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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA
Protección contra rayos de edificios. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Protección contra rayos zona de protección Pararrayos - es la parte del espacio dentro de la cual un edificio o estructura está protegido de la caída directa de rayos con un cierto grado de fiabilidad. La superficie que forma el límite de la zona de protección tiene el grado de fiabilidad más bajo y constante. A medida que avanza dentro de la zona de protección, aumenta la confiabilidad de la protección. Hay dos tipos de zona de protección. La zona de protección tipo A tiene un grado de confiabilidad del 99,5% o superior, es decir, la probabilidad de derrota de esta zona es del 0,5% o menos. La zona de protección tipo B tiene un nivel de confiabilidad del 95% o superior. Aquí la probabilidad de derrota puede ser del 5% o menos. La zona de protección de un pararrayos de un solo pararrayos con una altura de hasta 150 m inclusive tiene la forma de un cono circular (Fig. 82).
La parte superior del cono, según el tipo de zona de protección, viene determinada por la altura h0. A nivel del suelo, la zona de protección está formada por un círculo de radio R0. En una sección horizontal, la zona de protección a la altura del objeto protegido hx está determinada por el radio de protección Rx trazado desde el pararrayos hasta el límite de la zona de protección paralelo a la superficie del suelo. En la zona de protección tipo A, los parámetros h0, R0, Rx se definen de la siguiente manera:
En la zona de protección B:
Con valores conocidos de hx y Rx, la altura requerida del pararrayos h para la zona de protección tipo B está determinada por la fórmula
Si hay una actividad tormentosa promedio de más de 20 horas por año (en Rusia central oscila entre 20 y 80 horas), es necesario organizar protección contra rayos (pararrayos). Esto es fácil de hacer después de familiarizarse con el sistema de pago. El sistema de protección contra rayos consta de tres elementos: un receptor de rayos, un conductor de corriente y un electrodo de tierra (Fig. 83).
El pararrayos absorbe el impacto directo del rayo y debe soportar grandes cargas térmicas y dinámicas para poder resistir y no derretirse. Para su fabricación se utiliza fleje y redondo de acero con una sección mínima de 60 mm2 y una longitud mínima de 20 cm.La ubicación del pararrayos es el punto más alto del techo, la posición es estrictamente vertical. En la Fig. 84 muestra cómo disponer específicamente la protección contra rayos para una casa pequeña. El conductor de bajada está hecho de alambre de acero redondo galvanizado con un diámetro de al menos 5-6 mm. Se conecta al pararrayos mediante soldadura, soldadura fuerte o uniones atornilladas, y el área de contacto debe ser 2 veces mayor que el área de la sección transversal de las piezas que se unen. El conductor de bajada se coloca a lo largo de la ruta más corta en los lugares donde es más probable que caigan rayos (a lo largo de las cumbreras de los techos, a lo largo de las repisas y bordes de los frontones) y se fija con abrazaderas, grapas y clavos. Si el techo del edificio está hecho de material inflamable, entonces la ruta del conductor de bajada debe estar a una distancia mínima de 15-20 cm de él.
Propósito del electrodo de tierra - drenaje de corriente al suelo, por lo que la resistencia eléctrica del material del que está fabricado debe tener un valor mínimo. El electrodo de tierra debe colocarse de tal manera que la distancia del mismo al porche y pasillos sea de al menos 5 m, para evitar el paso de personas y animales en la ubicación del electrodo de tierra (para protegerlos del voltaje de paso que ocurre cuando un rayo cae al suelo), está rodeado por una valla con un radio de al menos 4 m. La profundidad y posición del electrodo de tierra en el suelo dependen del tipo de suelo y del nivel del agua subterránea en un área particular. En suelo seco y niveles bajos de agua subterránea, el electrodo de tierra se instala en forma de dos varillas de 2-3 m de largo, introducidas verticalmente en el suelo y conectadas a una profundidad de 0,5 m mediante soldadura con un puente con una sección transversal de 100. mm2; un conductor de bajada está soldado en el centro del puente. Los suelos húmedos o turbosos y un nivel freático inferior a 1,5 m requieren un sistema de puesta a tierra formado por esquinas metálicas ubicadas horizontalmente, manantiales viejos, etc. La profundidad de su colocación es de al menos 0,8 m (cuanto mayor sea la longitud del conductor de bajada en el tierra, más fiable será la protección contra rayos). La instalación de protección contra rayos en edificios de apartamentos es responsabilidad de las organizaciones de construcción (y transfieren esta tarea a los contratistas). Actualmente, no se instalan pararrayos en todas las casas en construcción, si al menos uno está en el techo de un edificio de gran altura, protegiendo un área grande de los rayos. Por lo tanto, los desarrolladores primero verifican los parámetros del edificio en construcción con el diagrama de la zona protectora de los pararrayos ya instalados, si el nuevo edificio no cae en esta zona, instalan un pararrayos. El propietario deberá encargarse de la protección contra rayos de una vivienda privada. Según las normas vigentes en Rusia, los edificios residenciales de hasta 30 metros de altura no están sujetos a la instalación obligatoria de dispositivos de protección contra rayos. Bueno, si la ley no lo exige, ¿por qué los gastos adicionales? Y con las primeras tormentas de primavera, las casas de la ciudad y las casas de campo comienzan a arder, cuyos propietarios no se preocupaban por su seguridad. Por supuesto, no todas las casas que no están equipadas con protección contra rayos, y ni siquiera una de cada dos, se incendian debido a la descarga de un rayo. Por ejemplo, si la casa está ubicada en un terreno bajo, o hay edificios más altos cerca, o un vecino ha instalado una protección contra rayos tan poderosa que ha extendido su área de cobertura a edificios ubicados en áreas vecinas, entonces no tienes de qué preocuparte. . Si no se cumple ninguna de estas condiciones, aún así se debe instalar protección contra rayos. Especialmente si el techo de la casa está cubierto con tejas metálicas o tejas metálicas. El hecho es que este material para techos se coloca sobre fieltro para techos o fieltro para techos, o directamente sobre un revestimiento de madera; Ambos materiales base para techos se clasifican como dieléctricos; en consecuencia, el techo queda completamente aislado del suelo. La electricidad atmosférica inducida puede acumularse en el metal del tejado (y durante una tormenta, ciertamente ocurre). Cuando el potencial eléctrico alcanza un cierto nivel, es necesario descargarlo. El cuerpo humano es un magnífico dispositivo de descarga. La descarga puede alcanzar decenas de miles de voltios; Si la intensidad actual es significativa, entonces el contacto de una persona con un techo electrificado puede provocar la muerte o (en el mejor de los casos) la pérdida del conocimiento. Además, la descarga se produce en forma de chispa, que puede prender fuego tanto al fieltro del tejado como a la madera. Un verdadero propietario de una casa (celoso, confiable, cariñoso) definitivamente cuidará de su hogar, de sí mismo y de sus seres queridos, protegiendo su hogar de posibles problemas en forma de incendio o descarga eléctrica durante una tormenta. Los árboles se pueden utilizar como pararrayos para proteger los edificios individuales de la caída directa de los rayos. Esto es posible si el árbol es entre 2 y 2,5 veces más alto que la casa junto con la antena. El árbol debe estar al menos a 3-10 m de la casa (Fig. 85).
En su parte superior, se fija un extremo de una sola pieza de cable con un diámetro de al menos 5 mm, y el segundo extremo se baja al suelo, se entierra y se suelda al electrodo de tierra. Si la casa está ubicada en un sitio donde no hay árboles altos cerca, entonces puede instalar dos pararrayos en los extremos de la cumbrera del techo o instalar un mástil en el que se monta un pararrayos para brindar protección contra rayos. Es mucho más fácil instalar protección contra rayos en edificios con techos de metal. En este caso, el papel del pararrayos lo desempeñará el propio techo, que debe conectarse a tierra a lo largo del perímetro cada 20-25 metros. Si la casa tiene canaletas y desagües metálicos para el agua de lluvia, se pueden utilizar como bajante; pero aún habrá que construir el electrodo de tierra. Sólo hay que recordar que la resistencia de puesta a tierra no debe superar los 10 ohmios. Como cualquier otra instalación relacionada con la electricidad, la protección contra el rayo requiere comprobaciones periódicas de la fiabilidad de las conexiones. Si, por ejemplo, en cableado eléctrico o aparatos eléctricos un mal funcionamiento en las conexiones se indica por un fallo en el funcionamiento, entonces sólo un incendio provocado por la descarga de un rayo puede indicar problemas en las conexiones del pararrayos. Por supuesto, no deberías esperar a que esto suceda y deberías comprobar periódicamente el pararrayos tú mismo. Autor: Korshevr N.G.
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