Los representantes de las organizaciones constructoras y los propietarios de viviendas seguramente se enfrentarán a la pregunta de qué es la protección contra rayos, en qué consiste, qué sucede, cómo elegir la mejor opción, si es obligatoria o no, y a quién consultar sobre este asunto. A pesar de la complejidad técnica real del problema, intentaremos resolverlo.

La protección contra rayos es un complejo de medidas técnicas, incluidas las etapas de diseño, instalación y mantenimiento, destinadas a proteger el objeto tanto de la caída directa de rayos como de los fenómenos eléctricos adversos asociados.

¿Cuál es el peligro?

Durante una tormenta eléctrica, potencialmente todos los edificios, especialmente si son más altos que las estructuras circundantes, pueden ser alcanzados por la descarga de un rayo. El poder de este fenómeno natural es tal que derrite la arena, mientras que entrar en un sitio de construcción está plagado de destrucción e incendios significativos.

Pero, además de esto, la atmósfera de la tormenta conlleva otro peligro: el aire electrificado puede provocar fuertes impulsos electromagnéticos que provocan una sobretensión de la red eléctrica. Para los edificios industriales, de oficinas y de apartamentos múltiples modernos y los hogares privados llenos de todo tipo de productos electrónicos, esto significa fallas inevitables, cortocircuitos, averías en los equipos e incendios que pueden ir más allá de los locales.

Por lo tanto, la amenaza es muy real y las medidas de seguridad son extremadamente relevantes para cada estructura.

¿Cómo protegerse?

Afortunadamente, el progreso no se detiene. La ingeniería moderna ofrece una amplia gama de medidas de protección, denominadas colectivamente protección contra rayos o protección contra rayos.

Técnicamente esto incluye:

• Sistema de protección contra rayos externo

protege contra la descarga directa. Consta de un mástil de protección contra el rayo que recibe el golpe principal, un colector de corriente y puesta a tierra, que aseguran la descarga de la descarga a tierra. El tipo de sistema puede ser pasivo (pararrayos tradicional) o activo (pararrayos interceptores por ionización del aire alrededor del pararrayos);

• Sistema interior de protección contra rayos

protege redes y equipos eléctricos de fenómenos secundarios. Consta de dispositivos de protección contra sobretensiones y sistema de compensación de potencial

Las medidas de protección contra rayos incluyen:

Diseño

Para la implementación competente de todas las medidas de protección, es extremadamente importante hacer un proyecto de alta calidad que tenga en cuenta no solo las características de un edificio en particular, sino que también cumpla con todos los documentos reglamentarios. Mejor opción cuando el diseño de la protección contra rayos se realiza en el momento del diseño general de la construcción del edificio, porque en este caso, es posible utilizar los elementos internos de la estructura como componentes del sistema de protección contra rayos, lo que reducirá su costo. Hoy en día, al diseñar, se utiliza cada vez más el concepto de zona de protección contra rayos, cuyos principios básicos se pueden encontrar.

La empresa MZK-Electro elaborará rápida y eficientemente un sistema de protección contra rayos o sus elementos individuales basados ​​en equipos de fabricantes de fama mundial.

Montaje

Por lo general, si hay un proyecto claro, el equipo necesario y especialistas experimentados, toma de 1 a 3 días, según la complejidad y el alcance del trabajo. Puede montar el sistema en cualquier época del año, pero es recomendable prepararse con antelación para la temporada de tormentas.

Servicio

Cualquier dispositivo técnico complejo tiene sus propios procedimientos de mantenimiento preventivo, y el sistema de protección contra rayos no es una excepción. Para un buen funcionamiento, se requieren inspecciones y verificaciones periódicas de los sistemas. En caso de avería, la ayuda de profesionales es indispensable, porque. la identificación de las causas y la eliminación requiere calificaciones y habilidades.

Toda la gama de eventos se puede pedir a la empresa MZK-Electro. Con nosotros recibirá un asesoramiento integral en todo lo relacionado con la protección contra el rayo y un servicio cualificado. Cada especialista de nuestra empresa se distingue por un profundo conocimiento y muchos años de experiencia, todos los equipos y trabajos están certificados, todo esto nos permite garantizar el resultado.

La descarga del rayo, que cae sobre los elementos estructurales de la estructura, va acompañada de un impresionante efecto electromagnético. Esto, a su vez, afecta negativamente el funcionamiento de los equipos eléctricos. Para reducir el daño a los conductores de cable y minimizar la probabilidad de golpear un objeto con una carga fuerte, el diseño de un sistema de protección contra rayos lo permite.

Estructura

El pararrayos es una medida de protección pasiva que garantiza el funcionamiento seguro de las instalaciones, preserva la salud y la vida del personal y los residentes durante los efectos destructivos de los desastres naturales. Los sistemas de protección contra rayos constan de los siguientes elementos principales:

• receptor de descarga.
• Conductor de bajada.
• bucle de tierra.

Tipos de protección contra rayos.

Actualmente se distinguen los sistemas de protección contra rayos activos y pasivos. La versión tradicional - pasiva consta de un receptor de descarga, un elemento conductor de corriente y puesta a tierra. El principio de funcionamiento de dicho sistema es bastante simple. El pararrayos recibe un rayo, después de lo cual lo dirige a tierra a través de los caminos conductores del conductor de bajada. En última instancia, la descarga se extingue en el suelo.

A su vez, el sistema de protección activa contra rayos funciona según el principio.Debido a este efecto, la descarga es interceptada. Los sistemas activos de protección contra el rayo constan de los mismos elementos que los pasivos. Sin embargo, su alcance es mucho mayor y alcanza unos 100 metros. En este caso, no solo se protege el objeto sobre el que se montan los elementos del sistema, sino también los edificios cercanos.

La protección activa contra rayos es mucho más efectiva. Por lo tanto, no es de extrañar que esta opción sea la preferida por los usuarios en la mayoría de los países desarrollados. Sin embargo, el costo de tales soluciones es mucho mayor.

Opciones del receptor de descarga

En la versión estándar, el receptor completo es un pasador de metal ordinario, que se monta en posición vertical en el techo de la estructura. Es muy importante fijar este elemento en el punto más alto y abierto del techo. Si el edificio tiene una estructura de techo compleja, en términos de aumentar el nivel de seguridad, se recomienda instalar varios receptores de descarga.

Hay opciones separadas para pararrayos, que difieren según el diseño:

• Protección de pasadores.
• Cabo metalico.
• Malla de rayos.

pin de protección

Si la estructura contiene un techo de metal, entonces la instalación de un sistema de protección contra rayos de pasadores parece ser la solución adecuada. El receptor de descarga en forma de varilla de metal estándar está montado en una colina. Este último está conectado a tierra a través de conductores de bajada.

La protección del pasador se puede presentar en forma de varilla redonda de metal con una sección transversal de al menos 8 mm o una tira de metal con parámetros de 25 x 4. La longitud del elemento que recibe la descarga debe ser tal que su extremo se eleva por encima el punto más alto del objeto por unos 2 metros.

La capacidad del sistema de puesta a tierra y protección contra rayos para proteger grandes áreas de ser golpeadas por una descarga depende directamente de la altura del pin. El área que un pararrayos puede proteger se define como un círculo con un radio idéntico a la altura del pararrayos.

Protección de cuerda

En presencia de un techo cubierto de pizarra, el receptor de descarga del rayo se realiza en forma de cable metálico. Este último se tira a lo largo de la cresta del techo. La altura de su ubicación debe ser de al menos 0,5 metros de la superficie.

Si es necesario crear la protección más confiable, usan soportes metalicos, que están aislados del receptor de descarga. Este método también aplicable para edificios con techos de madera y techos en forma de tejas cerámicas.

Malla de protección

Esta solución es la más difícil de implementar. Como regla general, se usa para techos cubiertos con tejas. En este caso, el receptor de descarga es una malla de alambre colocada en el techo del edificio. La sección transversal de los conductores eléctricos en este caso debe ser de al menos 6 mm, y el paso de la celda debe ser de aproximadamente 6 x 6 m.

El sistema considerado está conectado al conductor de bajada y al elemento de puesta a tierra mediante soldadura. En ausencia de esta posibilidad, se permite el uso de elementos de fijación atornillados.

La instalación de conductores de bajada aquí se realiza con alambre de acero redondo. Se colocan en la dirección de puesta a tierra a lo largo de las paredes y el techo del edificio, fijando los conductores eléctricos con soportes especiales.

El recorrido de colocación de los elementos de la bajante se selecciona de forma que los elementos conductores no entren en contacto con puertas, ventanas, porches, estructuras metálicas puertas de garaje, otras estructuras con las que las personas puedan interactuar durante el funcionamiento de la instalación.

Si el edificio contiene en su construcción una gran cantidad de materiales inflamables (espuma de poliestireno, madera, plástico), los conductores de bajada deben colocarse a una distancia de aproximadamente 15-20 cm de las superficies.Este enfoque para organizar un sistema de protección contra rayos ayudará para evitar incendios durante tormentas fuertes y prolongadas.

En este caso, también se puede instalar un sistema interno de protección contra rayos, que implica la instalación de pararrayos especiales que pueden proteger los equipos eléctricos de sobretensiones. Se colocan herramientas similares muy cerca del punto de entrada. cable de energía en un objeto.

Conductor de bajada

Es un elemento esencial de los sistemas de protección contra el rayo. Diseñado para transferir carga al circuito de tierra.

El cable de corriente es un cable metálico con un grosor de al menos 6 mm, que se conecta al receptor de descarga. La combinación de ambos elementos permite extinguir cargas de hasta 200.000 Amperios. La condición más importante para combinar estos componentes estructurales es el desempeño de una soldadura altamente confiable, que elimina la posibilidad de ruptura de juntas y aflojamiento de sujetadores bajo la influencia del viento, cuando caen capas de nieve.

El conductor de bajada se baja a lo largo de las paredes del objeto desde el techo, fijando el conductor con soportes. El extremo del cable de metal se dirige al bucle de tierra. Si el sistema implica la instalación de varios elementos conductores de carga, se colocan a una distancia de unos 20-25 metros entre sí a la máxima distancia posible de puertas y ventanas.

De acuerdo con las precauciones de seguridad, los conductores de bajada no deben doblarse demasiado. La suposición de tales errores de cálculo aumenta la probabilidad de que se produzca una descarga de chispa en caso de que un objeto sea alcanzado por un rayo. Esto, a su vez, puede conducir a la ignición de la estructura.

Al instalar un sistema de protección contra rayos, es deseable que el conductor de bajada sea lo más corto posible. Al mismo tiempo, se recomienda instalarlo más cerca de las repisas afiladas, los bordes de los frontones,

toma de tierra

Diseñado para asegurar una descarga de descarga eficiente al suelo. Consiste en varios electrodos interconectados clavados en el suelo.

Cuando un objeto se pone en funcionamiento, de acuerdo con las reglas, se debe proporcionar inicialmente una tierra común para todos los aparatos eléctricos conectados a la red. Si no está allí, preparar el elemento no es tan difícil. Para esto, se toma un conductor de acero o cobre con una sección transversal de 50-80 mm. Se cava una zanja de 3 m de largo y al menos 0,8 m de profundidad.En lados opuestos del hueco, se introducen varillas, que se conectan mediante una barra transversal de acero mediante soldadura. Un conductor de bajada está unido a la estructura resultante. Finalmente, se pintan los lugares de los codos de soldadura, después de lo cual se martilla la estructura de puesta a tierra hasta el fondo de la zanja.

Comprobación de los sistemas de protección contra rayos

La prueba del sistema de descarga de descarga implica la inspección visual de los elementos estructurales, así como la medición de los indicadores de resistencia. Externamente, se verifica la confiabilidad de la conexión de contactos entre el pararrayos, los conductores de bajada y la puesta a tierra. Todos los puntos de soldadura se golpean con un martillo.

Realización de mediciones de indicadores de resistencia de conductores de puesta a tierra de pararrayos individuales y requiere la presencia de equipos especiales registrados de acuerdo con las disposiciones reglamentarias.

Finalmente

Como puede ver, hay varias opciones para la protección contra rayos de un objeto. Estas u otras soluciones se seleccionan en función de la amplitud del presupuesto, la naturaleza del edificio, la necesidad de garantizar un cierto nivel de seguridad.

Actualmente, el desarrollo de proyectos de suministro de energía durante la puesta en marcha de un objeto no prevé la creación de protección contra rayos. Al menos su presencia no es un requisito. Por lo tanto, la decisión sobre la conveniencia de disponer un sistema para proteger el edificio de la caída de rayos la toma cada propietario en función de consideraciones personales.

protección contra rayos

protección contra rayos (protección contra rayos, protección contra rayos) es un complejo de soluciones técnicas y dispositivos especiales para garantizar la seguridad del edificio, así como de los bienes y personas que se encuentran en él. Anualmente se producen en el globo hasta 16 millones de tormentas eléctricas, es decir, unas 44 mil por día. El peligro para los edificios (estructuras) como resultado de la caída directa de un rayo puede provocar:

• daño al edificio (estructura) y sus partes,

• falla de partes eléctricas y electrónicas en el interior,

• muerte y lesiones de seres vivos ubicados directamente en el edificio (estructura) o cerca de él.

La protección contra rayos de los edificios se divide en externa e interna.

Sistema de protección contra rayos externo

La protección externa contra rayos es un sistema que intercepta los rayos y los descarga en el suelo, protegiendo así el edificio (estructura) de daños e incendios. En el momento de la caída directa de un rayo en un sitio de construcción, un dispositivo de protección contra rayos debidamente diseñado y construido debe hacerse cargo de la corriente del rayo y desviarla a través de conductores de bajada al sistema de puesta a tierra, donde la energía de la descarga debe disiparse de manera segura. El paso de la corriente del rayo debe ocurrir sin dañar el objeto protegido y ser seguro para las personas tanto dentro como fuera de este objeto.

Existen los siguientes tipos de protección externa contra rayos:

• red de protección contra rayos;

• pararrayos tensado;

• Pararrayos.

Además de las soluciones tradicionales mencionadas anteriormente (dadas tanto en la norma internacional IEC 62305.4 como en los documentos reglamentarios rusos RD 34.21.122-87 y CO 153-343.21.122-2003), la protección contra rayos con un sistema de emisión temprana de streamer, también llamada protección activa contra rayos. El uso de este sistema está regulado por varias normas, principalmente la francesa NFC 17-102.

A caso general La protección externa contra rayos consta de los siguientes elementos:

• Pararrayos(pararrayos, pararrayos): un dispositivo que intercepta la descarga de un rayo. Fabricado en metal (acero inoxidable o galvanizado, aluminio, cobre)
• Conductores de bajada(descensos): una parte del pararrayos, diseñada para desviar la corriente del rayo desde el pararrayos hasta el electrodo de tierra.
• conductor de puesta a tierra- una parte conductora o un conjunto de partes conductoras interconectadas que están en contacto eléctrico con tierra directamente o a través de un medio conductor.

Protección contra rayos de línea eléctrica

Sistema interior de protección contra rayos

La protección interna contra rayos es una combinación de dispositivos de protección contra sobretensiones (SPD). El SPD tiene como objetivo proteger los equipos eléctricos y electrónicos de sobretensiones en la red causadas por acoplamientos resistivos e inductivos que ocurren bajo la influencia de la corriente del rayo. En general, se acepta destacar las sobretensiones causadas por la caída directa e indirecta de rayos. Los primeros se producen en caso de impacto de un rayo en un edificio (estructura) o en las líneas de comunicación conectadas al edificio (estructura) (líneas eléctricas, líneas de comunicación). El segundo, debido a impactos cerca de un edificio (estructura) o un rayo cerca de las líneas de comunicación. Según el tipo de golpe, los parámetros de sobretensión también difieren.

Las sobretensiones causadas por impacto directo se denominan Tipo 1 y se caracterizan por una forma de onda de 10/350 µs. Son los más peligrosos, ya que llevan una gran cantidad de energía almacenada.

Las sobretensiones causadas por impacto indirecto se denominan Tipo 2 y se caracterizan por una forma de onda de 8/20 µs. Son menos peligrosos: la energía almacenada es unas diecisiete veces menor que la del Tipo 1.

Los SPD se clasifican en consecuencia.

Reglamento

En Rusia había situación difícil con documentos reglamentarios que regulan los requisitos para la protección contra rayos de los edificios. Por el momento, hay dos documentos en base a los cuales es posible diseñar un sistema de protección contra rayos.

Se trata de la “Instrucción sobre protección contra el rayo de edificios y estructuras” RD 34.21.122-87 de 30 de julio de 1987 y la “Instrucción sobre instalación de protección contra el rayo de edificios, estructuras y comunicaciones industriales” CO 153-343.21.122-2003 de fecha 30 de junio de 2003.

De conformidad con la disposición de la Ley Federal del 27 de diciembre de 2002 No. 184-FZ "Sobre Reglamento Técnico", art. 4 Las autoridades ejecutivas tienen el derecho de aprobar documentos y actos de carácter recomendatorio únicamente. Este documento también incluye la "Instrucción para la instalación de pararrayos de edificios, estructuras y comunicaciones industriales" CO 153-343.21.122-2003.

La Orden No. 280 del 30 de junio de 2003 del Ministerio de Energía de Rusia no cancela el efecto de la edición anterior de la Instrucción sobre protección contra rayos de edificios y estructuras del 30 de julio de 1987. Por lo tanto, las organizaciones de diseño tienen derecho a utilizar la disposición de cualquiera de las instrucciones anteriores o su combinación al determinar los datos iniciales y al desarrollar medidas de protección.

El proceso de diseño también se complica por el hecho de que ninguna de estas instrucciones cubre el tema del uso de dispositivos de protección contra sobretensiones para rayos y conmutación. La versión anterior de las instrucciones no contemplaba tal sección en absoluto, y el nuevo CO 153-343.21.122-2003 cubre este tema solo a nivel teórico, no hay instrucciones sobre aplicación práctica no se proporcionan dispositivos de protección. Todas las cuestiones que no están cubiertas en las instrucciones mismas deben ser consideradas en otros documentos reglamentarios sobre los temas relevantes, en particular las normas de la IEC (Comisión Electrotécnica Internacional).

En diciembre de 2011, la Agencia Federal de Regulación Técnica y Metrología emitió GOST R IEC 62305-1-2010 “Gestión de riesgos. Protección contra rayos. Parte 1. Principios generales” y GOST R IEC 62305-2-2010 “Gestión de riesgos. Protección contra rayos. Parte 2. Evaluación de riesgos”. Estos documentos representan el texto auténtico de la norma IEC 62305, que consta de cuatro partes, y están destinados a aclarar la situación de los sistemas de protección contra rayos en la Federación Rusa.

Tipos de SPD y esquemas típicos para el uso de protección interna contra rayos

dispositivo de protección contra sobretensiones

Los dispositivos de protección contra sobretensiones (SPD) se dividen en tipo 1, tipo 2 y tipo 3.

El tipo 1 es capaz de atravesar toda la energía de un rayo típico sin ser destruido. Pero, detrás de un dispositivo de tipo 1, queda una sobretensión suficientemente grande (unos pocos kilovoltios).

Por lo general, el tipo 1 se instala solo en áreas rurales con aerolíneas. Las recomendaciones requieren el tipo 1 en edificios con pararrayos, así como en edificios conectados por líneas aéreas y en edificios que están solos o cerca de objetos altos (árboles).

El tipo 2 no es capaz por sí solo, sin el tipo 1 anterior, de resistir el impacto de un rayo sin destrucción. Sin embargo, su capacidad de supervivencia está garantizada en el caso de uso conjunto con el tipo 1. La sobretensión detrás del tipo 2 suele ser de aproximadamente 1,4-1,7 kV.

El tipo 3 para su capacidad de supervivencia requiere el uso de los tipos 1 y 2 delante de sí mismo y se instala directamente al lado del consumidor. Puede ser, por ejemplo, un protector contra sobretensiones o una protección de varistores en las fuentes de alimentación de algunos aparatos domésticos (automatización de calderas de calefacción).

El SPD no protege contra sobretensiones a largo plazo, por ejemplo, de un aumento a 380 V cuando "cero se quema". Además, las sobretensiones a largo plazo pueden provocar la falla del SPD. En el caso de que se queme completamente el SPD desde la fase hasta el PE, se puede liberar una gran cantidad de calor y se puede producir un incendio en el escudo. Para protegerse contra esto, el SPD debe instalarse con protección: fusibles o disyuntores.

En el caso de que la "máquina" introductoria tenga un valor nominal<= 25A, возможно подключение УЗИП за ним, в этом случае вводной автомат также выполняет функции защиты УЗИП.

Los esquemas de protección contra rayos se implementan con prioridad de seguridad o prioridad de continuidad. En el primer caso, la destrucción de SPD y otros dispositivos es inaceptable, así como la situación en la que la protección contra rayos se desactiva temporalmente, pero es aceptable la operación automática con un apagado completo de los consumidores. En el segundo caso, la inhabilitación temporal de la protección contra rayos es aceptable, pero la interrupción en el suministro de los consumidores es inaceptable.

Al instalar el tipo 1 y el tipo 2 al mismo tiempo, la distancia entre ellos a lo largo del cable debe ser de al menos 10 m, la distancia del tipo 2 al tipo 3 y los consumidores también deben ser de al menos 10 m antes. También es posible utilizar SPD de tipo 1+2, combinando ambos dispositivos en una carcasa (está protegido contra quemaduras de la misma manera que el tipo 1).

Los dispositivos SPD tienen diferentes diseños para diferentes sistemas TN-C, TN-S y TT. Debe seleccionar un dispositivo para su sistema de puesta a tierra.

ver también

notas

Enlaces

• Preguntas frecuentes sobre protección contra rayos. Archivado desde el original el 27 de marzo de 2012. Consultado el 29 de octubre de 2011.

Fundación Wikimedia. 2010 .

Vea qué es "Protección contra rayos" en otros diccionarios:

Protección contra rayos… Diccionario de ortografía

protección contra rayos- Un sistema de dispositivos de protección utilizados para proteger edificios y estructuras de accidentes e incendios cuando los golpea una descarga de rayos [Diccionario terminológico para la construcción en 12 idiomas (VNIIIS Gosstroy de la URSS)] PREGUNTA: ¿QUÉ ES LA PROTECCIÓN CONTRA RAYOS ... . .. Manual del traductor técnico

- (a. protección contra rayos, protección contra descargas de rayos; n. Blitzschutz; f. protección contre la foudre; i. protección contra royo) un conjunto de medidas y tecnología. medios para la protección de edificios, estructuras, equipos y elementos eléctricos ... ... Enciclopedia geológica

Exist., número de sinónimos: 2 protección contra rayos (1) protección contra rayos (1) Diccionario de sinónimos ASIS. VN Trishin. 2013... Diccionario de sinónimos

PROTECCIÓN CONTRA RAYOS- un conjunto de medidas y medios para garantizar la seguridad de las personas, la seguridad de los edificios y estructuras, equipos y materiales contra la caída directa de rayos, la inducción electromagnética y electrostática, así como contra la introducción de altos potenciales a través de ... ... Enciclopedia rusa de protección laboral.

protección contra rayos- protección rus (g) contra sobretensiones, protección contra rayos (g); protección contra rayos (g) eng protección contra rayos fra protección (f) contre la foudre, protección (f) contre les décharges atmosphériques deu Blitzschutz (m) spa protección (f) contra rayos … Seguridad y salud en el trabajo. Traducción al inglés, francés, alemán, español

Lo mismo que la protección contra rayos... Gran enciclopedia soviética

Protección contra el rayo, un conjunto de medidas técnicas. significa proteger edificios, estructuras, así como electricidad. dispositivos contra daños causados ​​por rayos directos. Los dispositivos de protección contra rayos incluyen pararrayos, pararrayos, etc. Gran diccionario politécnico enciclopédico

Un sistema de dispositivos de protección utilizados para proteger edificios y estructuras de accidentes e incendios cuando les cae una descarga de rayos (búlgaro; búlgaro) protección contra rayos (checo; Čeština) ochrana proti blesku (alemán; ... ... Diccionario de construcción

protección contra rayos- protección contra rayos, s ... Diccionario ortográfico ruso

Según las estimaciones de los estadísticos omniscientes, cada día ocurren alrededor de 50 mil tormentas eléctricas en el planeta. Y van acompañados no solo de truenos y lluvia. La manifestación más peligrosa de una tormenta eléctrica son los relámpagos.
No quiero parecer aburrido y citar un libro de texto sobre física, no sé qué clase, pero necesito recordarles qué es un rayo. En rigor, el rayo es una chispa gigante que salta entre las nubes y la superficie de la Tierra, ya que tienen la carga eléctrica opuesta. En su esencia física, este es un análogo de un cortocircuito en la red eléctrica. Y dado que la descarga eléctrica busca el camino más corto para la descarga, el lugar donde cae el rayo se convierte en objetos y estructuras separados ubicados sobre la superficie de la tierra. Pueden ser todo tipo de torres, rascacielos, árboles e incluso el techo de tu casa. Y quiero hacer una pregunta retórica. ¿Está su casa equipada con protección contra rayos? Pobre de mí. En el 99,9% de los casos, nuestras casas no cuentan con protección contra rayos.

El peligro de los rayos o por qué se necesita protección contra rayos

¿Por qué los rayos son tan peligrosos que necesitas protegerte de ellos? Un enorme potencial se concentra en los rayos, desde cientos de miles hasta millones de voltios y una corriente de miles de amperios. Como el rayo tiene naturaleza eléctrica, cuando entra en una casa que no está protegida por pararrayos, todo el cableado eléctrico y los dispositivos conectados al cableado eléctrico en ese momento fallan. El enorme potencial de los rayos puede inutilizar dispositivos o equipos, incluso aquellos que no están incluidos en la red. Un cortocircuito en el cableado puede provocar un incendio. Además, incluso estando en un edificio, pero no equipado con protección contra rayos, las personas y los animales corren el riesgo de ser alcanzados por un rayo, ya que no se sabe en qué dirección caerá el rayo al suelo. En general, los rayos son un fenómeno formidable y peligroso de la naturaleza. Pero, puedes luchar contra el rayo.
Y para el éxito en esta lucha, se utiliza el "amor" del rayo, como un tipo particular de electricidad, para el metal. Esto lo descubrió a mediados del siglo XVIII uno de los padres fundadores de los Estados Unidos, amado por todos nosotros, Benjamin Franklin, quien luce orgulloso en un billete de cien dólares. Sí, no solo estuvo involucrado en la redacción de la Constitución del nuevo país, sino que también se ocupó de los problemas de la electricidad atmosférica. Y tuvo éxito al comprender el mecanismo de formación de rayos y propuso un método para tratarlo. Sugirió utilizar como protección contra rayos una patilla metálica puesta a tierra, la misma que por alguna razón se llama pararrayos en nuestro país.

Tipos de protección contra rayos.

El objetivo principal de la protección contra rayos es desviar los rayos de la casa y dirigirlos al suelo, donde se disiparán. De hecho, se utilizan dos métodos para proteger directamente los edificios de los rayos.
El primero es un pararrayos tradicional, o pararrayos Franklin.

El segundo método es utilizar un sistema de clavijas. También se le llama jaula de Faraday.

Fundamentalmente, no son diferentes. Lo único que podemos decir es que el sistema de pasadores se usa para proteger pequeños edificios y cabañas, y el sistema de pasadores se usa para proteger edificios y objetos grandes.

La composición del sistema de protección contra rayos.

El sistema de protección contra rayos consta de un pararrayos, un conductor de bajada y un electrodo de tierra. El propósito del pararrayos es interceptar un rayo, un conductor de bajada o un descenso: transferir la corriente del rayo desde el pararrayos al electrodo de tierra, y el electrodo de tierra está conectado eléctricamente a tierra para extinguir el rayo en el suelo. El pararrayos es un pasador de acero con una sección transversal de al menos 60 mm cuadrados. y una longitud de al menos 20 cm Para el conductor de bajada se utiliza alambre de acero galvanizado con un diámetro de 5-6 mm. Se conecta al pararrayos mediante soldadura o pernos (la almohadilla de contacto debe tener el doble del área de la sección transversal de las partes unidas). Se coloca a lo largo del camino más corto desde el pararrayos hasta el terminal de tierra. El conductor de bajada debe ubicarse a una distancia de al menos un metro de la red de gas, alcantarillado, partes metálicas de la casa.
Puesta a tierra: clavijas de metal enterradas en el suelo durante 2-3 metros, soldadas entre sí por una placa transversal, a la que se suelda el conductor de bajada. El conductor de puesta a tierra debe ubicarse a no menos de 5 metros de las principales vías y caminos del área suburbana.

Naturalmente, comprende que la conexión a tierra de la casa no debe entrar en contacto con el sistema de protección contra rayos y la conexión a tierra del sistema de protección contra rayos.
El radio de protección de la casa contra la caída de rayos depende de la altura del pararrayos con respecto al punto más alto de la casa, y se calcula mediante la fórmula: R=1.732*h, donde h es la distancia desde el punto más alto de la casa. la casa hasta el pico del pararrayos.

Sistema activo de protección contra rayos

Consideramos la opción de protección pasiva contra rayos. Pero, en la actualidad, se han desarrollado sistemas de protección activa contra el rayo (AMZ). La composición del AMZ es la misma que la del sistema pasivo, excepto por un elemento. Se instala un pararrayos activo en el punto superior de la protección contra rayos.

El principio de la protección activa contra el rayo es que un pararrayos activo genera pulsos de alto voltaje que “provocan” una descarga de electricidad atmosférica, que cae sobre el pararrayos y no en otro lugar. Esto aumenta la confiabilidad de la protección contra rayos y amplía significativamente los límites de protección.
Los sistemas AMZ no requieren un control especial, funcionan de forma autónoma. ¿Por qué? Antes de una tormenta eléctrica, la fuerza del campo eléctrico aumenta a 10-20 kV/m. Por lo tanto, el sistema AMZ se activa, "sintiendo" la proximidad de una tormenta eléctrica, se carga de este campo eléctrico y comienza a generar pulsos de alto voltaje.
El uso de los sistemas AMZ puede reducir significativamente el número de sistemas pasivos de protección contra rayos, lo que tiene un efecto económico importante. El lado estético también es un factor importante. En lugar de varios pararrayos pasivos, que, francamente, no decoran demasiado una casa de campo, se instala un pararrayos activo compacto. Se causa un daño mínimo al diseño y apariencia de la casa.

Sistema interior de protección contra rayos

Los rayos son un enemigo insidioso y pueden causar daños a su hogar, como dicen, "a escondidas" sin golpear su hogar directamente. Pero, los rayos pueden caer en una subestación eléctrica, un mástil de energía y, simplemente, a través de cables o en el suelo, no muy lejos de su hogar. Y luego, propagándose a través de cables u otros medios, puede llegar a su casa y causar una sobretensión en la red eléctrica de su casa, lo que puede tener las mismas consecuencias que un rayo directo en una casa sin protección contra rayos. Por lo tanto, además de un sistema de protección contra rayos externo diseñado para desviar los rayos en caso de que un rayo caiga directamente en la casa, es necesario crear un sistema de protección contra rayos interno. Este sistema es un complejo de dispositivos electrónicos que protegen la casa de sobretensiones que ingresan a la casa de varias maneras: a través de líneas eléctricas aéreas, cables telefónicos, cables de un sistema de televisión pública o por cable, Internet por cable, etc. Se les conoce brevemente como SPD.

Hay tres tipos de impulsos causados ​​por una descarga de rayo:
- pulso 10\350 μs (10 - duración del frente del pulso, 350 - duración del medio decaimiento del pulso)
- impulso 8 \ 20 μs
- pulso 1.2 \ 50 microsegundos.
El primer tipo de impulsos es el más peligroso, ya que se forma cuando un rayo incide directamente en una línea eléctrica, oa una distancia muy cercana de ella. El pulso puede alcanzar una amplitud de cientos y miles de amperios. El segundo tipo de impulso puede ser inducido por la descarga de un rayo a gran distancia del objeto y llegar a través de varios tipos de líneas de comunicación. El tercer tipo de impulsos corresponde a los tipos residuales de impulsos.
Los SPD se crean utilizando elementos electrónicos capaces de cambiar drásticamente su resistencia en caso de sobretensión, suavizando así el impulso sin transmitirlo al consumidor. Para ello se utilizan tiristores, varistores, pararrayos, etc.

Hay tres clases de SPD:

Clase I (B) - para protección contra rayos directos en líneas eléctricas o en un sistema de protección contra rayos. Protege contra impulsos 10 \ 350 microsegundos. Instalado en la entrada del edificio.
- clase II (C) - para protección contra sobretensiones en redes de conmutación. Protege contra impulsos 8 \ 20 microsegundos. Instalado en cuadros de distribución.
- clase III (D) - para protección contra interferencias de alta frecuencia e impulsos residuales. Se establecen directamente ante el consumidor. Puede ser un diseño especial de enchufes, filtros, módulos.

Cabe señalar que los sistemas de protección contra rayos deben diseñarse junto con todos los sistemas de soporte vital en el hogar y crearse junto con ellos. De lo contrario, será más problemático crear, por ejemplo, un sistema interno de protección contra rayos cuando todo el cableado eléctrico y las redes de comunicación estén tendidos.
En general, un sistema integrado de protección contra rayos en el hogar se verá así.

Documentos reglamentarios para el diseño de protección contra rayos

Desafortunadamente, el marco regulatorio existente para la protección contra rayos no refleja completamente la mejor experiencia mundial en la creación de sistemas de protección contra rayos, que se ha acumulado hasta la fecha. Después de todo, los países occidentales mucho antes que nosotros se ocuparon del desarrollo de sistemas de protección efectivos y desarrollaron estándares que cumplen con todas las medidas de seguridad.

Sin embargo, al crear sistemas de protección contra rayos, es necesario utilizar los siguientes documentos reglamentarios:
- "Reglas para la instalación de instalaciones eléctricas";
- RD 34.21.122-87;
-SO-153.34.21.122-2003.

Además, es necesario prestar atención a dos GOST:
GOST R IEC 62305-1-2011 y GOST R IEC 62305-2-2010. Introducen en Rusia la norma IEC (Comisión Electrotécnica Internacional) - IEC 62305, dedicada a la protección contra rayos.

El mecanismo de descarga de un rayo ha sido suficientemente estudiado, pero la naturaleza a menudo trae sorpresas y, en algunos casos, incluso los profesionales se encuentran en un callejón sin salida. Un sistema eficaz de protección contra rayos incluye protección externa e interna contra rayos. El primero protege contra la caída directa de un rayo en una casa, edificio o cualquier objeto (antena parabólica, monumento, depósito de combustible, etc.). Al mismo tiempo, los especialistas conocen desde hace mucho tiempo la posible propagación de la corriente del rayo a través de servicios públicos subterráneos y de superficie, como tuberías y redes de comunicación. Aprendieron cómo proteger de manera confiable a una persona y su propiedad de un rayo directo. De acuerdo con la normativa nacional vigente, se determinan las categorías de protección frente al impacto directo del rayo y se realiza el cálculo de la protección contra el rayo.

La frase protección interna contra rayos no es del todo clara para muchos. Los rayos no pueden ingresar a un edificio a través del vidrio de una ventana, ventilación o chimenea, por lo que muchas personas no entienden por qué es necesario crear una protección interna y qué se puede considerar una protección contra rayos interna efectiva. Gracias a una protección contra rayos externa que funciona, una descarga eléctrica es capturada por un pararrayos y se dirige a través de conductores de bajada a través de tierras especiales para disipación en el suelo. Sin embargo, la totalidad de estas medidas y dispositivos no salvan del campo electromagnético que se produce durante este proceso. Puede penetrar fácilmente en lo profundo de un edificio y causar fallas en los productos electrónicos de consumo, así como en unidades de microprocesador complejas. El campo electromagnético puede dañar el funcionamiento de la automatización y provocar comandos falsos o incorrectos en los sistemas de control. Es el sistema de protección contra rayos interno que le permite proteger de manera confiable todos los equipos electrónicos sensibles ubicados dentro del edificio.

Protección interior contra rayos: seguridad vital

Los especialistas experimentados consideran la división de la protección contra rayos en condicional externa e interna. La fuerza de la influencia negativa del campo electromagnético dentro de la casa depende directamente de la trayectoria de propagación del rayo y las rutas de propagación de la corriente. Un claro ejemplo de esto no es un ejemplo ficticio de la vida. Arquitectos extranjeros en el territorio de nuestro país diseñaron y construyeron un edificio interesante tan alto como una torre de televisión. Los arquitectos utilizaron una aguja delgada instalada verticalmente como decoración exquisita para el contorno del edificio. La base de la aguja estaba al nivel del suelo y la parte superior superaba el techo en 50 m Esta decisión de los arquitectos no provocó comentarios negativos de los electricistas, sino que, por el contrario, les gustó.

Las estadísticas dicen que en la parte centroeuropea de Rusia, los rayos caen en edificios de 350 metros en promedio 10-15 veces durante la temporada de tormentas eléctricas. Según las observaciones, solo dos de ellos tienen un mecanismo de descarga estándar, es decir, se forman en una nube de tormenta y tienden hacia el suelo a través del canal de plasma. Todos los demás se forman en la parte superior del edificio y se precipitan hacia la nube de tormenta. Este fenómeno se llama "relámpago ascendente". Debido a que el lugar de origen y comienzo del rayo está en la parte superior de la estructura, es fácil interceptarlo. Parecería que no se necesita un pararrayos, su función fue reemplazada por una aguja.

El problema fue identificado después de un análisis detallado y análisis de la situación actual. La aguja estaba en la pared trasera de la estructura. Debido a la geometría asimétrica fuertemente pronunciada del edificio, resultó que la descarga del rayo se dirigió hacia el suelo a lo largo de la pared trasera en una corriente concentrada. Al mismo tiempo, creó un campo magnético de enorme fuerza, que no fue compensado por nada. Un potente campo electromagnético creó un gran peligro para la red eléctrica interna del edificio. Por lo tanto, los diseñadores tuvieron que crear un sistema complejo de protección contra rayos externos, que reduciría la magnitud del campo electromagnético total. Todos sus esfuerzos no sirvieron para proteger completamente el equipo eléctrico de este edificio, y los profesionales tuvieron que ocuparse del diseño e instalación de elementos internos de protección contra rayos.

El segundo ejemplo sorprendente de la importancia de una organización competente de protección interna puede ser un tanque con combustible líquido, que se encuentra al aire libre. Este objeto está diseñado de tal manera que no teme el impacto directo de un rayo. Sin embargo, incluso aquí, durante una tormenta eléctrica, a menudo se registran incendios graves. Se producen accidentes graves debido a la ignición de emisiones gaseosas combustibles por encima de la válvula de respiración del tanque. Esto sucede cuando un sistema de barrera contra llamas no ideal le permite ingresar al tanque. Especialmente para estos casos, estos objetos están equipados con un sistema automático de alarma contra incendios y extinción de incendios. Durante los accidentes, el campo electromagnético creado por la corriente del rayo es la causa de la falla de estos sistemas y la causa raíz de accidentes graves.

Dispositivos de protección contra sobretensiones

Incluso las medidas bien ejecutadas para el diseño de protección contra los efectos negativos de una descarga de rayos y el cálculo correcto de la protección contra rayos no permiten una protección del 100% de los circuitos eléctricos internos contra el efecto destructivo de un campo electromagnético. El principal elemento de protección interna son los dispositivos que evitan los impulsos de sobretensión (SPD) y las pantallas metálicas especiales. La función principal del SPD es bloquear la propagación de altos potenciales en el camino hacia el equipo eléctrico conectado. Debido a la gran variedad de dispositivos eléctricos que necesitan protección, los principales fabricantes de SPD ofrecen una amplia variedad de configuraciones de estos dispositivos. Para estos productos, se ven obligados a asignar volúmenes separados de gran formato y puede ser bastante difícil comprarles componentes de protección contra rayos sin una consulta detallada.

Los SPD son necesarios para evitar la penetración de circuitos eléctricos de sobretensión en los electrodomésticos. Su mecanismo de acción es interrumpir rápidamente el arco eléctrico de la corriente de seguimiento, y esto es muy difícil en algunos casos. Los requisitos para estos dispositivos de protección son bastante estrictos. Algunos productos deben realizar sus funciones a la perfección con alta confiabilidad, a pesar de sus dimensiones en miniatura y una gran cantidad de microcircuitos protegidos. No solo la seguridad y el funcionamiento estable de la instalación, sino también la vida de muchos cientos y miles de personas a menudo dependen de ello.

La mayoría de los fabricantes mundiales de protectores contra sobretensiones para protección contra rayos tienen laboratorios especiales de investigación y prueba que buscan formas de resolver el problema de confiabilidad de los protectores contra sobretensiones más pequeños. En los complejos de prueba se simulan todos los posibles efectos negativos de la descarga de un rayo en los dispositivos de protección. Además, los especialistas de estos departamentos resuelven los problemas de compatibilidad de SPD con unidades de alta frecuencia (canales de transmisión de información, sistemas de seguridad de televisión de empresas, etc.). Por lo tanto, los catálogos gruesos de fabricantes son más bien una garantía de implementación exitosa del proyecto de protección contra rayos más complejo. Después de todo, definitivamente garantizan que será fácil comprar los componentes de protección contra rayos necesarios.

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