmini è ampiamente utilizzata nel campo dell'ingegneria civile, in particolare nella costruzione di cottage. Nel nostro secolo molta attenzione è rivolta all'aspetto estetico dell'edificio, quindi, per non rovinare la vista con i tradizionali parafulmini, alcuni proprietari di case utilizzano parafulmini attivi. Il vantaggio si spiega semplicemente: meno parafulmini e calate - meno violazione dell'estetica dell'oggetto

Una casa privata e cottage di campagna si trovano spesso in uno spazio aperto, dove gli edifici stessi sono l'unico prospetto. A causa di ciò, durante il periodo dei temporali, c'è una significativa minaccia di fulmini che colpiscono gli edifici. Una situazione del genere minaccia non solo una scossa elettrica per tutte le persone al suo interno, ma anche la possibilità di un incendio, che provocherà un incendio e danni significativi alla proprietà. Poiché nessuno può prevedere il luogo in cui la scarica colpirà, il modo più efficace per prevenirne le conseguenze negative è un parafulmine.

Ecco perché è importante che la maggior parte dei proprietari di case private e cottage estivi installi un parafulmine con le proprie mani. Un'eccezione possono essere gli edifici situati in una pianura, il cui tetto si trova al di sotto del punto più alto del terreno o cade nella zona di protezione di un edificio vicino e del suo parafulmine.

Il dispositivo e il principio di funzionamento di un tipico parafulmine

Figura 1: dispositivo parafulmine

L'intero design del parafulmine è rappresentato da tre elementi: un parafulmine, una calata e un elettrodo di terra. A seconda delle condizioni locali e delle tue preferenze, ognuno di essi potrebbe avere un design diverso. Ora analizzeremo perché ognuno di essi è necessario e quale opzione scegliere in una determinata situazione.

Parafulmine

Il suo scopo deriva dal nome stesso di questo elemento, infatti funge da elettrodo che riceve una scarica elettrica da fulmine. Il criterio principale per questo è una buona conduttività e stabilità termica, poiché il valore della corrente può raggiungere 100 - 200 kA, che può facilmente bruciare i conduttori sottili. Come un parafulmine può essere installato:

• strutture bar;
• reticolo;
• cavo;
• la superficie del tetto stessa.

I parafulmini ad asta possono essere installati sia direttamente sul tetto stesso che su un apposito palo metallico. Allo stesso tempo, la loro altezza dovrebbe fornire la zona di protezione necessaria per tutte le strutture dell'edificio. Pertanto, un tale parafulmine è rilevante per edifici con una piccola area e altezza.

Riso. 2: parafulmine

Tali dispositivi ad asta possono essere in rame, alluminio o acciaio. I primi due hanno una buona resistenza ai danni da corrosione, grazie alla quale un tale parafulmine praticamente non perde conduttività e sezione trasversale anche durante il funzionamento a lungo termine. Il perno metallico in acciaio, a differenza dei due precedenti, è molto meno soggetto a fondersi per il flusso di correnti elevate, motivo per cui è molto più adatto per aree con frequenti fulmini.

Riso. 3: parafulmine in rete

La griglia come parafulmine viene utilizzata per una vasta area, ad esempio edifici a più piani o centri commerciali. A differenza della versione precedente, non pregiudica il design dell'edificio, quindi può essere utilizzato in qualsiasi esterno moderno. Un tale parafulmine deve avere una determinata sezione trasversale e dimensione della cella, di norma viene selezionato un rinforzo di almeno 6 mm 2. La sua installazione avviene a distanza di sicurezza dal tetto (almeno 15 cm) tramite strutture portanti termoisolanti.

Fig 4: parafulmine a filo

Un parafulmine è un filo flessibile che viene teso su un'area protetta o un edificio. Consente di proteggere una lunga sezione a un minor costo di materiali per un parafulmine. Si effettua sia su supporti autoportanti che sul tetto di una casa di campagna. Nel primo caso, i supporti sono installati all'inizio e alla fine della sezione e nel secondo, all'inizio e alla fine del tetto.

Se le opzioni conduttive vengono utilizzate come materiale di copertura (cartone ondulato, tegole metalliche e altro), possono essere utilizzate come parafulmine per un parafulmine. Tuttavia, devono essere soddisfatte le seguenti condizioni:

• lo spessore dello strato metallico è di almeno 4 mm per l'acciaio, 5 mm per il rame o 7 mm per l'alluminio;
• non ci sono materiali infiammabili sotto il materiale di copertura (isolamento, travi, ecc.);
• l'esterno del metallo non è rivestito con un materiale dielettrico.

Realizzare un parafulmine da un tetto di metallo ti consente di risparmiare denaro su un parafulmine.

Calata

È un conduttore che devia la corrente elettrica dal parafulmine all'elettrodo di terra. Può essere fatto di filo metallico o pneumatico. Deve avere una sezione di almeno 16 mm 2 se di rame, 25 mm 2 di alluminio, 50 mm 2 di acciaio. I seguenti requisiti sono imposti all'attuale collettore:

• Deve essere isolato dai muri e dalle altre strutture della casa;
• Per lui viene selezionato il percorso più breve per il flusso di corrente;
• Assenza di curve e bobine, su cui può verificarsi la rottura del traferro;
• Sufficiente conducibilità alle connessioni elettriche.

Se necessario, la calata viene isolata dalla superficie della casa mediante una canalina portacavi o in altro modo. Questa procedura è particolarmente rilevante per edifici con finiture conduttive o superfici combustibili.

conduttore di messa a terra

È realizzato nella forma che è sepolta nel terreno. Il materiale utilizzato sono elementi in acciaio o rame che sono interrati nel terreno. È formato da rinforzo o pneumatici, i cui requisiti sono stabiliti dalla clausola 1.7.111 del PUE e sono riportati nella Tabella 1

Tabella 1

Materiale	Profilo di sezione	Diametro, mm	Area della sezione, mm	Spessore pareti, mm
Acciaio	Girare:
Nero		16	—	—
		10	—	—
	Rettangolare	—	100	4
	Angolare	—	100	4
	Trubny	32	—	3,5
Acciaio	Girare:
zincato	per la messa a terra verticale;	12	—	—
	per la messa a terra orizzontale	10	—	—
	Rettangolare	—	75	3
	Trubny	25	—	2
Rame	Girare:	12	—	—
	Rettangolare	—	50	2
	Trubny	20	—	2
	Fune multifilare	1,8*	35

Tutte le parti del circuito di terra possono essere collegate e formare un circuito chiuso, oppure allinearsi in una linea continua. Naturalmente, la versione chiusa è considerata più affidabile. Le dimensioni del contorno vengono selezionate in base alle condizioni locali.

Riso. 5: esempio di installazione del sezionatore di terra

Il requisito principale per l'anello di terra è garantire il valore specificato della resistenza transitoria metallo-terra, quindi è meglio posizionarlo in uno strato umido, annaffiarlo periodicamente o trattarlo con materiali che riducono la resistenza transitoria e aumentano la zona di diffusione della corrente (carbone e sale). Secondo la clausola 1.7.103 del PUE, la resistenza non dovrebbe essere superiore a 5, 10 e 20 Ohm per reti con una tensione di fase rispettivamente di 380, 220 e 127 V.

La posizione dell'elettrodo di terra è a non meno di 1 m dalle pareti ea 8 m dai marciapiedi. Poiché a questo punto si genera una tensione di gradino che può provocare una scossa elettrica a chiunque si trovi nel raggio dell'area interessata, è quindi assolutamente vietato avvicinarsi al circuito durante un temporale, nonché toccarne gli elementi portatori di corrente.

Addestramento

Nella fase preparatoria, prima di installare la protezione contro i fulmini, è necessario calcolare i parametri del futuro parafulmine e selezionare tutti gli elementi. Ciò ti consentirà di determinare se gli edifici cadranno nella zona di protezione e quali parametri devono essere modificati in caso di carenze.

Calcolo della zona di protezione

Se il dispositivo di protezione contro i fulmini fornisce una griglia o una superficie del tetto come ricevitore, la zona di protezione coprirà completamente l'edificio. Ma per i parafulmini a filo e asta, è necessario calcolare la zona protettiva.

Riso. 6: zona di protezione parafulmine

Guarda la figura, la zona di protezione è un cono nello spazio, dove la probabilità di un fulmine è significativamente ridotta. Per determinare i parametri di questo cono in relazione al parafulmine stesso e all'edificio, viene effettuato un calcolo. I metodi per calcolare la zona del parafulmine per ciascun tipo sono eseguiti sulla base della SO 153-34.21.122-2003.

Riso. 7: parametri della zona di protezione del parafulmine

Guarda la figura, qui sono mostrati i seguenti parametri:

• xey sono la distanza dal luogo di installazione del parafulmine al contorno del confine dell'edificio.

A seconda dell'altezza di installazione del parafulmine e dell'affidabilità richiesta, viene selezionata una formula per determinare la zona che protegge. A tale scopo, utilizzare i dati della tabella 2

Tavolo 2

Affidabilità della protezione	Altezza parafulmine h, m	Altezza del cono h 0, m	Raggio del cono r0, m
0.9	Da 0 a 100	0,85h	1,2h
	Da 100 a 150	0,85h	(1,2-10 -3 (h-100))h
0,99	Da 0 a 30	0,8h	0,8h
	Da 30 a 100	0,8h	(0,8-1,43 10 -3 ( h-30))h
	Da 100 a 150	(0,8-10 -3 (h-100))h	0,7h
0,999	Da 0 a 30	0,7h	0,6h
	Da 30 a 100	(0,7-7,14 10 -4 ( h-30))h	(0,6-1,43 10 -3 ( h-30))h
	Da 100 a 150	(0,65-10 -3 (h-100))h	(0,5-2 10 -3 ( h-100))h

Per determinare il raggio della zona del parafulmine a una certa altezza, viene utilizzata la formula: r x \u003d r 0 × (h 0 -h x) / h 0

Riso. 8: zona di protezione del filo antifulmine

La figura mostra un diagramma schematico della zona di protezione per un parafulmine a cavo con la sua piccola lunghezza. A grandi distanze, a causa della scarsa tensione nel punto medio, possono verificarsi cedimenti, che distorceranno leggermente i confini dell'area protetta dal parafulmine.

Riso. 9: Parametri della zona di protezione del parafulmine

Guarda la figura, qui la zona del parafulmine è caratterizzata dai seguenti parametri:

• h è l'altezza del parafulmine stesso;
• h 0 - l'altezza della zona di protezione del parafulmine;
• h x - altezza ad un certo punto (fissata a livello del tetto dell'edificio);
• r 0 è il raggio della zona di protezione del parafulmine al suolo;
• r x è il raggio della zona di protezione del parafulmine nel punto selezionato;
• L è la lunghezza del parafulmine.

In base all'affidabilità richiesta, a seconda dell'altezza del parafulmine, i parametri della zona di protezione vengono calcolati utilizzando le formule della tabella 3.

Tabella 3

Affidabilità della protezione	Altezza parafulmine h, m	Altezza del cono h 0, m	Raggio del cono r0, m
0.9	Da 0 a 150	0,87h	1,5h
0,99	Da 0 a 30	0,8h	0,95h
	Da 30 a 100	0,8h	(0,95-7,14 10 -4 ( h-30))h
	Da 100 a 150	0,8h	(0,9-10 -3 (h-100))h
0,999	Da 0 a 30	0,75h	0,7h
	Da 30 a 100	(0,75-4,28 10 -4 ( h-30))h	(0,7-1,43 10 -3 ( h-30))h
	Da 100 a 150	(0,72-10 -3 (h-100))h	(0,6-10 -3 (h-100))h

Il raggio della zona del parafulmine all'altezza dell'edificio è calcolato dalla formula: r x \u003d r 0 × (h 0 -h x) / h 0

La scelta del materiale per il parafulmine

Come materiale per un parafulmine, è consuetudine utilizzare tre opzioni: rame, alluminio e acciaio. I parafulmini in rame sono caratterizzati da una lunga durata e si distinguono per la capacità di mantenere i propri parametri durante l'intero periodo di installazione, anche in aree interrate. Ma lo svantaggio principale di un parafulmine in rame è il suo costo elevato.

L'alluminio è caratterizzato da un peso molto inferiore, quindi crea un carico insignificante sulle strutture portanti dell'edificio. Ha anche una buona conduttività elettrica. Ma, nel tempo, è soggetto a distruzione da fattori atmosferici ed è facilmente soggetto a deformazione meccanica.

L'acciaio è il più resistente, resistono facilmente ai carichi del vento e gli elementi di un tale parafulmine possono essere collegati mediante saldatura, a differenza del rame e dell'alluminio. Si caratterizza anche per il basso costo. Gli svantaggi di un parafulmine in acciaio sono l'elevata resistività e la suscettibilità alla corrosione.

Luogo di installazione

Per installare un parafulmine, è necessario selezionare il punto più alto. Pertanto, viene posizionato sul tetto dell'edificio, se la sua altezza non è sufficiente per portare l'intero edificio nella zona di protezione, è possibile utilizzare supporti speciali o alberi vicini. Per determinare l'effettiva posizione di installazione del parafulmine, è necessario applicare la zona di protezione ottenuta durante il calcolo alla planimetria del sito.

Riso. 10: zona di protezione sul piano edilizio

Il tetto è l'opzione più vantaggiosa, poiché il picco della zona di protezione si troverà sopra l'edificio. Uno o più supporti autoportanti consentono di spostare l'area protetta da un parafulmine nel punto desiderato del sito, ed è ottimo per le situazioni in cui gli edifici sono dispersi nel sito. L'uso del legno come supporto consente di risparmiare sull'acquisto e l'installazione di una struttura in metallo o cemento armato, ma causa una serie di difficoltà durante il funzionamento, pertanto è considerata un'opzione indesiderabile.

Istruzioni dettagliate per realizzare un parafulmine

Le opzioni più semplici per un parafulmine di campagna sono l'asta e il cavo, puoi implementarli tu stesso. Per evitare errori e costi aggiuntivi durante l'installazione di un parafulmine, attenersi alla seguente sequenza.

Asta

Per costruire un parafulmine a stelo, eseguire le seguenti manipolazioni:

La distanza tra loro e la loro altezza è selezionata in modo che il conduttore non si pieghi sulla superficie del tetto e delle pareti.

Corda

L'installazione di un parafulmine a cavo viene eseguita in modo identico. A seconda della situazione specifica, il cavo può essere teso con un cavo flessibile tra supporti o montato su staffe. Nel primo caso, il parafulmine si abbasserà al variare della tensione, quindi montare un filo rigido di rame o acciaio su una staffa è molto più redditizio. Questa procedura viene eseguita nella seguente sequenza:

Dopo aver completato l'installazione di uno qualsiasi dei tipi proposti, assicurarsi di controllare la resistenza dell'intera struttura. Idealmente, il test viene eseguito utilizzando un ponte, ma a casa andrà bene un normale multimetro o una luce di prova.

Istruzioni video

Da tempo immemorabile, il lampo di fulmini e il rombo del tuono durante un temporale hanno causato una paura inspiegabile in una persona. Più tardi, le persone si sono rese conto che il pericolo non era il tuono in sé, ma il fulmine, che poteva colpire edifici, alberi ad alto fusto e persino persone e animali.

I fulmini hanno spesso innescato incendi che hanno distrutto interi insediamenti e lasciato i residenti senza casa. Pertanto, è molto importante fare tutto il possibile per proteggere la tua casa dai fulmini e dalle sue conseguenze.

Hai bisogno di una protezione contro i fulmini per un tetto in metallo?

Per più di un secolo, il metallo è stato più comunemente usato per coprire i tetti degli edifici residenziali. Si tratta di tradizionali tetti aggraffati in lamiera d'acciaio e rame e tetti in tegole metalliche o cartone ondulato.

Sebbene il metallo del tetto stesso non sia combustibile, nella maggior parte dei casi viene posato su listelli di legno e rivestimenti isolanti combustibili. Sono loro di solito la fonte di accensione, poiché quando un fulmine colpisce, si verificano scioglimenti e ustioni nel rivestimento metallico del tetto, causati dall'enorme temperatura della scarica del fulmine. Pertanto, non appena le persone hanno capito la natura dei fulmini, hanno iniziato a installare parafulmini su edifici alti per proteggerli dalle intemperie.

Protezione contro i fulmini di un singolo edificio residenziale con tetto in metallo

I primi parafulmini erano aste di metallo sollevate in alto su alberi speciali, che attiravano scariche di fulmini durante un forte temporale. Ecco perché la protezione contro i fulmini di un tetto metallico mediante un parafulmine trasforma immediatamente la tua casa in un oggetto di possibile attacco, mettendo in pericolo non solo te, ma anche i tuoi vicini.

Quando si decide sulla necessità di un dispositivo di protezione contro i fulmini, è necessario prima studiare l'altezza degli edifici circostanti. Se ci sono oggetti dominanti vicino a te, ad esempio edifici alti, torri d'acqua o torri di trasmissione dell'energia principale, è meglio non affrettarsi a installare un parafulmine.

In questo caso, è meglio mettere a terra il tetto in metallo. Per fare ciò, le lamiere della copertura sono collegate in modo sicuro tra loro e con tutte le strutture metalliche poste sul tetto e collegate alla rete di terra.

Diagramma di messa a terra del tetto in metallo

Gli elettricisti lo chiamano un sistema di equalizzazione del potenziale. Durante un temporale (con scariche di fulmini ravvicinate), si verificano enormi picchi nell'aria elettrificata, che possono portare a scariche elettriche tra le varie parti del tetto. La messa a terra del tetto in ferro proteggerà anche l'edificio dal verificarsi di tensioni di gradino all'interno della casa con una grande differenza di potenziale.

Installazione di un parafulmine

Se la tua casa non è protetta dai vicini edifici più alti, dovrai occuparti tu stesso della sua protezione contro i fulmini.

La maggior parte degli esperti considera l'installazione più ottimale di un parafulmine vicino alla casa a una certa distanza da essa. Avendo protetto l'edificio da un colpo diretto di una scarica di fulmini, allo stesso tempo non causerà pericolose sovratensioni all'interno della casa.

Se c'è un albero alto vicino alla casa, il parafulmine può essere installato direttamente su di esso. Per fare questo, un'asta di metallo è fissata su un lungo palo in modo che la sua estremità sia più alta della corona dell'albero.

Per installare un parafulmine, puoi anche utilizzare un palo su cui è installata un'antenna televisiva. Se ciò non è possibile, i parafulmini vengono installati direttamente sul tetto dell'edificio. Possono essere posizionati sia sui frontoni che sul camino della casa.

Un parafulmine montato su un tubo e un sistema di protezione contro i fulmini su una copertura metallica

Negli ultimi anni sono comparsi moderni sistemi della cosiddetta "protezione attiva contro i fulmini". In essi, al posto dei soliti parafulmini ad asta, sono installati speciali dispositivi che inviano una potente scarica elettrica verso il fulmine, che assume tutta la forza del suo impatto.

Vari tipi di protezione contro i fulmini per edifici

Dal corso di fisica scolastica è noto che la zona di protezione di un parafulmine è un cono, all'interno del quale deve trovarsi l'oggetto protetto. Ne consegue che più alto è il parafulmine, maggiore è il volume dello spazio protetto.

L'altezza del parafulmine dovrebbe essere circa tre volte la lunghezza dell'edificio. Spesso, se l'edificio è di grandi dimensioni, è molto difficile e dispendioso in termini di tempo installare un parafulmine dell'altezza richiesta. In questi casi vengono utilizzati altri tipi di parafulmini. Oltre all'asta, i parafulmini sono del tipo a rete ea cavo.

Quando si installa un parafulmine di qualsiasi tipo, sono obbligatori il dispositivo di un sistema di equalizzazione del potenziale e la messa a terra in una casa sul tetto privata.

Dispositivo per la protezione contro i fulmini esterni di un edificio residenziale

Gli elementi principali del sistema di protezione contro i fulmini sono il parafulmine, la calata e l'elettrodo di terra.

Il parafulmine più comune è un'asta d'acciaio con una sezione trasversale di almeno 100 mm² e una lunghezza fino a 1,5-2,0 m Di solito per questo scopo viene utilizzata una barra d'acciaio con un diametro di 12 mm.

Una calata collega il parafulmine al circuito di terra. Già dal suo stesso nome è chiaro che è progettato per deviare una scarica di fulmini nel terreno. Lo spessore della calata deve essere di almeno 6 mm, poiché la corrente di scarica del fulmine può raggiungere i 200 mila ampere! Alla calata è collegata anche la messa a terra del tetto metallico.

Il ground loop è costituito da diversi elettrodi immersi nel terreno e interconnessi. La scelta del suo design dipende dalle caratteristiche del terreno nel luogo di costruzione della casa.

Il collegamento di tutte le parti del sistema di protezione contro i fulmini tra loro deve essere molto affidabile. La figura mostra i vari modi di interconnettere i suoi vari elementi.

Il circuito di terra viene eseguito a una distanza di 1,5-2,0 m dal muro dell'edificio dal lato opposto all'ingresso della casa. Per fare ciò, una trincea viene strappata con una profondità di almeno 0,5 m Gli elettrodi di messa a terra da angoli di acciaio o pezzi di tubi metallici vengono martellati sul fondo della trincea a una profondità di 2-3 m.