Como proteger sua casa dos raios: faça curvas

A fim de proteger a casa da destruição e do fogo resultante da entrada de raios no prédio, as pessoas usam hastes de raios há muito tempo. Nas grandes cidades, organizações de construção e especializadas fazem isso. Nas áreas rurais, especialmente perto de lagoas e pântanos, em colinas e espaços abertos, o risco não é menor, portanto, você deve proteger o prédio com antecedência. Além disso, o dispositivo de proteção contra raios não exige grandes despesas, e o benefício é óbvio.

Por que a proteção contra raios em casa

Segundo pesquisas dos serviços meteorológicos, para cada quilômetro quadrado do território da Federação Russa, ocorrem em média de dois a três descargas elétricas por ano. Em 25% dos casos, uma descarga elétrica celeste é acompanhada por danos a vários objetos. Isso se deve ao fato de que a temperatura no ponto de aplicação da descarga pode atingir 30.000 graus. Os indicadores de tensão e corrente são muito altos: até 150 milhões de volts e 200 mil amperes. E embora o efeito do raio tenha vida curta, os materiais que suportam a combustão piscam instantaneamente. E como as tempestades são acompanhadas por ventos fortes, a probabilidade de um incêndio aumenta exponencialmente.

Geralmente, os meios para proteger uma casa dos raios são chamados de pára-raios, mas essa não é uma definição exata, pois o trovão é apenas o acompanhamento sonoro das descargas de raios. Uma redação mais precisa é a proteção contra raios. Ele reflete a essência do dispositivo e é aceito entre especialistas que trabalham nesta área de segurança.

Para proteger o prédio contra raios, existem dispositivos baseados na ação, dos quais uma das leis da eletrostática. Durante uma tempestade, uma alta carga potencial de íons se acumula na atmosfera. Tem um significado positivo. A terra sempre tem uma carga negativa.Quando a diferença de potencial atinge um valor crítico, o espaço aéreo entre eles rompe uma faísca gigante, chamada de raio.

Para impedir que um raio atinja o edifício, é instalado um pára-raios, direcionando a corrente para o solo, ignorando o edifício. Isto é conseguido usando materiais com condutividade maior que a cobertura.

Estrutura de proteção contra raios

Pára-raios vêm em duas variedades - passivo e ativo.

Proteção Passiva contra Raios

A proteção passiva contra raios é o tipo mais comum e tradicional usado em todos os países do mundo. Na legislação nacional, é regulamentada pela norma RD 34.21.122–87 - “Instruções para proteção contra raios de edifícios e estruturas”.

De acordo com este documento, a proteção contra raios por indicadores de qualidade é dividida em quatro categorias em ordem decrescente. Ou seja, a primeira categoria é a mais alta, a quarta é o mínimo permitido. A categoria depende da densidade do terminal aéreo por metro quadrado de área do telhado.

Proteção ativa contra raios

A proteção ativa contra raios apareceu relativamente recentemente - em meados dos anos 80 do século passado. Sua essência está no fato de que, no lugar de um pináculo convencional, é colocado um dispositivo que atrai a descarga para si mesmo. Possui dimensões menores e funciona devido à ionização forçada do ar. Isso, de acordo com os fabricantes, permite causar artificialmente uma descarga elétrica em estágios anteriores, quando a diferença de potencial é relativamente baixa. A vantagem é que as descargas ocorrem com mais frequência, mas com menos força.

Estruturalmente, a ionização do ar é realizada por circuitos eletrônicos especializados ou por pára-raios, agindo no momento de aumentar a tensão total do campo elétrico na atmosfera pré-tempestade.

A diferença externa de tais pára-raios reside no fato de que a antena é montada com taças de metal características, em forma de disco voador.

Não há disposições na legislação reguladora doméstica que regem a instalação da proteção ativa contra raios. Isso se deve ao fato de a maioria dos especialistas neste campo ser muito cética sobre a eficácia desse tipo de proteção contra raios. Muitos casos foram descritos e registrados quando descargas de eletricidade não atingiam a antena, mas nas proximidades, pondo em perigo o prédio.

Projeto e dispositivo de proteção contra raios

Todas as partes dos pára-raios são feitas de metal - cobre, alumínio ou aço. Somente os fixadores com os quais os condutores estão conectados à superfície do telhado ou parede devem ser dielétricos. O circuito clássico do dispositivo de proteção contra raios consiste em três partes principais:

• Pára-raios;
• condutor descendente;
• aterramento.

Pára-raios

O terminal aéreo é instalado no telhado do edifício e serve para capturar a descarga elétrica. Em alguns casos raros, o terminal aéreo não é instalado no telhado, mas nas proximidades, por exemplo, de um mastro de antena de televisão próximo ou de uma árvore alta.

Pára-raios são:

• essencial;
• cabo;
• malha.

Pára-raios

As estruturas de barra são as mais comuns no setor privado e são fáceis de instalar. Acredita-se que quanto maior a antena do para-raios, mais espaço ela protege. Existe uma fórmula para o cálculo aproximado da altura do terminal aéreo.

Cone imaginário com um vértice no final da antena do terminal aéreo e um ângulo lateral de 90^sobre cobre uma área que é segura.

Normalmente, em residências particulares, a altura da antena do terminal aéreo varia de 0,5 a 2 metros. Antenas prontas estão à venda, mas você pode fazer isso sozinho. Pode ser uma barra redonda de cobre com uma seção de 35 mm², reforço de aço com seção de 65 mm² ou um tubo de água galvanizado vedado nas duas extremidades.

Se o telhado do edifício tiver uma configuração complexa, às vezes várias antenas são usadas. Isso é feito para que, a uma altura mais baixa, o revestimento protetor seja grande.

O suporte da antena deve ser confiável e não entrar em contato com a parte metálica da superfície do telhado. A base da montagem deve ter propriedades dielétricas.

Pára-raios de cabo

O pára-raios de cabo é conveniente, pois sua instalação não está associada a trabalhos complexos em grandes altitudes. O cabo é instalado ao longo do eixo da crista a uma altura de 15 a 20 cm e recomenda-se uma espessura de pelo menos 6 mm. Ele é montado em prateleiras de metal ou madeira, sua flacidez ou balanço pelo vento é inaceitável. O cabo se estende como uma corda.

Terminal aéreo de malha

A malha metálica no papel de um terminal aéreo é mais frequentemente usada em prédios de apartamentos com teto plano, shopping centers e no setor privado. Existem certas características da instalação de um terminal de malha de ar em um telhado plano:

• a malha é colocada sobre um piso de concreto e coberta com materiais de isolamento térmico. Um pré-requisito para isso é a incombustibilidade de tais revestimentos;
• A instalação é realizada em cima do telhado, a grade é exposta em suportes de plástico a uma altura de 10 a 15 cm.

A escolha de uma ou outra opção depende da base do projeto. Mais frequentemente, o método de estilo externo é usado.

Uma malha é feita de um condutor de metal com uma seção transversal de 6 mm ou de tiras retangulares de metal medindo 20x4 mm. De acordo com os padrões internacionais, a distância entre os fios não deve exceder 12 metros no setor residencial e 5 metros no não residencial. O perímetro do edifício é coberto por um condutor de contorno e as conexões entre as tiras de metal são presas com parafusos ou solda. As células são distribuídas uniformemente por toda a área. Se o teto for metálico e a espessura do metal for menor que 4 mm, o terminal aéreo será instalado em suportes especiais. A altura de montagem deve garantir a ausência de uma centelha.

Para baixo condutor

Um condutor descendente é um elemento intermediário importante da proteção contra raios entre um terminal aéreo e o terra. Serve para a transmissão de descarga elétrica. Portanto, levando em consideração grandes quantidades de corrente, ela é fabricada na forma de um condutor totalmente metálico com 6 mm de diâmetro ou na forma de um barramento de tamanho 4 × 20 mm.

A extremidade superior do condutor descendente é soldada ou aparafusada ao terminal de ar, a extremidade inferior é fixada da mesma maneira no chão. A parte do meio vai ao longo da parede, enquanto os 2,5–3 metros inferiores são recomendados para serem colocados em um canal de cabo ou corrugação isolante. Isso criará proteção adicional contra raios para uma pessoa próxima. De acordo com os documentos regulamentares, a distância entre os condutores descendentes não deve ser inferior a 25 metros; se possível, eles devem ser estabelecidos sem se aproximar das janelas e portas de entrada. Não abaixe o condutor descendente ao longo do canto da parede.

Uma condição importante para a instalação de um barramento coletor é a proibição de torções de mais de 90^sobre e formação de anéis. Nesses locais, pode ocorrer lumbago de faísca, subseqüentemente levando ao incêndio. Ao conectar as peças do coletor umas às outras, é recomendável usar solda.Se a conexão interromper, um arco elétrico de alta temperatura pode se formar com todas as conseqüências resultantes. A regra básica para a colocação de um condutor baixo é descer ao chão pela distância mais curta.

Às vezes, para disfarçar o condutor, ele é montado sob um dreno. Mas em nenhum caso você pode prender o pneu na superfície de estanho da sarjeta.

Aterramento

O aterramento é o destino final de uma descarga elétrica. Para que o eletrodo terra funcione adequadamente, a composição do solo em que está localizado deve ser levada em consideração. A melhor opção é considerada solo bruto, com boa condutividade elétrica. A areia seca é considerada a pior: neste caso, é necessário aumentar a área do solo.

De pouca importância é o material do qual é feito o aterramento. Aços de baixa liga corroem rapidamente e, ao apodrecer, reduzem drasticamente o grau de condutividade elétrica. O ferro galvanizado não protege contra o aparecimento de ferrugem. Com o tempo, em solo úmido, esse aterramento se transforma em poeira enferrujada. Os mais adequados são aterramento de cobre e aço inoxidável, sua vida útil pode ser muito longa.

Existem várias maneiras de organizar o aterramento. Cada um deles tem vantagens e desvantagens.

1. Pode ser tubos ou cantos de metal conduzidos a uma profundidade de 2 a 3 metros, um canal ou um feixe em I cavado. Todos os elementos de aterramento são interconectados por um canto ou por um barramento de metal. Devido a isso, a área de contato entre o sistema de eletrodos de terra e o solo aumenta, o que leva a uma "utilização" de alta qualidade da descarga do raio.
2. Nas tarefas domésticas particulares, eles costumam cavar um barril de ferro ou uma chapa de aço inoxidável espesso no chão.
3. Às vezes, eles usam grandes pedaços de malha de metal soldado, cavando-a a uma profundidade de 1 metro.

Para aumentar a condutividade elétrica do solo seco, o nitrato de sal ou de potássio é derramado em furos profundos. Sendo um bom condutor e dissolvendo-se gradualmente no solo, o sal também retém a umidade ao seu redor. Este procedimento pode ser realizado uma vez a cada vários anos.

A regra principal para a instalação de aterramento é que ele não pode ser posicionado a menos de 5 metros da porta da frente, varanda ou terraço. A mesma distância deve ser mantida de playgrounds, caminhos e aviários com animais. A distância mínima permitida para as paredes da casa é de 1 metro.

Vídeo: dispositivo de aterramento para proteção contra raios

Prevenção e manutenção da proteção contra raios

Como qualquer construção técnica, os pára-raios requerem atenção cuidadosa. Ao fazer isso, preste atenção aos seguintes detalhes.

1. Facilidade de manutenção de todos os tipos de fixação. A cada poucos anos, é necessário verificar todas as conexões rosqueadas, apertar os parafusos e porcas soltos. Após tempestades frequentes, as juntas conectadas por soldagem devem ser inspecionadas quanto a uma ruptura.
2. Pelo menos uma vez a cada cinco anos, realize uma inspeção completa do aterramento, monitore o grau de corrosão do metal. Use um testador para medir a resistência elétrica do eletrodo de aterramento.

Recursos de instalação DIY de um terminal aéreo

Apesar da aparente complexidade da instalação de equipamentos para captura de raios, é possível que cada pessoa que leia atentamente as recomendações acima calcule e instale independentemente um para-raios doméstico. Só é necessário ter uma ferramenta simples e os materiais necessários.

Convencionalmente, todo o processo pode ser dividido em 5 etapas.

Cálculo de material

O principal é escolher a altura da antena do pára-raios corretamente. Ao calcular o comprimento da lança, você pode usar a proporção conhecida: a altura do mastro é igual a um raio e meio do raio da área protegida.

Por exemplo, se o diâmetro do círculo em que a casa se situa é de 20 metros, um raio e meio será 10x1,5 = 15 m.Subtraia a altura da casa desse valor e obtenha o valor desejado. Por exemplo, se a estrutura tiver 10 metros de altura e subtraí-la de 15 metros, obtemos o tamanho desejado da haste de proteção contra raios - 5 metros.

O comprimento do condutor descendente é calculado com base nos parâmetros e na configuração da rota planejada. O interruptor de aterramento e todos os elementos de fixação associados são planejados de acordo com sua localização.

Instalando o receptor em um local adequado

Ao instalar uma antena de terminal aéreo, a estrutura do telhado, a localização dos elementos estruturais combustíveis, a localização das portas e janelas, canos de esgoto e outros elementos metálicos são levados em consideração.

Estabelecimento de condutores do mastro ao solo

Guiados pelas regras de conexão, eles realizam uma montagem completa de toda a seção, incluindo o isolamento do fio na ondulação nos últimos 2,5-3 metros do solo. Quando aparafusado, recomenda-se que os retificadores endurecidos sejam colocados sob as porcas e as arruelas sob as cabeças dos parafusos. Se a soldagem for usada, é necessário descalcificar e pintar cuidadosamente a junta com tinta ou verniz resistente às intempéries.

Conexão do condutor descendente

O barramento está conectado a um loop de terra pré-preparado. Podem ser usadas juntas e rebites de soldagem e rosqueados.

Teste de resistência

Usando um testador ou multímetro, a resistência elétrica do dispositivo montado é medida, que não deve exceder 10 ohms.

Vídeo: instalação de proteção contra raios de uma casa particular

Nem o último papel na segurança da casa é desempenhado pela proteção contra desastres naturais. A instalação correta da proteção contra raios proporcionará um resultado garantido e de longo prazo. Protegerá o edifício de possíveis incêndios ou choque elétrico para os residentes. A manutenção preventiva oportuna ajudará a servir o dispositivo por um longo tempo.