Proteção contra raios de uma casa particular: como proteger sua casa de uma tempestade

A proteção contra raios de uma casa particular com telhado de metal ou qualquer outro material de cobertura é muito importante. A instalação adequada do circuito de proteção permite proteger o edifício de um incêndio resultante de um raio. O design da proteção contra raios é bastante simples e, portanto, você mesmo pode criar esse sistema. O que é necessário para isso e como instalar - contarei a seguir.

Elementos do sistema

Um raio em um telhado desprotegido de um edifício pode levar às consequências mais graves. Incêndios causados ​​por tempestades não são incomuns, especialmente se o prédio afetado for feito de materiais combustíveis. É por isso que a presença de proteção contra raios ajudará você a salvar não apenas propriedades, mas também saúde e, às vezes, vidas.

O princípio de operação do circuito desviador de raios, instalado em residências particulares, é simples:

1. O para-raios é responsável por captar a descarga elétrica. Geralmente é representado por uma estrutura metálica, localizada na cumeeira do telhado (às vezes indo para as encostas).
2. A descarga atmosférica, captada pelo pára-raios, é transmitida mais adiante ao longo do circuito de transporte de corrente. Este circuito é feito de cobre, alumínio ou fio de aço. Ele conecta o pino receptor, cabo ou malha a uma estrutura de aterramento localizada no solo.
3. Aterramento - um circuito de tiras ou hastes metálicas, que garante a descarga da descarga na espessura do solo. Como regra, ele é enterrado a pelo menos 0,8 - 1 m de profundidade no solo, o que fornece neutralização eficaz contra raios e aumenta o nível geral de segurança.

De acordo com este princípio, a chamada proteção passiva contra raios da casa é equipada. Não requer fontes de energia adicionais para o seu funcionamento.

Uma alternativa é um sistema de proteção ativa:

1. A parte principal de tal sistema é um pára-raios ativo, que é montado pelo menos 1m acima do ponto mais alto do edifício (na maioria das vezes é uma chaminé).
2. O dispositivo ioniza o ar a uma certa distância ao seu redor, o que permite interceptar raios com eficiência em um raio de até 100 metros.
3. No futuro, a carga do raio, assim como no caso de um sistema passivo, é transmitida através de um circuito condutor de corrente para o sistema de aterramento.

A desvantagem de tal sistema é a necessidade de conectá-lo à rede elétrica, além de um preço bastante alto. Por outro lado, a eficiência dos dispositivos ativos é maior do que a dos dispositivos passivos, portanto, por exemplo, vale a pena gastar dinheiro em uma casa de madeira cara.

Os principais documentos que regulamentam a instalação de circuitos de proteção são:

• RD 34.21.122-87 "Instrução para proteção contra raios de edifícios e estruturas";
• SO 153-34.21.122-2003 "Instrução para proteção contra raios de edifícios, estruturas e comunicações industriais".

Instalação de circuito de proteção

Pára-raios de vários tipos

A proteção contra raios em uma casa particular pode ser montada de forma independente. Nesta seção, direi em que partes ele consiste e começarei com o mais importante - com um pára-raios.

É um elemento de metal que recebe o primeiro golpe e fornece retenção de carga. Assim, ao invés de causar danos, a energia do raio é redirecionada para o loop de terra.

O pára-raios pode ter um design diferente. Os tipos mais comuns vou descrever brevemente na tabela:

Tipos de pára-raios

Tipo	Peculiaridades
Haste	O design mais simples adequado para um telhado de metal. O detalhe é um pino metálico de 1,5 a 2 m de altura, instalado verticalmente no ponto mais alto da cobertura.Via de regra, uma chaminé ou antena é usada para prender a haste, com menos frequência um para-raios é colocado em um suporte de madeira fixado na cumeeira. Para a fabricação, você pode usar materiais que estão sujeitos a oxidação mínima quando em contato com a precipitação - cobre, aço inoxidável, etc. A espessura ideal da haste redonda é de 12 mm ou mais. Se um tubo de metal oco for usado para montar o receptor, sua extremidade superior deve ser soldada ou enrolada.
Corda	É um torso de metal ou arame montado em suportes de madeira acima da cumeeira. É permitido o uso de armação de suporte de metal, mas neste caso o próprio pára-raios é isolado dos suportes por meio de inserções de cerâmica. Para telhados de madeira, a altura ideal de tensão do cabo é de 1 a 1,8 m da cumeeira, para telhados de material incombustível - de 10 cm.
Reticulado	Para um telhado de telhas, uma malha de captura é a melhor opção para um contorno protetor. Ele é montado em uma crista e os condutores de descida conectados a um loop de aterramento comum partem dela por toda a superfície da encosta.

O receptor de carga, especialmente o da haste, pode ser fixado não apenas na cumeeira do telhado, mas também em uma árvore que cresce nas proximidades. Ao mesmo tempo, a altura da árvore deve ser pelo menos 10-15 m mais alta que a casa, caso contrário o sistema não será suficientemente eficaz.

A árvore deve crescer a uma distância de 5 a 10 m da estrutura que estamos protegendo.

Existem duas maneiras de calcular se a estrutura protegerá toda a casa contra raios:

1. A maneira mais fácil é traçar uma linha imaginária em um ângulo de 450 do ponto mais alto do pára-raios até o solo.Tudo dentro do círculo descrito por esta linha é protegido.
2. Para um cálculo mais preciso, utilizamos a fórmula do raio de proteção R = 1,73*h, onde h é a altura do para-raios.

Instalação de pára-raios

O trabalho de instalação do circuito de proteção começa com a instalação da parte receptora. A sequência de operações aqui depende diretamente das características da estrutura do telhado, então aqui darei apenas as dicas mais gerais.

Vamos começar com o modelo de barra:

1. Para capturar as descargas, usamos uma haste de metal com diâmetro de 12 mm ou mais ou um tubo com seção transversal de 15 a 20 mm. Você também pode comprar kits de proteção contra raios prontos da J Propster, GALMAR, etc.

2. Primeiro, instalamos a cama, que servirá de base. O papel da cama pode ser alto chaminé, mastro de antena, etc. Também é possível fazer uma moldura separada de uma viga de madeira ou tubo de perfil, fixando-a firmemente na cumeeira e fortalecendo-a com chaves / estrias.
3. Fixamos a haste de metal na estrutura por meio de soldagem ou com grampos. Pára-raios de um canto ou tubo perfilado podem ser aparafusados.

A versão a cabo é feita assim:

1. Instalamos suportes verticais nas bordas da cumeeira. Para uma casa particular, uma altura de 1 m é suficiente.O passo de suporte ideal é de aproximadamente 1,5 m, o que minimiza a flacidez e o vento do cabo.
2. Se os suportes forem de madeira, o cabo de captura pode ser preso a eles sem dispositivos adicionais. . Compramos isoladores cerâmicos para postes de aço.
3. Entre os suportes puxamos um cabo com diâmetro de 6 mm.

A malha de proteção contra raios é montada tendo em conta os seguintes requisitos:

1. A espessura ideal do condutor é de 6 mm ou mais.
2. Nas interseções, os condutores são soldados ou conectados com acoplamentos especiais.

3. Deve haver uma folga de pelo menos 20 mm entre o telhado e os elementos de captura. Para fazer isso, a grade é colocada em suportes especiais com base dielétrica.

Onde a malha estiver em contato com materiais combustíveis, a folga deve ser aumentada para 15 - 20 cm.

Após a montagem de qualquer pára-raios, é necessário verificar sua resistência elétrica. O valor máximo deste parâmetro é 10 ohms.

linha condutora

O próximo elemento, que inclui o circuito de proteção contra raios da casa, é o condutor de baixada:

1. A base do condutor descendente é um fio com um diâmetro de pelo menos 6 mm. A seção transversal ideal do fio depende do material e é de pelo menos 16 mm2 para cobre, 25 mm2 para alumínio ou 50 mm2 para condutor de aço.
2. O fio condutor de corrente pode ser conectado ao para-raios por meio de soldagem ou aparafusamento. Do meu ponto de vista, a fixação mais confiável será uma luva de fixação, que fornece uma fixação forte e um contato confiável.

3. O condutor é baixado do telhado ao solo, fixando-o nas paredes ou tubos de descarga. Para a fixação mais simples, são utilizados grampos, mas hoje em vez deles podem ser adquiridos fixadores especiais.

Se o telhado for grande, os fios condutores devem descer a cada 25 metros.

4. Ao colocar um fio condutor nas paredes e no telhado da casa, todas as voltas devem ser desenhadas na forma de arcos suaves. Isso é feito para minimizar o risco de uma descarga de faísca.

5. Na fabricação deste elemento a partir de um metal sujeito à corrosão, é necessário proteger o condutor da umidade. Um canal de cabo ondulado regular é bom.

Ao projetar a atual rota de assentamento do duto, é necessário levar em consideração as contradições existentes. Por um lado, todos os regulamentos exigem que o condutor seja o mais curto possível. Por outro lado, é necessário colocar o contorno nos locais onde o risco de queda de raios é maior - ao longo de empenas, águas-furtadas, beirais de telhado, etc.

Loop de aterramento

O aterramento deve ser instalado a pelo menos 5 m da casa, caminhos, playgrounds, currais para gado e aves, etc. Para instalar o circuito, é aconselhável escolher um local com solo constantemente úmido, pois o escoamento atual não será tão eficaz em terreno seco.

Para montar o circuito, você pode adquirir um conjunto especial de tubos de metal e conectar elementos. Mas esse kit é caro, portanto, condutores adequados são geralmente usados ​​\u200b\u200bpara o trabalho.

Este elemento de proteção contra raios faça você mesmo em casa é montado da seguinte forma:

1. No local selecionado, delineamos os contornos da estrutura na forma de um triângulo equilátero com um comprimento de lado de 1,3 a 3 m.

2. Ao marcar, cavamos trincheiras com cerca de 30 cm de largura e 80 a 120 cm de profundidade.
3. Nos cantos martelamos eletrodos de aterramento - cantos de aço 40x40 mm ou tubos de metal com parede de pelo menos 3,5 mm.Para a conveniência de dirigir, cortamos uma extremidade do eletrodo de aterramento obliquamente e empilhamos uma placa de metal na outra.

4. A profundidade de cravação é de 1,5 a 2,5 m, enquanto pelo menos 20 cm de um canto ou tubo deve permanecer acima do fundo da vala.
5. Com tiras de aço, conectamos as partes superiores dos eletrodos de aterramento em um triângulo equilátero. Em vez de tiras de aço, pode-se usar fio de cobre com espessura de pelo menos 8 a 10 mm, aparafusado aos parafusos instalados nos eletrodos. Para evitar a corrosão, os parafusos no ponto de fixação são abundantemente lubrificados com graxa.

6. Para conectar ao cabo de transporte de corrente, soldamos uma tira de aço ao triângulo, que trazemos para a superfície.
7. Enchemos toda a estrutura metálica com sal (isso aumentará sua eficiência alterando a composição da solução do solo) e enchemos a vala com terra.
8. Para a tira de metal trazida à superfície, prendemos o fio condutor de corrente do pára-raios com uma conexão aparafusada ou um acoplamento. Você também pode conectar o fio terra do painel elétrico aqui.

O loop de aterramento fornecerá neutralização efetiva até mesmo de uma descarga bastante forte. No entanto, durante uma tempestade, você não deve estar a menos de 4 m do ponto de aterramento, caso contrário, existe o risco de cair sob tensão de degrau.

Cuidados com o sistema

Para que a proteção contra raios em uma casa particular funcione de maneira eficaz e sem falhas, é necessário realizar as operações preventivas mais simples:

1. Todos os anos, antes do início da temporada de trovoadas, inspecionamos todos os elementos do sistema. Se necessário, reparamos, substituímos ou tratamos com compostos anticorrosivos.

2. A cada três anos, realizamos um ciclo completo de manutenção preventiva: verificamos as conexões, se necessário, apertamos os acoplamentos para restabelecer o contato. Limpamos superfícies de óxidos. Realizamos medições da resistência elétrica dos circuitos.

3. Uma vez a cada cinco a sete anos, abrimos a parte subterrânea do circuito de terra. Inspecionamos as peças para identificar áreas danificadas pela corrosão. Se o tubo, encaixe ou tira estiver mais de 1/3 enferrujado, o elemento deve ser substituído.

Conclusão

Aterramento e proteção contra raios são dois componentes inter-relacionados que fornecem proteção contra incêndio para um edifício. A tecnologia dos dispositivos de circuito de proteção é descrita em detalhes acima e mostrada no vídeo deste artigo. Além disso, você pode obter conselhos sobre a instalação de proteção contra raios fazendo uma pergunta nos comentários.

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