La scarica del fulmine, che cade sugli elementi strutturali della struttura, è accompagnata da un impressionante effetto elettromagnetico. Ciò, a sua volta, influisce negativamente sul funzionamento delle apparecchiature elettriche. La progettazione di un sistema di protezione contro i fulmini consente di ridurre i danni ai conduttori dei cavi e ridurre al minimo la probabilità di colpire un oggetto con una forte carica.
Struttura
Il parafulmine è una misura di protezione passiva che garantisce il funzionamento sicuro delle strutture, preserva la salute e la vita del personale e dei residenti durante gli effetti distruttivi dei disastri naturali. I sistemi di protezione contro i fulmini sono costituiti dai seguenti elementi principali:
- Ricevitore di scarica.
- Lavello.
- Circuito di terra.
Tipi di protezione contro i fulmini
Attualmente si distinguono sistemi di protezione dai fulmini attivi e passivi. La versione tradizionale - passiva è composta da un ricevitore di scarica, un elemento che trasporta corrente e una messa a terra. Principio operativoun tale sistema è abbastanza semplice. Il parafulmine assume un fulmine, dopodiché lo dirige a massa attraverso i percorsi conduttivi della calata. Alla fine, lo scarico si estingue nel terreno.
A sua volta, il sistema di protezione contro i fulmini attiva funziona secondo il principio della ionizzazione dell'aria. A causa di questo effetto, si verifica l'intercettazione della scarica. I sistemi di protezione contro i fulmini attivi sono costituiti dagli stessi elementi di quelli passivi. Tuttavia, la loro portata è molto più ampia e raggiunge circa 100 metri. In questo caso viene protetto non solo l'oggetto su cui sono montati gli elementi del sistema, ma anche gli edifici vicini.
La protezione attiva contro i fulmini è molto più efficace. Pertanto, non sorprende che questa opzione sia preferita dagli utenti nella maggior parte dei paesi sviluppati. Tuttavia, il costo di tali soluzioni è molto più alto.
Opzioni per ricevitori di scarica
Nella versione standard, il ricevitore completo è un normale perno di metallo, che viene montato in posizione verticale sul tetto dell'edificio. È estremamente importante fissare questo elemento nel punto più alto e aperto del tetto. Se l'edificio ha una struttura del tetto complessa, in termini di aumento del livello di sicurezza, si consiglia di installare più ricevitori di scarica.
Si distinguono varianti separate di parafulmini, che differiscono in base al loro design:
- Protezione pin.
- Cavo metallico.
- Rete fulminea.
Protezione pin
Se la struttura contiene un tetto in metallo, la soluzione corretta è installare un sistema di protezione contro i fulmini a perno. Il ricevitore di scarica sotto forma di un'asta di metallo standard è montato su una collina. Quest'ultimo è collegato a terra tramite calate.
La protezione del perno può essere presentata sotto forma di un'asta metallica rotonda con una sezione trasversale di almeno 8 mm o una striscia di metallo con parametri 25 x 4. La lunghezza dell'elemento che riceve lo scarico dovrebbe essere tale che la sua estremità si alzi al di sopra del punto più alto dell'oggetto di circa 2 metri.
La capacità del sistema di protezione contro i fulmini e di messa a terra di proteggere grandi aree dall'essere colpite da una scarica dipende direttamente dall' altezza del perno. L'area che un parafulmine può proteggere è definita come un cerchio con un raggio identico all' altezza del parafulmine.
Protezione del cavo
In presenza di un tetto ricoperto di ardesia, il ricevitore di scarica di fulmini è realizzato sotto forma di un cavo metallico. Quest'ultimo viene tirato lungo il colmo del tetto. L' altezza della sua posizione dovrebbe essere di almeno 0,5 metri dalla superficie.
Se è necessario realizzare la protezione più affidabile, vengono utilizzati supporti metallici per il tensionamento del cavo, che sono isolati dal ricevitore di scarica. Questo metodo è applicabile anche agli edifici con tetti in legno e tetti sotto forma di piastrelle di ceramica.
Protezione a rete
Questa soluzione è la più difficile da implementare. comedi norma si applica ai tetti ricoperti di tegole. In questo caso, il ricevitore di scarica è una rete metallica posata sul tetto dell'edificio. La sezione trasversale dei conduttori elettrici in questo caso dovrebbe essere di almeno 6 mm e il passo della cella dovrebbe essere di circa 6 x 6 m.
Il sistema considerato è collegato alla calata e all'elemento di messa a terra mediante saldatura. In assenza di questa possibilità, è consentito l'uso di elementi di fissaggio imbullonati.
L'installazione delle calate qui viene eseguita utilizzando un filo di acciaio tondo. Vengono posati nella direzione della messa a terra lungo le pareti e il tetto dell'edificio, fissando i conduttori elettrici con apposite staffe.
Il percorso per la posa degli elementi di calata è selezionato in modo tale che gli elementi conduttivi non entrino in contatto con porte, finestre, portici, porte di garage metalliche e altre strutture con cui le persone possono interagire durante il funzionamento del struttura.
Se un edificio contiene un'abbondanza di materiali infiammabili (polistirene espanso, legno, plastica) nella sua struttura, le calate devono essere posate a una distanza di circa 15-20 cm dalle superfici., temporali prolungati.
In questo caso può essere installato anche un sistema interno di protezione contro i fulmini, che prevede l'installazione di appositi scaricatori in grado di proteggere le apparecchiature elettriche dalle sovratensioni. Tali strutture sono collocate in prossimità del punto di ingresso del cavo di alimentazione nella struttura.
Lavello
Agisce come elemento obbligatorio dei sistemi di protezione contro i fulmini. Progettato per trasferire la carica al circuito di terra.
Il cavo di corrente è un filo metallico con uno spessore di almeno 6 mm, che è collegato al ricevitore di scarica. La combinazione di entrambi gli elementi consente di estinguere carichi fino a 200.000 Ampere. La condizione più importante per combinare questi componenti strutturali è la prestazione di una saldatura altamente affidabile, che elimina la possibilità di rottura dei giunti e allentamento dei dispositivi di fissaggio sotto l'influenza del vento, quando gli strati di neve cadono.
Il cavo di corrente viene calato lungo le pareti dell'oggetto dal tetto, fissando il conduttore con delle staffe. L'estremità del filo metallico è diretta al circuito di terra. Se il sistema di protezione contro i fulmini di edifici e strutture prevede l'installazione di più elementi conduttori di carica, questi sono posti ad una distanza di circa 20-25 metri l'uno dall' altro alla massima distanza possibile da porte e finestre.
Secondo le norme di sicurezza, le calate non devono essere piegate bruscamente. L'ipotesi di tali errori di calcolo aumenta la probabilità di una scarica di scintille nel caso in cui un oggetto venga colpito da un fulmine. Questo, a sua volta, può causare l'accensione della struttura.
Quando si installa un sistema di protezione contro i fulmini, è opportuno rendere la calata il più corta possibile. Allo stesso tempo, si consiglia di installarlo più vicino alle sporgenze taglienti, ai bordi dei timpani, agli abbaini.
Messa a terra
Il dispositivo di messa a terra è progettato per garantire un'efficiente scarica di scarico a terra. Consiste di diversi elettrodi interconnessi piantati nel terreno.
Quando un oggetto viene messo in funzione, secondo le regole, deve essere prevista inizialmente una messa a terra comune per tutti gli apparecchi elettrici collegati alla rete. Se non c'è, preparare l'elemento non è così difficile. Per questo viene preso un conduttore in acciaio o rame con una sezione trasversale di 50-80 mm. Viene scavata una trincea lunga 3 m e profonda almeno 0,8 m Sui lati opposti della rientranza vengono conficcate le aste, che sono collegate mediante una traversa in acciaio mediante saldatura. Una calata è collegata alla struttura risultante. Infine, vengono verniciati i punti dei gomiti di saldatura, dopodiché la struttura di messa a terra viene martellata sul fondo della trincea.
Controllo dei sistemi di protezione contro i fulmini
Il collaudo del sistema di scarico delle scariche comporta l'ispezione visiva degli elementi strutturali, nonché la misurazione degli indicatori di resistenza. Esternamente viene verificata l'affidabilità del collegamento dei contatti tra parafulmine, calate e messa a terra. Tutte le saldature vengono maschiate con un martello.
La misurazione della resistenza dei conduttori di messa a terra dei singoli parafulmini e dei collegamenti bullonati richiede la presenza di apparecchiature speciali registrate a norma.
Alla fine
Come puoi vedere, ci sono diverse opzioni per la protezione dai fulmini di un oggetto. Queste o altre soluzioni vengono selezionate in base all'ampiezza del budget, alla natura della struttura, alla necessità di garantire un certo livello di sicurezza.
Attualmente, lo sviluppo di progetti di alimentazione durante la messa in funzione di un oggetto non prevede la creazione di protezione contro i fulmini. Almeno la sua presenza non è un requisito. Pertanto, la decisione sull'opportunità di predisporre un sistema per proteggere l'edificio dai fulmini viene presa da ciascun proprietario sulla base di considerazioni personali.
