Protezione contro i fulmini di una casa privata: come proteggere la tua casa da un temporale

La protezione dai fulmini di una casa privata con tetto in metallo o qualsiasi altro materiale di copertura è molto importante. La corretta installazione del circuito di protezione consente di proteggere l'edificio da un incendio derivante da un fulmine. Il design della protezione contro i fulmini è abbastanza semplice e quindi puoi realizzare tu stesso un tale sistema. Cosa è necessario per questo e come installare - lo dirò di seguito.

Affinché un temporale passi senza conseguenze, devi prenderti cura della protezione
Affinché un temporale passi senza conseguenze, devi prenderti cura della protezione

Elementi di sistema

Un fulmine su un tetto non protetto di un edificio può portare alle conseguenze più gravi. Gli incendi causati da temporali non sono rari, soprattutto se l'edificio interessato era costituito da materiali combustibili. Ecco perché la presenza della protezione contro i fulmini ti aiuterà a salvare non solo la proprietà, ma anche la salute e talvolta la vita.

Elementi strutturali di base
Elementi strutturali di base

Il principio di funzionamento del circuito del parafulmine, installato nelle case private, è semplice:

  1. Il parafulmine è responsabile della cattura della scarica elettrica. Di solito è rappresentato da una struttura metallica, che si trova sul colmo del tetto (a volte salendo sui pendii).
  2. La scarica del fulmine, catturata dal parafulmine, viene trasmessa ulteriormente lungo il circuito che trasporta corrente. Questo circuito è realizzato in filo di rame, alluminio o acciaio. Collega il pin, il cavo o la rete di ricezione a una struttura di messa a terra situata nel terreno.
  3. Messa a terra - un circuito di strisce o barre metalliche, che garantisce lo scarico dello scarico nello spessore del terreno. Di norma, è sepolto almeno a 0,8 - 1 m di profondità nel terreno, il che fornisce un'efficace neutralizzazione dei fulmini e aumenta il livello generale di sicurezza.

Secondo questo principio, è dotata della cosiddetta protezione passiva contro i fulmini della casa. Non necessita di ulteriori fonti di energia per il suo funzionamento.

Opzioni di configurazione del sistema passivo
Opzioni di configurazione del sistema passivo

Un'alternativa è un sistema di protezione attivo:

  1. La parte principale di un tale sistema è un parafulmine attivo, che è montato almeno 1 m sopra il punto più alto dell'edificio (il più delle volte è un camino).
  2. Il dispositivo ionizza l'aria a una certa distanza attorno a sé, il che consente di intercettare efficacemente i fulmini entro un raggio fino a 100 metri.
  3. In futuro, la carica del fulmine, proprio come nel caso di un sistema passivo, viene trasmessa attraverso un circuito conduttore di corrente al sistema di messa a terra.
Elementi di protezione attiva contro i fulmini
Elementi di protezione attiva contro i fulmini

Lo svantaggio di un tale sistema è la necessità di collegarlo alla rete elettrica, oltre a un prezzo piuttosto elevato. D'altra parte, l'efficienza dei dispositivi attivi è superiore a quella dei dispositivi passivi, quindi, ad esempio, vale la pena spendere soldi per una costosa casa in legno.

I principali documenti che regolano l'installazione dei circuiti di protezione sono:

  • RD 34.21.122-87 "Istruzione per la protezione contro i fulmini di edifici e strutture";
  • SO 153-34.21.122-2003 "Istruzione per la protezione contro i fulmini di edifici, strutture e comunicazioni industriali".

Installazione del circuito di protezione

Parafulmini di diversi tipi

La protezione contro i fulmini in una casa privata può essere montata in modo indipendente. In questa sezione ti dirò di quali parti è composta e inizierò con quella più importante: con un parafulmine.

È un elemento metallico che subisce il primo colpo e fornisce l'intrappolamento della carica. Pertanto, invece di causare danni, l'energia del fulmine viene reindirizzata al circuito di massa.

Il parafulmine può avere un design diverso. I tipi più comuni che descriverò brevemente nella tabella:

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Tipico parafulmine
Tipico parafulmine

Tipi di parafulmini

Tipo Peculiarità
Asta Il design più semplice adatto a un tetto in metallo. Il dettaglio è un perno metallico alto 1,5 - 2 m, installato verticalmente nel punto più alto del tetto.Di norma si utilizza un camino o un'antenna per fissare l'asta, un po 'meno spesso si posiziona un parafulmine su un supporto di legno fissato sul colmo.

Per la produzione, è possibile utilizzare materiali soggetti a un'ossidazione minima a contatto con le precipitazioni: rame, acciaio inossidabile, ecc. Lo spessore ottimale dell'asta tonda è di 12 mm o più.

Se viene utilizzato un tubo metallico cavo per montare il ricevitore, la sua estremità superiore deve essere saldata o arrotolata.

Corda È un torso di metallo o un filo montato su supporti di legno sopra il colmo del tetto. È consentito utilizzare un telaio portante in metallo, ma in questo caso il parafulmine stesso è isolato dai supporti mediante inserti in ceramica.

Per i tetti in legno, l'altezza ottimale della tensione del cavo è di 1 - 1,8 m dal colmo, per i tetti in materiale non combustibile - da 10 cm.

Reticolare Per un tetto di tegole, una rete intrappolata è l'opzione migliore per un contorno protettivo. È montato su una cresta e da esso partono le calate collegate a un anello di terra comune su tutta la superficie del pendio.
Ricevitore di corda
Ricevitore di corda

Il ricevitore di carica, in particolare quello ad asta, può essere fissato non solo al colmo del tetto, ma anche a un albero che cresce nelle vicinanze. Allo stesso tempo, l'altezza dell'albero deve essere almeno 10-15 m più alta della casa, altrimenti il ​​​​sistema non sarà abbastanza efficace.

Capacità di usare il legno
Capacità di usare il legno

L'albero dovrebbe crescere a una distanza di 5-10 m dalla struttura che stiamo proteggendo.

Esistono due modi per calcolare se la struttura proteggerà l'intera casa dai fulmini:

Raggi di protezione per diversi modelli
Raggi di protezione per diversi modelli
  1. Il modo più semplice è tracciare una linea immaginaria con un angolo di 450 dal punto più alto del parafulmine al suolo.Tutto all'interno del cerchio descritto da questa linea è protetto.
  2. Per un calcolo più accurato, utilizziamo la formula per il raggio di protezione R = 1,73*h, dove h è l'altezza del parafulmine.

Installazione del parafulmine

I lavori per l'installazione del circuito di protezione iniziano con l'installazione della parte ricevente. La sequenza delle operazioni qui dipende direttamente dalle caratteristiche della struttura del tetto, quindi qui darò solo i consigli più generali.

Il design del ricevitore dell'asta di scarico
Il design del ricevitore dell'asta di scarico

Iniziamo con il modello a barra:

  1. Per catturare gli scarichi, utilizziamo un'asta metallica con un diametro di 12 mm o più o un tubo con una sezione trasversale di 15-20 mm. È inoltre possibile acquistare kit di protezione contro i fulmini già pronti da J Propster, GALMAR, ecc.
Asta di metallo sul camino
Asta di metallo sul camino
  1. Per prima cosa installiamo il letto, che verrà utilizzato come base. Il ruolo del letto può essere alto camino, albero dell'antenna, ecc. È anche possibile realizzare un telaio separato da una trave di legno o da un tubo profilato, fissandolo saldamente sul colmo e rinforzandolo con controventi / smagliature.
  2. Fissiamo l'asta metallica al telaio mediante saldatura o utilizzando morsetti. I parafulmini da un angolo o da un tubo profilato possono essere imbullonati.

La versione via cavo è fatta così:

Una corda tesa tra due sostegni verticali
Una corda tesa tra due sostegni verticali
  1. Installiamo supporti verticali sui bordi della cresta. Per una casa privata è sufficiente un'altezza di 1 m Il passo di appoggio ottimale è di circa 1,5 m, il che riduce al minimo l'abbassamento e l'avvolgimento del cavo.
  2. Se i supporti sono in legno, il cavo di cattura può essere collegato ad essi senza dispositivi aggiuntivi. . Acquistiamo isolatori ceramici per pali in acciaio.
  3. Tra i supporti tiriamo un cavo con un diametro di 6 mm.
Se il tetto non è combustibile, a volte il cavo viene tirato proprio lungo il colmo
Se il tetto non è combustibile, a volte il cavo viene tirato proprio lungo il colmo

La rete di protezione contro i fulmini viene montata tenendo conto dei seguenti requisiti:

Collegamento dei parafulmini alla rete
Collegamento dei parafulmini alla rete
  1. Lo spessore ottimale del conduttore è di 6 mm o più.
  2. Alle intersezioni, i conduttori sono saldati o collegati con giunti speciali.
Schema del dispositivo di rete
Schema del dispositivo di rete
  1. Tra il tetto e gli elementi di cattura deve esserci uno spazio di almeno 20 mm. Per fare ciò, la griglia viene posata su appositi supporti con base dielettrica.

Dove la rete è a contatto con materiali combustibili, la distanza deve essere aumentata a 15 - 20 cm.

Cavalletto con piastra isolante
Cavalletto con piastra isolante

Dopo aver montato qualsiasi parafulmine, è necessario verificarne la resistenza elettrica. Il valore massimo di questo parametro è 10 ohm.

Linea conduttrice

Schema di montaggio del collettore di corrente e principali elementi strutturali
Schema di montaggio del collettore di corrente e principali elementi strutturali

L'elemento successivo, che comprende il circuito di protezione contro i fulmini della casa, è il conduttore di discesa:

  1. La base del conduttore discendente è un filo con un diametro di almeno 6 mm. La sezione ottimale del filo dipende dal materiale ed è di almeno 16 mm2 per il rame, 25 mm2 per l'alluminio o 50 mm2 per il conduttore in acciaio.
  2. Il filo conduttore di corrente può essere collegato al parafulmine mediante saldatura o bullonatura. Dal mio punto di vista, il fissaggio più affidabile sarà un manicotto di serraggio, che fornisce sia un forte fissaggio che un contatto affidabile.
Fissaggio della calata con bussole di serraggio
Fissaggio della calata con bussole di serraggio
  1. Il conduttore viene calato dal tetto a terra, fissandolo alle pareti o ai pluviali. Per la fissazione più semplice vengono utilizzate le graffette, ma oggi è possibile acquistare elementi di fissaggio speciali al loro posto.

Se il tetto è grande, i fili conduttivi dovrebbero scendere ogni 25 metri.

  1. Quando si posa un filo conduttivo sulle pareti e sul tetto della casa, tutte le curve devono essere disegnate sotto forma di archi lisci. Questo viene fatto per ridurre al minimo il rischio di una scarica di scintille.
Discesa a terra della calata
Discesa a terra della calata
  1. Nella fabbricazione di questo elemento da un metallo soggetto a corrosione, è necessario proteggere il conduttore dall'umidità. Un normale canale per cavi ondulato va bene.

Quando si progetta l'attuale percorso di posa del condotto, è necessario tenere conto delle contraddizioni esistenti. Da un lato, tutte le normative richiedono che il conduttore sia il più corto possibile. D'altra parte, è necessario tracciare il contorno nei punti in cui il rischio di fulmini è maggiore: lungo timpani, abbaini, sporgenze del tetto, ecc.

Variante con conduttore lamellare
Variante con conduttore lamellare

Ciclo di terra

La messa a terra deve essere installata ad almeno 5 m da casa, sentieri, campi da gioco, recinti per bestiame e pollame, ecc. Per installare il circuito è consigliabile scegliere un sito con terreno costantemente umido, poiché lo smaltimento attuale non sarà altrettanto efficace in terra asciutta.

Set di parti già pronte per la messa a terra
Set di parti già pronte per la messa a terra

Per il montaggio del circuito è possibile acquistare un set speciale di tubi metallici e di collegamento elementi. Ma un kit del genere è costoso, quindi per il lavoro vengono solitamente utilizzati conduttori adatti.

Questo elemento di protezione contro i fulmini fai-da-te a casa è montato come segue:

  1. Sul sito selezionato, delineamo i contorni della struttura sotto forma di un triangolo equilatero con una lunghezza laterale da 1,3 a 3 m.
Scavare una trincea a terra
Scavare una trincea a terra
  1. Segnando, scaviamo trincee larghe circa 30 cm e profonde 80-120 cm.
  2. Negli angoli martelliamo elettrodi di terra - angoli in acciaio 40x40 mm o tubi metallici con una parete di almeno 3,5 mm.Per comodità di guida, tagliamo obliquamente un'estremità dell'elettrodo di terra e impilamo una piastra metallica sull'altra.
Schema di progettazione con dimensioni
Schema di progettazione con dimensioni
  1. La profondità di infissione va da 1,5 a 2,5 m, mentre al di sopra del fondo della trincea devono rimanere almeno 20 cm di spigolo o tubo.
  2. Con strisce di acciaio colleghiamo le parti superiori degli elettrodi di terra in un triangolo equilatero. Al posto delle strisce di acciaio, è possibile utilizzare filo di rame con uno spessore di almeno 8-10 mm, avvitato ai bulloni installati negli elettrodi. Per evitare la corrosione, i bulloni nel punto di attacco sono abbondantemente lubrificati con grasso.
Fissaggio delle strisce di collegamento agli elettrodi
Fissaggio delle strisce di collegamento agli elettrodi
  1. Per collegarci al cavo che trasporta corrente, saldiamo una striscia di acciaio al triangolo, che portiamo in superficie.
  2. Riempiamo di sale l'intera struttura metallica (questo aumenterà la sua efficienza modificando la composizione della soluzione del suolo) e riempiamo la trincea di terra.
  3. Alla striscia di metallo portata in superficie, fissiamo il filo conduttore di corrente dal parafulmine con una connessione imbullonata o un giunto. È inoltre possibile collegare qui il filo di terra dal quadro elettrico.
Foto del nodo di connessione del loop di terra con la calata
Foto del nodo di connessione del loop di terra con la calata

Il circuito di terra fornirà un'efficace neutralizzazione anche di una scarica abbastanza forte. Tuttavia, durante un temporale, non dovresti essere più vicino di 4 m dal punto di messa a terra, altrimenti c'è il rischio di cadere sotto la tensione di passo.

Cura del sistema

Affinché la protezione contro i fulmini in una casa privata funzioni in modo efficace e senza guasti, è necessario eseguire le operazioni preventive più semplici:

  1. Ogni anno, prima dell'inizio della stagione dei temporali, ispezioniamo tutti gli elementi del sistema. Se necessario, ripariamo, sostituiamo o trattiamo con composti anticorrosivi.
Puliamo gli accoppiamenti ossidati o li sostituiamo con nuovi.
Puliamo gli accoppiamenti ossidati o li sostituiamo con nuovi.
  1. Una volta ogni tre anni, eseguiamo un ciclo completo di manutenzione preventiva: controlliamo le connessioni, se necessario, stringiamo i giunti per ripristinare il contatto. Puliamo le superfici dagli ossidi. Effettuiamo misure della resistenza elettrica dei circuiti.
Misura dei parametri di messa a terra
Misura dei parametri di messa a terra
  1. Una volta ogni cinque o sette anni, apriamo la parte sotterranea del circuito di terra. Ispezioniamo le parti per identificare le aree danneggiate dalla corrosione. Se il tubo, il raccordo o la striscia è arrugginito per più di 1/3, l'elemento deve essere sostituito.

Conclusione

La messa a terra e la protezione contro i fulmini sono due componenti correlati che forniscono protezione antincendio per un edificio. La tecnologia dei dispositivi del circuito di protezione è descritta in dettaglio sopra e mostrata nel video in questo articolo. Inoltre, puoi ottenere consigli sull'installazione della protezione contro i fulmini ponendo una domanda nei commenti.

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