Jak chronić swój dom przed piorunem: wykonuj zakręty

Aby chronić dom przed zniszczeniem i ogniem powstającym w wyniku uderzenia pioruna do budynku, ludzie od dawna używają piorunochronów. W dużych miastach robią to budownictwo i wyspecjalizowane organizacje. Na obszarach wiejskich, zwłaszcza w pobliżu stawów i mokradeł, na wzgórzach i otwartych przestrzeniach, ryzyko jest nie mniej ważne, dlatego należy wcześniej zadbać o ochronę budynku. Co więcej, urządzenie odgromowe nie wymaga dużych wydatków, a korzyść jest oczywista.

Dlaczego ochrona odgromowa w domu

Według badań służb meteorologicznych na każdy kilometr kwadratowy terytorium Federacji Rosyjskiej występują średnio od dwóch do trzech uderzeń pioruna rocznie. W 25% przypadków niebiańskiemu wyładowaniu elektrycznemu towarzyszy uszkodzenie różnych przedmiotów. Wynika to z faktu, że temperatura w punkcie wyładowania może osiągnąć 30 000 stopni. Wskaźniki napięcia i prądu są bardzo wysokie: do 150 milionów woltów i 200 tysięcy amperów. Chociaż efekt błyskawicy jest krótkotrwały, materiały, które wspierają spalanie, natychmiast migają. A ponieważ burzom towarzyszą silne wiatry, prawdopodobieństwo pożaru rośnie wykładniczo.

Zwykle środki ochrony domu przed piorunami nazywane są piorunochronami, ale nie jest to dokładna definicja, ponieważ grzmot jest tylko dźwiękowym akompaniamentem wyładowań piorunowych. Dokładniejszym sformułowaniem jest ochrona odgromowa. Odzwierciedla istotę urządzenia i jest akceptowany przez specjalistów pracujących w tej dziedzinie bezpieczeństwa.

Aby chronić budynek przed uderzeniem pioruna, istnieją urządzenia oparte na działaniu, którego jednym z praw jest elektrostatyka. Podczas burzy w atmosferze gromadzi się wysoki potencjalny ładunek jonów. Ma to pozytywne znaczenie. Ziemia zawsze ma ładunek ujemny.Kiedy różnica potencjałów osiągnie wartość krytyczną, szczelina powietrzna między nimi przebija gigantyczną iskrę, która nazywa się piorunem.

Aby zapobiec uderzeniu pioruna w budynek, instaluje się na nim piorunochron, kierując prąd na ziemię, omijając budynek. Uzyskuje się to dzięki materiałom o przewodności wyższej niż pokrycie dachowe.

Struktura ochrony odgromowej

Piorunochrony występują w dwóch odmianach - pasywnej i aktywnej.

Pasywna ochrona odgromowa

Bierna ochrona odgromowa jest najbardziej rozpowszechnionym i tradycyjnym typem stosowanym we wszystkich krajach świata. W ustawodawstwie krajowym reguluje norma RD 34.21.122–87 - „Instrukcje ochrony odgromowej budynków i budowli”.

Zgodnie z tym dokumentem ochrona odgromowa według wskaźników jakości jest podzielona na cztery kategorie w kolejności malejącej. Oznacza to, że pierwsza kategoria jest najwyższa, czwarta - minimalna dopuszczalna. Kategoria zależy od gęstości terminalu lotniczego na metr kwadratowy powierzchni dachu.

Aktywna ochrona odgromowa

Aktywna ochrona odgromowa pojawiła się stosunkowo niedawno - w połowie lat 80. ubiegłego wieku. Jego istotą jest to, że zamiast konwencjonalnej iglicy umieszcza się urządzenie, które przyciąga na siebie wyładowanie. Ma mniejsze wymiary i działa z powodu wymuszonej jonizacji powietrza. Według producentów pozwala to sztucznie wyładować piorun na wcześniejszych etapach, gdy różnica potencjałów jest stosunkowo niska. Zaletą jest to, że wyładowania występują częściej, ale z mniejszą siłą.

Strukturalnie jonizację powietrza przeprowadza się albo przez wyspecjalizowane obwody elektroniczne, albo przez ogranicznik, działający w momencie wzrostu całkowitego napięcia pola elektrycznego w atmosferze przed burzą.

Różnica zewnętrzna takich piorunochronów polega na tym, że antena jest zamontowana z charakterystycznymi metalowymi misami w kształcie latającego spodka.

Brak krajowych przepisów regulujących instalację aktywnej ochrony odgromowej. Wynika to z faktu, że większość ekspertów w tej dziedzinie jest bardzo sceptycznie nastawionych do skuteczności tego rodzaju ochrony przed piorunem. Wiele przypadków zostało opisanych i zarejestrowanych, gdy wyładowania elektryczne nie uderzyły w antenę, ale w pobliżu, zagrażając w ten sposób budynku.

Projekt i urządzenie ochrony odgromowej

Wszystkie części piorunochronów wykonane są z metalu - miedzi, aluminium lub stali. Tylko elementy złączne, za pomocą których przewody są przymocowane do powierzchni dachu lub ściany, powinny być dielektryczne. Klasyczny obwód urządzenia odgromowego składa się z trzech głównych części:

• piorunochron;
• przewód dolny;
• grunt.

Piorunochron

Terminal lotniczy jest zainstalowany na dachu budynku i służy do wychwytywania wyładowań elektrycznych. W niektórych rzadkich przypadkach terminal lotniczy nie jest instalowany na samym dachu, ale w bliskim sąsiedztwie, na przykład na pobliskim maszcie anteny telewizyjnej lub wysokim drzewie.

Piorunochrony to:

• kluczowy;
• kabel;
• siatka.

Piorunochron

Konstrukcje prętów są najczęściej spotykane w sektorze prywatnym i są łatwe w montażu. Uważa się, że im wyższa antena odgromowa, tym więcej miejsca chroni. Istnieje wzór przybliżonego obliczenia wysokości terminalu lotniczego.

Wyimaginowany stożek z wierzchołkiem na końcu anteny powietrznej i kątem bocznym 90^o obejmuje bezpieczny obszar.

Zazwyczaj w domach prywatnych wysokość anteny terminala lotniczego wynosi od 0,5 do 2 metrów. Gotowe anteny są w sprzedaży, ale możesz zrobić to sam. Może to być okrągły pręt miedziany o przekroju od 35 mm², wzmocnienie stalowe o przekroju od 65 mm² lub ocynkowana rura wodna uszczelniona na obu końcach.

Jeśli dach budynku ma złożoną konfigurację, czasami stosuje się kilka anten. Odbywa się to tak, że na niższej wysokości powłoka ochronna jest duża.

Mocowanie anteny musi być niezawodne i nie może stykać się z metalową częścią powierzchni dachu. Podstawa uchwytu musi mieć właściwości dielektryczne.

Piorunochron

Piorunochron jest wygodny, ponieważ jego instalacja nie wiąże się ze złożonymi pracami na dużych wysokościach. Montaż kabla odbywa się wzdłuż osi kalenicy na wysokości 15–20 cm, zalecana grubość kabla wynosi co najmniej 6 mm. Jest zamontowany na metalowych lub drewnianych stojakach, jego ugięcie lub kołysanie przez wiatr jest niedopuszczalne. Kabel rozciąga się jak sznurek.

Siatkowy terminal lotniczy

Metalowa siatka w roli terminalu lotniczego jest najczęściej stosowana w budynkach mieszkalnych z płaskim dachem, centrach handlowych oraz w sektorze prywatnym. Istnieją pewne cechy montażu siatkowego terminala lotniczego na płaskim dachu:

• siatka jest układana na betonowej podłodze i pokryta materiałami termoizolacyjnymi. Warunkiem tego jest niepalność takich powłok;
• montaż odbywa się na dachu, kratka jest wystawiona na plastikowych wspornikach na wysokość 10-15 cm.

Wybór jednej lub drugiej opcji zależy od podstawy projektowej. Częściej stosowana jest zewnętrzna metoda stylizacji.

Siatka wykonana jest z metalowego przewodnika o przekroju 6 mm lub z prostokątnych pasków metalu o wymiarach 20x4 mm. Zgodnie z międzynarodowymi standardami odległość między przewodami nie powinna przekraczać 12 metrów w sektorze mieszkaniowym i 5 metrów w sektorze niemieszkalnym. Obwód budynku jest pokryty przewodnikiem konturowym, a połączenia między metalowymi paskami są mocowane za pomocą śrub lub spawania. Komórki są równomiernie rozmieszczone na całym obszarze. Jeśli dach jest metalowy, a grubość metalu jest mniejsza niż 4 mm, terminal lotniczy jest instalowany na specjalnych stojakach. Wysokość montażu powinna zapewnić, że nie będzie iskiernika.

Dolny przewodnik

Przewód dolny jest ważnym pośrednim elementem ochrony odgromowej między terminalem lotniczym a ziemią. Służy do przenoszenia wyładowań elektrycznych. Dlatego, biorąc pod uwagę duże ilości prądu, jest on wykonany w postaci całkowicie metalowego przewodnika o średnicy 6 mm lub w postaci szyny zbiorczej o wymiarach 4x20 mm.

Górny koniec dolnego przewodu jest przyspawany lub przykręcony do końcówki powietrznej, dolny koniec jest przymocowany w ten sam sposób do ziemi. Środkowa część biegnie wzdłuż ściany, podczas gdy dolne 2,5–3 metry zaleca się umieścić w izolowanym kanale kablowym lub pofałdowaniu. Zapewni to dodatkową ochronę od pioruna osobie stojącej w pobliżu. Zgodnie z dokumentami regulacyjnymi odległość między przewodami dolnymi nie powinna być mniejsza niż 25 metrów, w miarę możliwości należy je układać bez zbliżania się do okien i drzwi wejściowych. Nie opuszczaj dolnego przewodu wzdłuż rogu ściany.

Ważnym warunkiem instalacji szyny zbiorczej jest zakaz załamań powyżej 90^o i tworzenie pierścienia. W takich miejscach może wystąpić iskra lumbago, prowadząca następnie do pożaru. Podczas łączenia części kolektora ze sobą zaleca się stosowanie spawania.Jeśli połączenie zostanie zerwane, może powstać łuk elektryczny o wysokiej temperaturze ze wszystkimi wynikającymi z tego konsekwencjami. Podstawową zasadą dla układania przewodu opadającego jest zejście na ziemię na najkrótszej odległości.

Czasami w celu ukrycia przewodnika montuje się go pod odpływem. Ale w żadnym wypadku nie można przymocować opony do cynowej powierzchni rynny.

Grunt

Uziemienie jest ostatecznym miejscem docelowym wyładowania elektrycznego. Aby elektroda uziemiająca działała prawidłowo, należy wziąć pod uwagę skład gleby, w którym się znajduje. Za najlepszą opcję uważa się surową glebę, która ma dobre przewodnictwo elektryczne. Suchy piasek jest uważany za najgorszy: w tym przypadku konieczne jest zwiększenie powierzchni gruntu.

Nie bez znaczenia jest materiał, z którego wykonane jest uziemienie. Stale niskostopowe szybko korodują, a podczas gnicia gwałtownie zmniejszają przewodnictwo elektryczne. Żelazo ocynkowane nie chroni przed pojawieniem się rdzy. Z czasem w wilgotnej glebie takie uziemienie zamienia się w zardzewiały pył. Najbardziej odpowiednie są uziemienie miedziane i nierdzewne, ich żywotność może być bardzo długa.

Istnieje kilka sposobów organizacji uziemienia. Każda z nich ma swoje zalety i wady.

1. Mogą to być metalowe rury lub narożniki wbite na głębokość 2-3 metrów, wkopany kanał lub dwuteownik. Wszystkie elementy uziemiające są połączone narożnikiem lub metalową szyną. Z tego powodu zwiększa się powierzchnia styku między systemem elektrody uziemiającej a glebą, co prowadzi do wysokiej jakości „wykorzystania” wyładowania piorunowego.
2. Podczas prywatnego sprzątania często wykopują w ziemi żelazną beczkę lub arkusz grubej stali nierdzewnej.
3. Czasami używają dużych kawałków spawanej siatki metalowej, kopiąc ją na głębokość 1 metra.

Aby zwiększyć przewodnictwo elektryczne suchej gleby, sól lub azotan potasu wlewa się do głębokich otworów. Będąc dobrym przewodnikiem i stopniowo rozpuszczającym się w ziemi, sól zatrzymuje wokół niej wilgoć. Ta procedura może być przeprowadzana raz na kilka lat.

Główną zasadą instalacji uziemienia jest to, że nie można go ustawić bliżej niż 5 metrów od drzwi wejściowych, werandy lub tarasu. Tę samą odległość należy zachować od placów zabaw, ścieżek i wolier ze zwierzętami. Minimalna dopuszczalna odległość od ścian domu wynosi 1 metr.

Wideo: urządzenie uziemiające odgromowe

Zapobieganie i konserwacja ochrony odgromowej

Jak każda konstrukcja techniczna, piorunochrony wymagają szczególnej uwagi. Robiąc to, zwróć uwagę na następujące szczegóły.

1. Serwisowalność wszystkich rodzajów mocowań. Co kilka lat należy sprawdzić wszystkie połączenia gwintowe, dokręcić luźne śruby i nakrętki. Po częstych burzach połączenia spawane należy sprawdzić pod kątem pęknięcia.
2. Co najmniej raz na pięć lat należy przeprowadzić dokładną kontrolę uziemienia, monitorować stopień korozji metalu. Za pomocą testera zmierz rezystancję elektrody uziemienia.

Funkcje samodzielnego montażu terminala lotniczego

Pomimo pozornej złożoności instalacji sprzętu odgromowego, każda osoba, która dokładnie czyta powyższe zalecenia, może samodzielnie obliczyć i zainstalować domową piorunochron. Trzeba tylko mieć proste narzędzie i niezbędne materiały.

Konwencjonalnie cały proces można podzielić na 5 etapów.

Obliczanie materiału

Najważniejsze jest prawidłowe wybranie wysokości anteny piorunowej. Przy obliczaniu długości wysięgnika można użyć dobrze znanej proporcji: wysokość masztu wynosi półtora promienia chronionego obszaru.

Na przykład, jeśli średnica koła, w którym stoi dom, wynosi 20 metrów, wówczas promień półtora będzie wynosił 10 x 1,5 = 15 m. Odejmij wysokość domu od tej wartości i uzyskaj żądaną wartość. Na przykład, jeśli konstrukcja ma 10 metrów wysokości, a następnie odejmując je od 15 metrów, otrzymujemy pożądany rozmiar iglicy odgromowej - 5 metrów.

Długość przewodu opadającego oblicza się na podstawie parametrów i konfiguracji zaplanowanej trasy. Uziemnik i wszystkie powiązane elementy złączne są planowane zgodnie z ich położeniem.

Instalowanie odbiornika w odpowiednim miejscu

Podczas instalowania anteny powietrznej bierze się pod uwagę konstrukcję dachu, lokalizację łatwopalnych elementów konstrukcyjnych, lokalizację drzwi i okien, rur spustowych i innych elementów metalowych.

Układanie przewodów od masztu do ziemi

Kierując się zasadami łączenia, wykonują kompletny montaż całego odcinka, w tym izolację drutu w pofałdowaniu na ostatnich 2,5-3 metrach od ziemi. Po przykręceniu zaleca się umieszczenie utwardzonych rowków pod nakrętkami i podkładkami pod łbami śrub. Jeśli stosuje się spawanie, należy ostrożnie odkamienić i pomalować złącze farbą lub lakierem odpornym na warunki atmosferyczne.

Podłączenie przewodu dolnego

Szyna zbiorcza jest podłączona do wstępnie przygotowanej pętli uziemienia. Można stosować zarówno spawanie, jak i połączenia gwintowane i nity.

Test odporności

Za pomocą testera lub multimetru mierzy się rezystancję elektryczną zamontowanego urządzenia, która nie powinna przekraczać 10 omów.

Wideo: instalacja ochrony odgromowej prywatnego domu

Nie ostatnią rolę w bezpieczeństwie domu odgrywa ochrona przed klęskami żywiołowymi. Prawidłowy montaż ochrony odgromowej zapewni długoterminowy i gwarantowany efekt. Chroni budynek przed możliwym pożarem lub porażeniem prądem dla mieszkańców. Terminowa konserwacja zapobiegawcza pomoże obsługiwać urządzenie przez długi czas.