Cómo proteger su hogar de los rayos: haga curvas
Con el fin de proteger la casa de la destrucción y el fuego provocado por los rayos que ingresan al edificio, la gente ha usado durante mucho tiempo pararrayos. En las grandes ciudades, la construcción y las organizaciones especializadas hacen esto. En las zonas rurales, especialmente cerca de estanques y pantanos, en colinas y espacios abiertos, el riesgo no es menor, por lo que debe tener cuidado de proteger el edificio con anticipación. Además, el dispositivo de protección contra rayos no requiere grandes gastos, y el beneficio es obvio.
Contenido
¿Por qué la protección contra rayos en el hogar?
Según la investigación realizada por los servicios meteorológicos, por cada kilómetro cuadrado del territorio de la Federación de Rusia, en promedio, ocurren de dos a tres rayos por año. En el 25% de los casos, una descarga eléctrica celestial se acompaña de daños a varios objetos. Esto se debe al hecho de que la temperatura en el punto de aplicación de la descarga puede alcanzar los 30,000 grados. Los indicadores de voltaje y corriente son muy altos: hasta 150 millones de voltios y 200 mil amperios. Aunque el efecto de los rayos es de corta duración, los materiales que admiten la combustión parpadean instantáneamente. Y dado que las tormentas van acompañadas de fuertes vientos, la probabilidad de incendio aumenta exponencialmente.
Por cada kilómetro cuadrado del territorio de nuestro país, en promedio, dos o tres rayos por año
Por lo general, los medios para proteger una casa de los rayos se llaman pararrayos, pero esta no es una definición exacta, ya que los truenos son solo el acompañamiento sonoro de los rayos. Una redacción más precisa es la protección contra rayos. Refleja la esencia del dispositivo y es aceptado entre los especialistas que trabajan en esta área de seguridad.
Para proteger el edificio de los rayos, hay dispositivos basados en la acción de los cuales es una de las leyes de la electrostática. Durante una tormenta eléctrica, se acumula una carga potencial de iones en la atmósfera. Tiene un significado positivo. La tierra siempre tiene una carga negativa.Cuando la diferencia de potencial alcanza un valor crítico, el espacio de aire entre ellos rompe una chispa gigante, que se llama rayo.
Para evitar que un rayo golpee el edificio, se instala un pararrayos en él, que dirige la corriente al suelo, evitando el edificio. Esto se logra utilizando materiales que tienen una conductividad más alta que la cubierta.
Estructura de protección contra rayos
Los pararrayos vienen en dos variedades: pasivos y activos.
Protección pasiva contra rayos
La protección pasiva contra rayos es el tipo más común y tradicional utilizado en todos los países del mundo. En la legislación nacional está regulada por la norma RD 34.21.122–87 - “Instrucciones para la protección contra rayos de edificios y estructuras”.
La protección pasiva contra rayos se considera el tipo de pararrayos más común y tradicional.
De acuerdo con este documento, la protección contra rayos mediante indicadores de calidad se divide en cuatro categorías en orden descendente. Es decir, la primera categoría es la más alta, la cuarta, la mínima permitida. La categoría depende de la densidad de la terminal aérea por metro cuadrado de área de techo.
Protección activa contra rayos
La protección activa contra rayos apareció hace relativamente poco, a mediados de los años 80 del siglo pasado. Su esencia radica en el hecho de que, en lugar de una aguja convencional, se coloca un dispositivo que atrae la descarga sobre sí mismo. Tiene dimensiones más pequeñas y funciona debido a la ionización forzada del aire. Esto, según los fabricantes, le permite provocar artificialmente una descarga de rayos en etapas más tempranas, cuando la diferencia de potencial es relativamente baja. La ventaja es que las descargas ocurren con mayor frecuencia, pero con menos fuerza.
Estructuralmente, la ionización del aire se lleva a cabo ya sea por circuitos electrónicos especializados o por pararrayos, actuando en el momento de aumentar el voltaje total del campo eléctrico en la atmósfera previa a la tormenta.
La diferencia externa de tales pararrayos es que cuencos de metal característicos están montados en la antena, su forma se asemeja a un platillo volador.
La protección activa contra rayos provoca artificialmente un rayo y lo atrae sobre sí mismo
No existen disposiciones en la legislación reguladora nacional que rijan la instalación de protección activa contra rayos. Esto se debe al hecho de que la mayoría de los expertos en este campo son muy escépticos sobre la efectividad de este tipo de protección contra los rayos. Se han descrito y registrado muchos casos cuando las descargas de electricidad no golpearon la antena, sino cerca, poniendo en peligro el edificio.
Diseño y dispositivo de protección contra rayos
Todas las partes de los pararrayos están hechas de metal: cobre, aluminio o acero. Solo los sujetadores con los que los conductores están unidos a la superficie del techo o la pared deben ser dieléctricos. El circuito clásico del dispositivo de protección contra rayos consta de tres partes principales:
- Pararrayos;
- conductor de bajada;
- toma de tierra.
Pararrayos
La terminal aérea está instalada en el techo del edificio y sirve para capturar la descarga eléctrica. En algunos casos raros, la terminal aérea no está instalada en el techo, sino en las proximidades, por ejemplo, en un mástil de antena de televisión cercano o en un árbol alto.
Los pararrayos son:
- esencial;
- cable;
- malla.
Pararrayos
Las estructuras de varillas son las más comunes en el sector privado y son fáciles de instalar. Se cree que cuanto mayor sea la antena del pararrayos, más espacio protege. Hay una fórmula para el cálculo aproximado de la altura de la terminal aérea.
Puede calcular la altura suficiente de la antena del terminal aéreo usted mismo o usando la calculadora en línea
Cono imaginario con un vértice al final de la antena del terminal aéreo y un ángulo lateral de 90acerca de cubre un área que es segura.
Por lo general, en casas particulares, la altura de la antena de la terminal aérea oscila entre 0,5 y 2 metros. Las antenas ya están a la venta, pero puede hacerlo usted mismo. Puede ser una barra redonda de cobre con una sección de 35 mm.2, refuerzo de acero con sección de 65 mm2 o una tubería de agua galvanizada sellada en ambos extremos.
El tipo más común de terminal de aire es el tipo varilla porque es fácil de instalar.
Si el techo del edificio tiene una configuración compleja, a veces se utilizan varias antenas. Esto se hace para que a una altura más baja, el revestimiento protector sea grande.
El montaje de la antena debe ser confiable y no entrar en contacto con la parte metálica de la superficie del techo. La base del soporte debe tener propiedades dieléctricas.
Pararrayos de cable
El pararrayos de cable es conveniente porque su instalación no está asociada con trabajos complejos a gran altitud. El cable se instala a lo largo del eje de la cresta a una altura de 15-20 cm. Se recomienda un grosor de cable de al menos 6 mm. Está montado sobre bastidores de metal o madera, su caída o balanceo por el viento es inaceptable. El cable se estira como una cuerda.
El pararrayos del cable debe estar apretado y seguro
Terminal de aire de malla
La malla de alambre de metal como pararrayos se usa con mayor frecuencia en edificios de apartamentos con techo plano, centros comerciales y en el sector privado. Hay ciertas características de montar una terminal de aire de malla en un techo plano:
- La malla se coloca sobre un piso de concreto y se cubre con materiales aislantes del calor. Un requisito previo para esto es la incombustibilidad de tales recubrimientos;
- La instalación se realiza en la parte superior del techo, la rejilla se expone sobre soportes de plástico a una altura de 10-15 cm.
La elección de una u otra opción depende de la base del diseño. Más a menudo se utiliza el método de estilo externo.
El pararrayos de malla se usa con mayor frecuencia en edificios con techo plano
Una malla está hecha de un conductor de metal con una sección transversal de 6 mm o de tiras rectangulares de metal de 20x4 mm. De acuerdo con las normas internacionales, la distancia entre los cables no debe exceder los 12 metros en el sector residencial y los 5 metros en el no residencial. El perímetro del edificio está cubierto por un conductor de contorno, y las conexiones entre las tiras de metal se sujetan con pernos o soldaduras. Las células se distribuyen uniformemente en toda el área. Si el techo es de metal y el grosor del metal es inferior a 4 mm, la terminal de aire se instala en soportes especiales. La altura de montaje debe garantizar que no haya espacio entre chispas.
Conductor de bajada
Un conductor de bajada es un elemento intermedio importante de protección contra rayos entre un terminal de aire y tierra. Sirve para la transmisión de descargas eléctricas. Por lo tanto, teniendo en cuenta grandes cantidades de corriente, se realiza en forma de un conductor totalmente metálico de 6 mm de diámetro o en forma de un bus de 4 × 20 mm de tamaño.
El extremo superior del conductor inferior está soldado o atornillado al terminal de aire, el extremo inferior está unido de la misma manera al suelo. La parte central va a lo largo de la pared, mientras que los 2.5 a 3 metros más bajos se colocan en un canal de cable aislante o corrugado. Esto creará protección adicional contra los rayos para una persona que se encuentre cerca. Según los documentos reglamentarios, la distancia entre los conductores de bajada no debe ser inferior a 25 metros, si es posible, deben colocarse sin acercarse a las ventanas y puertas de entrada. No baje el conductor hacia abajo a lo largo de la esquina de la pared.
Al instalar un conductor de bajada, las curvas cerradas y los bucles son inaceptables
Una condición importante para instalar una barra colectora de colector es la prohibición de torceduras de más de 90acerca de y formación de anillos. En tales lugares puede producirse lumbago chispa, que posteriormente conduce al fuego. Al conectar las partes del colector entre sí, se recomienda usar soldadura.Si la conexión se rompe, se puede formar un arco eléctrico de alta temperatura con todas las consecuencias resultantes. La regla básica para colocar un conductor de bajada es descender al suelo a la distancia más corta.
A veces para disfrazar el conductor, se monta debajo de un desagüe. Pero en ningún caso puede fijar el neumático a la superficie de estaño de la canaleta.
Toma de tierra
La conexión a tierra es el destino final de una descarga eléctrica. Para que el electrodo de tierra funcione correctamente, se debe tener en cuenta la composición del suelo en la que se encuentra. Se considera que la mejor opción es el suelo crudo, que tiene buena conductividad eléctrica. La arena seca se considera lo peor: en este caso, es necesario aumentar el área del suelo.
No es de poca importancia el material del que está hecha la conexión a tierra. Los aceros de baja aleación se corroen rápidamente y, al pudrirse, reducen drásticamente el grado de conductividad eléctrica. El hierro galvanizado no protege contra la aparición de óxido. Con el tiempo, en suelos húmedos, esta conexión a tierra se convierte en polvo oxidado. Los más adecuados son la conexión a tierra de cobre y acero inoxidable, su vida útil puede ser muy larga.
El suelo en el que se coloca el interruptor de puesta a tierra debe estar húmedo porque el suelo húmedo tiene buena conductividad eléctrica
Hay varias formas de organizar la conexión a tierra. Cada uno de ellos tiene sus ventajas y desventajas.
- Pueden ser tuberías de metal o esquinas conducidas a una profundidad de 2-3 metros, un canal o una viga en I excavada. Todos los elementos de conexión a tierra están interconectados por una esquina o por un bus de metal. Debido a esto, el área de contacto entre el sistema de electrodos de tierra y el suelo aumenta, lo que conduce a una "utilización" de alta calidad de la descarga del rayo.
- En la limpieza privada, a menudo cavan un barril de hierro o una chapa de acero inoxidable grueso en el suelo.
- A veces usan grandes piezas de malla metálica soldada, cavando a una profundidad de 1 metro.
Para aumentar la conductividad eléctrica del suelo seco, se vierte sal o nitrato de potasio en agujeros profundos. Al ser un buen conductor y disolverse gradualmente en el suelo, la sal también retiene la humedad a su alrededor. Este procedimiento puede llevarse a cabo una vez cada varios años.
La regla principal para instalar la conexión a tierra es que no se puede colocar a menos de 5 metros de la puerta principal, el porche o la terraza. Se debe mantener la misma distancia de los parques infantiles, caminos y pajareras con animales. La distancia mínima permitida a las paredes de la casa es de 1 metro.
Video: dispositivo de puesta a tierra de protección contra rayos
Prevención y mantenimiento de protección contra rayos
Como cualquier construcción técnica, los pararrayos requieren una atención cuidadosa. Al hacerlo, preste atención a los siguientes detalles.
- Facilidad de servicio de todo tipo de fijación. Cada pocos años, es necesario verificar todas las conexiones roscadas, apretar los pernos y tuercas aflojados. Después de tormentas eléctricas frecuentes, las juntas conectadas por soldadura deben inspeccionarse para detectar una ruptura.
- Al menos una vez cada cinco años, realice una inspección exhaustiva de conexión a tierra, controle el grado de corrosión del metal. Use un probador para medir la resistencia eléctrica del electrodo de tierra.
Características de instalación de bricolaje de una terminal aérea
A pesar de la aparente complejidad de instalar equipos para atrapar rayos, es posible que cada persona que lea detenidamente las recomendaciones anteriores calcule e instale independientemente un pararrayos doméstico. Solo es necesario tener una herramienta simple y los materiales necesarios.
Convencionalmente, todo el proceso se puede dividir en 5 etapas.
Cálculo de material
Lo principal es elegir la altura de la antena del pararrayos correctamente. Al calcular la longitud del brazo, puede usar la proporción conocida: la altura del mástil es igual a un radio y medio del área protegida.
Por ejemplo, si el diámetro del círculo en el que se encuentra la casa es de 20 metros, entonces un radio y medio será de 10x1.5 = 15 m. Reste la altura de la casa de este valor y obtenga el valor deseado. Por ejemplo, si la estructura tiene 10 metros de altura, restándola de 15 metros, obtenemos el tamaño deseado de la aguja de protección contra rayos: 5 metros.
La altura del mástil de la terminal aérea debe ser igual a un valor y medio del radio del área protegida.
La longitud del conductor descendente se calcula en función de los parámetros y la configuración de la ruta que se planificó. El interruptor de puesta a tierra y todos los sujetadores asociados se planifican de acuerdo con su ubicación.
Instalar el receptor en una ubicación adecuada
Al instalar una antena de terminal aérea, se tiene en cuenta la estructura del techo, la ubicación de los elementos estructurales combustibles, la ubicación de puertas y ventanas, tuberías de drenaje y otros elementos metálicos.
La antena del terminal aéreo se instala lo más lejos posible de ventanas y puertas.
Colocación de conductores de mástil a tierra
Guiados por las reglas de conexión, llevan a cabo un ensamblaje completo de toda la sección, incluido el aislamiento del cable en la corrugación a los últimos 2.5-3 metros del suelo. Cuando se atornilla, se recomienda colocar ranuras endurecidas debajo de las tuercas y arandelas debajo de las cabezas de los pernos. Si se utiliza soldadura, es necesario descalcificar y pintar cuidadosamente la junta con pintura o barniz resistente a la intemperie.
Es mejor ocultar los 2-3 metros inferiores del conductor descendente en un canal de cable aislante o corrugado
Conexión del conductor de bajada
La barra colectora está conectada a un circuito de tierra preparado previamente. Se pueden utilizar tanto soldaduras como juntas roscadas y remaches.
Conexión a tierra
"Ancho =" 400 "altura =" 267 "/>
El conductor descendente está conectado al circuito de tierra mediante soldadura, conexiones roscadas o remaches
Prueba de resistencia
Usando un probador o multímetro, se mide la resistencia eléctrica del dispositivo montado, que no debe exceder los 10 ohmios.
Video: instalación de protección contra rayos de una casa privada
La protección contra los desastres naturales no desempeña el último papel en la seguridad de la casa. La instalación correcta de la protección contra rayos dará un resultado a largo plazo y garantizado. Protegerá el edificio de posibles incendios o descargas eléctricas a los residentes. El mantenimiento preventivo oportuno ayudará a servir el dispositivo durante mucho tiempo.
