Comment protéger votre maison contre la foudre: faites des virages

Afin de protéger la maison contre la destruction et les incendies dus à la foudre pénétrant dans le bâtiment, les gens utilisent depuis longtemps des paratonnerres. Dans les grandes villes, la construction et les organisations spécialisées le font. À la campagne, en particulier près des étangs et des marais, sur les collines et les espaces ouverts, le risque n'est pas moindre, vous devez donc prendre soin de protéger le bâtiment à l'avance. De plus, le dispositif de protection contre la foudre ne nécessite pas de dépenses importantes, et l'avantage est évident.

Pourquoi la protection contre la foudre à la maison

Selon les recherches des services météorologiques, pour chaque kilomètre carré du territoire de la Fédération de Russie, en moyenne, deux à trois coups de foudre par an se produisent. Dans 25% des cas, une décharge électrique céleste s'accompagne de dommages à divers objets. Cela est dû au fait que la température au point d'application de la décharge peut atteindre 30 000 degrés. Les indicateurs de tension et de courant sont très élevés: jusqu'à 150 millions de volts et 200 mille ampères. Bien que l'effet de la foudre soit de courte durée, les matériaux qui supportent la combustion clignotent instantanément. Et comme les tempêtes s'accompagnent de vents forts, la probabilité d'un incendie augmente de façon exponentielle.

Habituellement, les moyens de protéger une maison contre la foudre s'appellent un paratonnerre, mais ce n'est pas une définition exacte, car le tonnerre n'est que l'accompagnement sonore des décharges de foudre. Une formulation plus précise est la protection contre la foudre. Il reflète l'essence de l'appareil et est accepté par les spécialistes travaillant dans ce domaine de la sécurité.

Afin de protéger le bâtiment des coups de foudre, il existe des dispositifs basés sur l'action dont l'une des lois de l'électrostatique. Lors d'un orage, une charge potentielle élevée d'ions s'accumule dans l'atmosphère. Cela a un sens positif. La terre a toujours une charge négative.Lorsque la différence de potentiel atteint une valeur critique, l'entrefer entre eux traverse une étincelle géante, qui s'appelle la foudre.

Pour éviter un coup de foudre dans le bâtiment, un paratonnerre est installé dessus, dirigeant le courant vers le sol, contournant le bâtiment. Ceci est réalisé en utilisant des matériaux ayant une conductivité supérieure à la toiture.

Structure de protection contre la foudre

Les paratonnerres se déclinent en deux variétés: passive et active.

Protection passive contre la foudre

La protection passive contre la foudre est le type le plus courant et le plus traditionnel utilisé dans tous les pays du monde. Dans la législation nationale, il est réglementé par la norme RD 34.21.122–87 - «Instructions pour la protection contre la foudre des bâtiments et des structures».

Conformément à ce document, la protection contre la foudre selon les indicateurs de qualité est divisée en quatre catégories par ordre décroissant. Autrement dit, la première catégorie est la plus élevée, la quatrième - le minimum autorisé. La catégorie dépend de la densité de l'aérogare par mètre carré de surface de toit.

Protection active contre la foudre

La protection active contre la foudre est apparue relativement récemment - au milieu des années 80 du siècle dernier. Son essence réside dans le fait qu'à la place d'une flèche conventionnelle est placé un dispositif qui attire la décharge sur lui-même. Il a des dimensions plus petites et fonctionne en raison de l'ionisation forcée de l'air. Cela, selon les fabricants, permet de provoquer artificiellement une décharge de foudre à des stades antérieurs, lorsque la différence de potentiel est relativement faible. L'avantage est que les décharges se produisent plus souvent, mais avec moins de force.

Structurellement, l'ionisation de l'air est effectuée soit par des circuits électroniques spécialisés, soit par un parafoudre, agissant au moment de l'augmentation de la tension totale du champ électrique dans l'atmosphère pré-orage.

La différence externe de ces paratonnerres est que des bols métalliques caractéristiques sont montés sur l'antenne, leur forme ressemblant à une soucoupe volante.

Il n'y a aucune disposition dans la législation réglementaire nationale régissant l'installation d'une protection active contre la foudre. Cela est dû au fait que la plupart des experts dans ce domaine sont très sceptiques quant à l'efficacité de ce type de protection contre la foudre. De nombreux cas ont été décrits et enregistrés lorsque des décharges d'électricité n'ont pas touché l'antenne, mais à proximité, mettant ainsi en danger le bâtiment.

Conception et dispositif de protection contre la foudre

Toutes les pièces des paratonnerres sont en métal - cuivre, aluminium ou acier. Seules les fixations avec lesquelles les conducteurs rejoignent la surface du toit ou du mur doivent être diélectriques. Le circuit classique du dispositif de protection contre la foudre se compose de trois parties principales:

• paratonnerre;
• conducteur descendant;
• mise à la terre.

Paratonnerre

Le terminal aérien est installé sur le toit du bâtiment et sert à capter la décharge électrique. Dans de rares cas, l'aérogare n'est pas installée sur le toit lui-même, mais à proximité immédiate, par exemple, sur un mât d'antenne de télévision à proximité ou sur un grand arbre.

Les paratonnerres sont:

• pivot;
• câble;
• engrener.

Paratonnerre

Les structures de tige sont les plus courantes dans le secteur privé et sont faciles à installer. On pense que plus l'antenne du paratonnerre est haute, plus elle protège d'espace. Il existe une formule pour le calcul approximatif de la hauteur de l'aérogare.

Cône imaginaire avec un sommet à l'extrémité de l'antenne du terminal aérien et un angle latéral de 90^{à propos} couvre une zone sûre.

En règle générale, dans les maisons privées, la hauteur de l'antenne du terminal aérien varie de 0,5 à 2 mètres. Des antennes prêtes à l'emploi sont en vente, mais vous pouvez les fabriquer vous-même. Il peut s'agir d'une barre ronde en cuivre d'une section de 35 mm², renfort en acier avec section de 65 mm² ou un tuyau d'eau galvanisé scellé aux deux extrémités.

Si le toit du bâtiment a une configuration complexe, parfois plusieurs antennes sont utilisées. Ceci est fait de sorte qu'à une hauteur inférieure, le revêtement protecteur soit grand.

Le support d'antenne doit être fiable et ne pas entrer en contact avec la partie métallique de la surface du toit. La base du support doit avoir des propriétés diélectriques.

Paratonnerre à câble

Le paratonnerre à câble est pratique en ce sens que son installation n'est pas associée à des travaux complexes à haute altitude. Le câble est installé le long de l'axe de la crête à une hauteur de 15 à 20 cm L'épaisseur du câble est recommandée d'au moins 6 mm. Il est monté sur des supports métalliques ou en bois, son affaissement ou son balancement par le vent est inacceptable. Le câble s'étire comme une corde.

Terminal à air maillé

Le treillis métallique en tant que paratonnerre est le plus souvent utilisé dans les immeubles à toit plat, les centres commerciaux et le secteur privé. Il existe certaines caractéristiques de montage d'un terminal d'air en maille sur un toit plat:

• le treillis est posé sur un sol en béton et recouvert de matériaux calorifuges. Une condition préalable à cela est l'incombustibilité de tels revêtements;
• l'installation est effectuée sur le toit, la grille est exposée sur des supports en plastique à une hauteur de 10-15 cm.

Le choix de l'une ou l'autre option dépend de la conception. Le plus souvent, la méthode de style externe est utilisée.

Une maille est constituée d'un conducteur métallique d'une section de 6 mm ou de bandes rectangulaires de métal de 20x4 mm. Conformément aux normes internationales, la distance entre les fils ne doit pas dépasser 12 mètres dans le secteur résidentiel et 5 mètres dans le secteur non résidentiel. Le périmètre du bâtiment est couvert par un conducteur de contour, et les connexions entre les bandes métalliques sont fixées avec des boulons ou de la soudure. Les cellules sont réparties uniformément sur toute la zone. Si le toit est en métal et que l'épaisseur du métal est inférieure à 4 mm, l'aérogare est installée sur des supports spéciaux. La hauteur de montage doit garantir l'absence d'éclateur.

Conducteur de descente

Un conducteur de descente est un élément intermédiaire important de la protection contre la foudre entre un terminal aérien et le sol. Sert à la transmission des décharges électriques. Par conséquent, compte tenu de grandes quantités de courant, il est réalisé sous la forme d'un conducteur tout métal de 6 mm de diamètre ou sous la forme d'un bus de 4 × 20 mm.

L'extrémité supérieure du conducteur de descente est soudée ou boulonnée au terminal pneumatique, l'extrémité inférieure est fixée de la même manière au sol. La partie médiane longe le mur, tandis que les 2,5–3 mètres inférieurs sont recommandés pour être placés dans un chemin de câbles isolant ou ondulé. Cela créera une protection supplémentaire contre la foudre pour une personne se trouvant à proximité. Selon les documents réglementaires, la distance entre les conducteurs de descente ne doit pas être inférieure à 25 mètres, si possible, ils doivent être posés sans s'approcher des fenêtres et des portes d'entrée. N'abaissez pas le conducteur de descente le long du coin du mur.

Une condition importante pour l'installation d'un jeu de barres collecteurs est une interdiction des plis de plus de 90^{à propos} et la formation d'anneaux. Dans ces endroits, des étincelles de lumbago peuvent se produire, entraînant par la suite un incendie. Lors de la connexion de pièces du collecteur entre elles, il est recommandé d'utiliser le soudage.Si la connexion est rompue, un arc électrique à haute température peut se former avec toutes les conséquences qui en découlent. La règle de base de la pose d'un conducteur couché est de descendre au sol sur la distance la plus courte.

Parfois pour déguiser le conducteur, il est monté sous un drain. Mais vous ne pouvez en aucun cas fixer le pneu sur la surface en étain de la gouttière.

Mise à la terre

La mise à la terre est la destination finale d'une décharge électrique. Pour que l'électrode de masse fonctionne correctement, la composition du sol dans laquelle elle se trouve doit être prise en compte. La meilleure option est considérée comme un sol brut, qui a une bonne conductivité électrique. Le sable sec est considéré comme le pire: dans ce cas, il est nécessaire d'augmenter la surface du sol.

Le matériau à partir duquel la mise à la terre est réalisée n'a pas d'importance. Les aciers faiblement alliés se corrodent assez rapidement et, lorsqu'ils pourrissent, réduisent fortement le degré de conductivité électrique. Le fer galvanisé ne protège pas contre l'apparition de rouille. Au fil du temps, dans un sol humide, cette mise à la terre se transforme en poussière rouillée. Les plus appropriés sont la mise à la terre en cuivre et en acier inoxydable, leur durée de vie peut être très longue.

Il existe plusieurs façons d'organiser la mise à la terre. Chacun d'eux a ses avantages et ses inconvénients.

1. Il peut s'agir de tuyaux ou de coins métalliques conduits à une profondeur de 2 à 3 mètres, d'un canal ou d'une poutre en I creusée. Tous les éléments de mise à la terre sont interconnectés soit par un coin, soit par un bus métallique. De ce fait, la zone de contact entre le système d'électrodes de terre et le sol augmente, ce qui conduit à une "utilisation" de haute qualité de la décharge de foudre.
2. Dans le ménage privé, ils creusent souvent un tonneau de fer ou une feuille d'acier inoxydable épais dans le sol.
3. Parfois, ils utilisent de gros morceaux de treillis métallique soudé, le creusant à une profondeur de 1 mètre.

Pour augmenter la conductivité électrique du sol sec, du sel ou du nitrate de potassium est versé dans des trous profonds. Étant un bon conducteur et se dissolvant progressivement dans le sol, le sel retient également l'humidité autour de lui. Cette procédure peut être effectuée une fois tous les plusieurs années.

La règle principale pour l'installation de la mise à la terre est qu'elle ne peut pas être placée à moins de 5 mètres de la porte d'entrée, du porche ou de la terrasse. La même distance doit être maintenue des terrains de jeux, des sentiers et des volières avec des animaux. La distance minimale autorisée aux murs de la maison est de 1 mètre.

Vidéo: dispositif de mise à la terre de protection contre la foudre

Prévention et entretien de la protection contre la foudre

Comme toute construction technique, les paratonnerres nécessitent une attention particulière. Ce faisant, faites attention aux détails suivants.

1. Facilité d'entretien de tous les types de fixation. Toutes les quelques années, il est nécessaire de vérifier toutes les connexions filetées, de serrer les boulons et les écrous desserrés. Après des orages fréquents, les joints reliés par soudage doivent être inspectés pour une rupture.
2. Au moins une fois tous les cinq ans, effectuez une inspection approfondie de la mise à la terre, surveillez le degré de corrosion du métal. Utilisez un testeur pour mesurer la résistance électrique de l'électrode de terre.

Caractéristiques d'installation de bricolage d'un terminal aérien

Malgré la complexité apparente de l'installation d'équipement de piégeage de la foudre, il est possible pour chaque personne qui lit attentivement les recommandations ci-dessus de calculer et d'installer indépendamment un paratonnerre domestique. Il suffit d'avoir un outil simple et les matériaux nécessaires.

Classiquement, l'ensemble du processus peut être divisé en 5 étapes.

Calcul des matériaux

L'essentiel est de choisir correctement la hauteur de l'antenne du paratonnerre. Lors du calcul de la longueur de la flèche, vous pouvez utiliser la proportion bien connue: la hauteur du mât est égale à un et demi du rayon de la zone protégée.

Par exemple, si le diamètre du cercle dans lequel se trouve la maison est de 20 mètres, un rayon et demi sera de 10x1,5 = 15 m. Soustrayez la hauteur de la maison elle-même de cette valeur et obtenez la valeur souhaitée. Par exemple, si la structure mesure 10 mètres de haut, puis en les soustrayant de 15 mètres, nous obtenons la taille de flèche de protection contre la foudre souhaitée - 5 mètres.

La longueur du conducteur de descente est calculée en fonction des paramètres et de la configuration de l'itinéraire prévu. Le sectionneur de mise à la terre et toutes les attaches associées sont prévus en fonction de leur emplacement.

Installation du récepteur dans un endroit approprié

Lors de l'installation d'une antenne d'aérogare, la structure du toit, l'emplacement des éléments de structure combustibles, l'emplacement des portes et des fenêtres, des tuyaux de drainage et d'autres éléments métalliques sont pris en compte.

Pose des conducteurs du mât au sol

Guidés par les règles de la connexion, ils réalisent un montage complet de toute la section, y compris l'isolation du fil dans l'ondulation aux derniers 2,5-3 mètres du sol. Une fois boulonnés, il est recommandé de placer des grovers durcis sous les écrous et les rondelles sous les têtes de boulons. Si le soudage est utilisé, il est nécessaire de jeter soigneusement et de peindre le joint avec une peinture ou un vernis résistant aux intempéries.

Connexion du conducteur de descente

Le jeu de barres est connecté à une boucle de terre pré-préparée. Des joints et des rivets soudés et filetés peuvent être utilisés.

Test de résistance

À l'aide d'un testeur ou d'un multimètre, la résistance électrique de l'appareil monté est mesurée, qui ne doit pas dépasser 10 ohms.

Vidéo: installation de protection contre la foudre d'une maison privée

Pas le dernier rôle dans la sécurité de la maison n'est joué par la protection contre les catastrophes naturelles. L'installation correcte de la protection contre la foudre donnera un résultat à long terme et garanti. Il protégera le bâtiment contre les incendies ou les chocs électriques possibles aux résidents. Une maintenance préventive opportune aidera à entretenir l'appareil pendant longtemps.