I rappresentanti delle organizzazioni edili e dei proprietari di case affronteranno sicuramente la domanda su cos'è la protezione dai fulmini, in cosa consiste, cosa succede, come scegliere l'opzione migliore, se è obbligatoria o meno, e chi consultare su questo argomento. Nonostante l'effettiva complessità tecnica del problema, cercheremo comunque di risolverlo.

La protezione contro i fulmini è un complesso di misure tecniche, comprese le fasi di progettazione, installazione e manutenzione, volte a proteggere l'oggetto sia dai fulmini diretti che dai fenomeni elettrici avversi associati.

Qual è il pericolo?

Durante un temporale, potenzialmente tutti gli edifici, specie se più alti delle strutture circostanti, possono essere colpiti da una scarica di fulmini. La potenza di questo fenomeno naturale è tale da sciogliere la sabbia, mentre entrare in un cantiere è irto di distruzione e incendi significativi.

Ma, oltre a questo, l'atmosfera temporalesca comporta un altro pericolo: l'aria elettrificata può provocare forti impulsi elettromagnetici che provocano un'impennata di sovratensione della rete elettrica. Per i moderni edifici multi-appartamento, uffici e industriali e le abitazioni private piene di ogni tipo di elettronica, ciò significa inevitabili guasti, cortocircuiti, guasti alle apparecchiature e incendi che possono andare oltre quelli locali.

Pertanto, la minaccia è molto reale e le misure di sicurezza sono estremamente rilevanti per ciascuna struttura.

Come proteggersi?

Fortunatamente, il progresso non si ferma. La moderna ingegneria offre un'intera gamma di misure di protezione, chiamate collettivamente protezione contro i fulmini o protezione contro i fulmini.

Tecnicamente questo include:

• Sistema di protezione contro i fulmini esterno

protegge dalle scariche dirette. È costituito da un palo di protezione contro i fulmini che riceve il colpo principale, un collettore di corrente e una messa a terra, che garantiscono lo scarico della scarica a terra. Il tipo di impianto può essere passivo (parafulmine tradizionale) o attivo (intercettazione di fulmini dovuti alla ionizzazione dell'aria attorno al parafulmine);

• Sistema di protezione contro i fulmini interno

protegge le reti e le apparecchiature elettriche dai fenomeni secondari. Composto da dispositivi di protezione contro le sovratensioni e sistema di equalizzazione del potenziale

Le misure di protezione contro i fulmini includono:

Disegno

Per l'attuazione competente di tutte le misure di protezione, è estremamente importante realizzare un progetto di alta qualità che tenga conto non solo delle caratteristiche di un particolare edificio, ma soddisfi anche tutti i documenti normativi. La migliore opzione quando la progettazione della protezione contro i fulmini viene eseguita al momento della progettazione generale della costruzione dell'edificio, perché in questo caso è possibile utilizzare gli elementi interni della struttura come componenti del sistema di protezione contro i fulmini, il che ne ridurrà il costo. Oggi, durante la progettazione, viene sempre più utilizzato il concetto di zona di protezione contro i fulmini, i cui principi di base possono essere trovati.

L'azienda MZK-Electro elaborerà in modo rapido ed efficiente un sistema di protezione contro i fulmini o i suoi singoli elementi basati su apparecchiature di produttori di fama mondiale.

Montaggio

Di solito, se c'è un progetto chiaro, le attrezzature necessarie e specialisti esperti, ci vogliono da 1 a 3 giorni, a seconda della complessità e dell'ambito del lavoro. È possibile montare il sistema in qualsiasi momento dell'anno, ma è consigliabile prepararsi in anticipo per la stagione dei temporali.

Servizio

Eventuali dispositivi tecnici complessi hanno le proprie procedure di manutenzione preventiva e il sistema di protezione contro i fulmini non fa eccezione. Per il buon funzionamento sono necessarie ispezioni e verifiche periodiche dei sistemi. In caso di guasto, l'aiuto di professionisti è indispensabile, perché. l'identificazione delle cause e l'eliminazione richiedono qualifiche e competenze.

L'intera gamma di eventi può essere ordinata dalla società MZK-Electro. Con noi riceverai una consulenza completa su tutte le questioni di protezione contro i fulmini e un servizio qualificato. Ogni specialista della nostra azienda si distingue per una profonda conoscenza e molti anni di esperienza, tutte le attrezzature e i lavori sono certificati: tutto ciò ci consente di garantire il risultato.

La scarica del fulmine, che cade sugli elementi strutturali della struttura, è accompagnata da un impressionante effetto elettromagnetico. Ciò, a sua volta, influisce negativamente sul funzionamento delle apparecchiature elettriche. Per ridurre i danni ai conduttori dei cavi e ridurre al minimo la probabilità di colpire un oggetto con una forte carica, la progettazione di un sistema di protezione contro i fulmini consente.

Struttura

Il parafulmine è una misura di protezione passiva che garantisce il funzionamento sicuro delle strutture, preserva la salute e la vita del personale e dei residenti durante gli effetti distruttivi dei disastri naturali. I sistemi di protezione contro i fulmini sono costituiti dai seguenti elementi principali:

• ricevitore di scarica.
• Calata.
• anello di terra.

Tipi di protezione contro i fulmini

Attualmente si distinguono sistemi di protezione dai fulmini attivi e passivi. La versione tradizionale - passiva è composta da un ricevitore di scarica, un elemento che trasporta corrente e una messa a terra. Il principio di funzionamento di un tale sistema è abbastanza semplice. Il parafulmine assume un fulmine, dopodiché lo dirige a massa attraverso i percorsi conduttivi della calata. Alla fine, lo scarico si estingue nel terreno.

A sua volta, il sistema di protezione contro i fulmini attivo funziona secondo il principio, per questo effetto la scarica viene intercettata. I sistemi di protezione contro i fulmini attivi sono costituiti dagli stessi elementi di quelli passivi. Tuttavia, la loro portata è molto più ampia e raggiunge circa 100 metri. In questo caso viene protetto non solo l'oggetto su cui sono montati gli elementi del sistema, ma anche gli edifici vicini.

La protezione attiva contro i fulmini è molto più efficace. Pertanto, non sorprende che questa opzione sia preferita dagli utenti nella maggior parte dei paesi sviluppati. Tuttavia, il costo di tali soluzioni è molto più elevato.

Opzioni del ricevitore di scarica

Nella versione standard, il ricevitore completo è un normale perno metallico, che viene montato in posizione verticale sul tetto dell'edificio. È estremamente importante fissare questo elemento nel punto più alto e aperto del tetto. Se l'edificio ha una struttura del tetto complessa, in termini di aumento del livello di sicurezza, si consiglia di installare più ricevitori di scarico.

Esistono opzioni separate per i parafulmini, che differiscono in base al design:

• Protezione perno.
• Cavo metallico.
• Maglia fulminea.

protezione del perno

Se la struttura contiene un tetto in metallo, l'installazione di un sistema di protezione contro i fulmini a perno sembra essere la soluzione giusta. Il ricevitore di scarica sotto forma di un'asta di metallo standard è montato su una collina. Quest'ultimo è collegato a terra tramite calate.

La protezione del perno può essere presentata sotto forma di un'asta metallica rotonda con una sezione trasversale di almeno 8 mm o una striscia di metallo con parametri 25 x 4. La lunghezza dell'elemento che riceve lo scarico deve essere tale che la sua estremità si alzi sopra il punto più alto dell'oggetto di circa 2 metri.

La capacità del sistema di protezione contro i fulmini e di messa a terra di proteggere grandi aree dall'essere colpiti da una scarica dipende direttamente dall'altezza del perno. L'area che un parafulmine a perno può proteggere è definita come un cerchio con un raggio identico all'altezza del parafulmine.

Protezione della corda

In presenza di un tetto ricoperto di ardesia, il ricevitore di scarica di fulmini è realizzato sotto forma di cavo metallico. Quest'ultimo viene tirato lungo il colmo del tetto. L'altezza della sua posizione dovrebbe essere di almeno 0,5 metri dalla superficie.

Se è necessario creare la protezione più affidabile, usano supporti metallici, che sono isolati dal ricevitore di scarica. Questo metodo applicabile anche per edifici con coperture in legno e coperture sotto forma di tegole di ceramica.

Protezione in rete

Questa soluzione è la più difficile da implementare. Di norma, viene utilizzato per tetti ricoperti di tegole. In questo caso, il ricevitore di scarica è una rete metallica posata sul tetto dell'edificio. La sezione trasversale dei conduttori elettrici in questo caso dovrebbe essere di almeno 6 mm e il passo della cella dovrebbe essere di circa 6 x 6 m.

Il sistema considerato è collegato alla calata e all'elemento di messa a terra mediante saldatura. In assenza di questa possibilità, è consentito l'uso di elementi di fissaggio imbullonati.

L'installazione delle calate qui viene eseguita utilizzando un filo di acciaio tondo. Vengono posati nella direzione della messa a terra lungo le pareti e il tetto dell'edificio, fissando i conduttori elettrici con apposite staffe.

Il percorso di posa degli elementi della calata è scelto in modo tale che gli elementi conduttivi non vengano a contatto con porte, finestre, porticati, metallo porte da garage, altre strutture con le quali le persone possono interagire durante il funzionamento della struttura.

Se l'edificio contiene nella sua costruzione un'abbondanza di materiali infiammabili (polistirene espanso, legno, plastica), le calate devono essere posate a una distanza di circa 15-20 cm dalle superfici.Un tale approccio alla sistemazione di un sistema di protezione dai fulmini aiuterà per evitare incendi durante temporali forti e prolungati.

In questo caso può essere installato anche un sistema interno di protezione contro i fulmini, che prevede l'installazione di appositi scaricatori in grado di proteggere le apparecchiature elettriche dalle sovratensioni. Strumenti simili sono posizionati in prossimità del punto di ingresso. cavo di alimentazione in un oggetto.

Calata

È un elemento essenziale dei sistemi di protezione contro i fulmini. Progettato per trasferire la carica al circuito di terra.

Il cavo di corrente è un filo metallico con uno spessore di almeno 6 mm, che è collegato al ricevitore di scarica. La combinazione di entrambi gli elementi consente di estinguere carichi fino a 200.000 Ampere. La condizione più importante per combinare questi componenti strutturali è la prestazione di una saldatura altamente affidabile, che elimina la possibilità di rottura dei giunti e allentamento degli elementi di fissaggio sotto l'influenza del vento, quando gli strati di neve cadono.

La calata viene abbassata lungo le pareti dell'oggetto dal tetto, fissando il conduttore con staffe. L'estremità del filo metallico è diretta al circuito di terra. Se l'impianto prevede l'installazione di più elementi conduttori di carica, questi vengono posti ad una distanza di circa 20-25 metri l'uno dall'altro alla massima distanza possibile da porte e finestre.

Secondo le precauzioni di sicurezza, le calate non devono essere piegate bruscamente. L'ipotesi di tali errori di calcolo aumenta la probabilità di una scarica di scintille nel caso in cui un oggetto venga colpito da un fulmine. Questo, a sua volta, può portare all'accensione della struttura.

Quando si installa un sistema di protezione contro i fulmini, è opportuno rendere la calata il più corta possibile. Allo stesso tempo, si consiglia di installarlo più vicino alle sporgenze taglienti, ai bordi dei timpani,

messa a terra

Progettato per garantire un efficiente scarico a terra. Consiste di diversi elettrodi interconnessi piantati nel terreno.

Quando un oggetto viene messo in funzione, secondo le regole, dovrebbe essere inizialmente prevista una terra comune per tutti gli apparecchi elettrici collegati alla rete. Se non c'è, preparare l'elemento non è così difficile. Per questo viene preso un conduttore in acciaio o rame con una sezione trasversale di 50-80 mm. Viene scavata una trincea lunga 3 m e profonda almeno 0,8 m Sui lati opposti della rientranza vengono conficcate delle aste, che sono collegate mediante una traversa in acciaio mediante saldatura. Una calata è collegata alla struttura risultante. Infine, vengono verniciati i punti dei gomiti di saldatura, dopodiché la struttura di messa a terra viene martellata sul fondo della trincea.

Controllo dei sistemi di protezione contro i fulmini

Il test del sistema di scarico delle scariche comporta l'ispezione visiva degli elementi strutturali, nonché la misurazione degli indicatori di resistenza. Esternamente viene verificata l'affidabilità del collegamento dei contatti tra parafulmine, calate e messa a terra. Tutti i punti di saldatura sono maschiati con un martello.

L'esecuzione di misurazioni degli indicatori di resistenza dei conduttori di messa a terra dei singoli parafulmini e richiede la presenza di apparecchiature speciali registrate in conformità con le disposizioni normative.

Infine

Come puoi vedere, ci sono diverse opzioni per la protezione dai fulmini di un oggetto. Queste o altre soluzioni vengono selezionate in base all'ampiezza del budget, alla natura dell'edificio, alla necessità di garantire un certo livello di sicurezza.

Attualmente, lo sviluppo di progetti di alimentazione durante la messa in servizio di un oggetto non prevede la creazione di una protezione contro i fulmini. Almeno la sua presenza non è un requisito. Pertanto, la decisione sull'opportunità di predisporre un sistema per proteggere l'edificio dai fulmini viene presa da ciascun proprietario sulla base di considerazioni personali.

Protezione contro i fulmini

Protezione contro i fulmini (protezione contro i fulmini, protezione contro i fulmini) è un complesso di soluzioni tecniche e dispositivi speciali per garantire la sicurezza dell'edificio, nonché dei beni e delle persone in esso contenuti. Ogni anno nel globo si verificano fino a 16 milioni di temporali, ovvero circa 44 mila al giorno. Il pericolo per gli edifici (strutture) a seguito di un fulmine diretto può causare:

• danni all'edificio (struttura) e alle sue parti,

• guasto delle parti elettriche ed elettroniche interne,

• morte e lesioni di esseri viventi ubicati direttamente nell'edificio (struttura) o in prossimità di esso.

La protezione contro i fulmini degli edifici è divisa in esterna e interna.

Sistema di protezione contro i fulmini esterno

La protezione contro i fulmini esterni è un sistema che intercetta i fulmini e li scarica nel terreno, proteggendo così l'edificio (struttura) da danni e incendi. Al momento di una fulminazione diretta in un cantiere, un dispositivo di protezione contro i fulmini opportunamente progettato e costruito deve assorbire la corrente di fulmine e deviarla tramite calate verso il sistema di messa a terra, dove l'energia di scarica deve essere dissipata in sicurezza. Il passaggio della corrente di fulmine deve avvenire senza danni all'oggetto protetto ed essere sicuro per le persone sia all'interno che all'esterno di tale oggetto.

Esistono i seguenti tipi di protezione contro i fulmini esterna:

• rete di protezione contro i fulmini;

• parafulmine in tensione;

• parafulmine.

Oltre alle soluzioni tradizionali sopra citate (riportate sia nella norma internazionale IEC 62305.4 che nei documenti normativi russi RD 34.21.122-87 e CO 153-343.21.122-2003), la protezione contro i fulmini con un sistema di emissione anticipata streamer, chiamato anche protezione attiva contro i fulmini. L'uso di questo sistema è regolato da diversi standard, in primis il francese NFC 17-102.

A caso generale la protezione contro i fulmini esterna è costituita dai seguenti elementi:

• Parafulmine(parafulmine, parafulmine) - un dispositivo che intercetta una scarica di fulmini. In metallo (acciaio inox o zincato, alluminio, rame)
• Calate(discese) - una parte del parafulmine, progettata per deviare la corrente del fulmine dal parafulmine all'elettrodo di terra.
• conduttore di messa a terra- una parte conduttiva o un insieme di parti conduttive interconnesse che sono in contatto elettrico con la terra direttamente o tramite un mezzo conduttivo.

Protezione contro i fulmini della linea elettrica

Sistema di protezione contro i fulmini interno

La protezione interna contro i fulmini è una combinazione di dispositivi di protezione contro le sovratensioni (SPD). Lo scopo dell'SPD è proteggere le apparecchiature elettriche ed elettroniche dalle sovratensioni nella rete causate da accoppiamenti resistivi e induttivi che si verificano sotto l'influenza della corrente di fulmine. È generalmente accettato per individuare le sovratensioni causate da fulmini diretti e indiretti. I primi si verificano in caso di fulmine in un edificio (struttura) o nelle linee di comunicazione collegate all'edificio (struttura) (linee elettriche, linee di comunicazione). Il secondo - a causa di colpi vicino a un edificio (struttura) o un fulmine vicino a linee di comunicazione. A seconda del tipo di colpo, anche i parametri di sovratensione differiscono.

Le sovratensioni causate da impatto diretto sono denominate di Tipo 1 e sono caratterizzate da una forma d'onda di 10/350 µs. Sono i più pericolosi, poiché trasportano una grande quantità di energia immagazzinata.

Le sovratensioni causate da impatto indiretto sono denominate di Tipo 2 e sono caratterizzate da una forma d'onda di 8/20 µs. Sono meno pericolosi: l'energia immagazzinata è circa diciassette volte inferiore a quella del Tipo 1.

Gli SPD sono classificati di conseguenza.

Regolamenti

In Russia c'era situazione difficile con documenti normativi che regolano i requisiti per la protezione contro i fulmini degli edifici. Al momento esistono due documenti sulla base dei quali è possibile progettare un sistema di protezione contro i fulmini.

Si tratta delle "Istruzioni per la protezione contro i fulmini di edifici e strutture" RD 34.21.122-87 del 30 luglio 1987 e "Istruzioni per l'installazione della protezione contro i fulmini di edifici, strutture e comunicazioni industriali" CO 153-343.21.122-2003 del 30 giugno 2003.

In conformità con la disposizione della legge federale del 27 dicembre 2002 n. 184-FZ "Sulla regolamentazione tecnica", art. 4 Le autorità esecutive hanno il diritto di approvare atti e atti solo di natura raccomandativa. Questo documento include anche le "Istruzioni per l'installazione della protezione contro i fulmini di edifici, strutture e comunicazioni industriali" CO 153-343.21.122-2003.

L'ordinanza n. 280 del 30 giugno 2003 del Ministero dell'Energia della Russia non annulla l'effetto della precedente edizione dell'Istruzione sulla protezione contro i fulmini di edifici e strutture del 30 luglio 1987. Pertanto, le organizzazioni di progettazione hanno il diritto di utilizzare la fornitura di una qualsiasi delle istruzioni di cui sopra o la loro combinazione per determinare i dati iniziali e sviluppare misure di protezione.

Il processo di progettazione è anche complicato dal fatto che nessuna di queste istruzioni copre il problema dell'utilizzo di dispositivi di protezione contro i fulmini e le sovratensioni. La vecchia versione delle istruzioni non prevedeva affatto tale sezione e la nuova CO 153-343.21.122-2003 tratta questo problema solo a livello teorico, nessuna istruzione su applicazione pratica non sono previsti dispositivi di protezione. Tutte le questioni che non sono trattate nell'istruzione stessa devono essere considerate in altri documenti normativi sugli argomenti rilevanti, in particolare le norme della IEC (International Electrotechnical Commission).

Nel dicembre 2011, l'Agenzia federale per la regolamentazione tecnica e la metrologia ha emesso GOST R IEC 62305-1-2010 "Risk Management. Protezione contro i fulmini. Parte 1. Principi generali” e GOST R IEC 62305-2-2010 “Gestione del rischio. Protezione contro i fulmini. Parte 2. Valutazione del rischio”. Questi documenti rappresentano il testo autentico della norma IEC 62305, che si compone di quattro parti, e hanno lo scopo di chiarire la situazione dei sistemi di protezione contro i fulmini nella Federazione Russa.

Tipi di SPD e schemi tipici per l'utilizzo della protezione contro i fulmini interna

Dispositivo di protezione contro le sovratensioni

I dispositivi di protezione contro le sovratensioni (SPD) sono suddivisi in tipo 1, tipo 2 e tipo 3.

Il tipo 1 è in grado di attraversare tutta l'energia di un tipico fulmine senza essere distrutto. Ma, dietro un dispositivo di tipo 1, rimane un picco di tensione sufficientemente grande (pochi kilovolt).

Di solito il tipo 1 viene installato solo nelle aree rurali con linee aeree. Le raccomandazioni richiedono il tipo 1 negli edifici con parafulmini, nonché negli edifici collegati da linee aeree e negli edifici che si trovano da soli o vicino a oggetti alti (alberi).

Il tipo 2 non è in grado da solo, senza il precedente tipo 1, di resistere a un fulmine senza distruzione. Tuttavia, la sua sopravvivenza è garantita in caso di utilizzo congiunto con il tipo 1. La sovratensione dietro il tipo 2 è solitamente di circa 1,4-1,7 kV.

Il tipo 3 per la sua sopravvivenza richiede l'uso dei tipi 1 e 2 davanti a sé e viene installato direttamente accanto al consumatore. Può essere, ad esempio, un limitatore di sovratensione o una protezione a varistore negli alimentatori di alcuni apparecchi domestici (automazione di caldaie per riscaldamento).

L'SPD non protegge dalle sovratensioni a lungo termine, ad esempio da un aumento a 380 V quando "zero brucia". Inoltre, le sovratensioni a lungo termine possono portare al guasto dell'SPD. In caso di esaurimento continuo dell'SPD dalla fase al PE, può essere rilasciata un'enorme quantità di calore su di esso e può verificarsi un incendio nello scudo. Per proteggersi da ciò, l'SPD deve essere installato con protezione: fusibili o interruttori automatici.

Nel caso in cui la "macchina" introduttiva abbia un valore nominale<= 25A, возможно подключение УЗИП за ним, в этом случае вводной автомат также выполняет функции защиты УЗИП.

Gli schemi di protezione contro i fulmini sono implementati con priorità di sicurezza o priorità di continuità. Nel primo caso, la distruzione di SPD e altri dispositivi è inaccettabile, così come la situazione in cui la protezione contro i fulmini è temporaneamente disabilitata, ma è accettabile il funzionamento automatico con lo spegnimento completo dei consumatori. Nel secondo caso è accettabile la disattivazione temporanea della protezione contro i fulmini, ma è inaccettabile l'interruzione dell'approvvigionamento dei consumatori.

Quando si installano contemporaneamente il tipo 1 e il tipo 2, la distanza tra loro lungo il cavo deve essere di almeno 10 m, anche la distanza dal tipo 2 al tipo 3 e le utenze deve essere di almeno 10 m prima. È anche possibile utilizzare SPD di tipo 1+2, combinando entrambi i dispositivi in ​​un unico alloggiamento (è protetto dalla combustione come il tipo 1).

I dispositivi SPD hanno design diversi per diversi sistemi TN-C, TN-S e TT. È necessario selezionare un dispositivo per il proprio sistema di messa a terra.

Guarda anche

Appunti

Collegamenti

• Domande frequenti sulla protezione contro i fulmini. Archiviata dall'originale il 27 marzo 2012 . Estratto il 29 ottobre 2011 .

Fondazione Wikimedia. 2010.

Scopri cos'è "Protezione contro i fulmini" in altri dizionari:

Protezione contro i fulmini … Dizionario ortografico

protezione contro i fulmini- Un sistema di dispositivi di protezione utilizzati per proteggere edifici e strutture da incidenti e incendi quando vengono colpiti da una scarica di fulmini [Dizionario terminologico per l'edilizia in 12 lingue (VNIIIS Gosstroy dell'URSS)] DOMANDA: CHE COS'È LA PROTEZIONE DA fulmini ... . .. Manuale tecnico del traduttore

- (a. protezione contro i fulmini, protezione contro le scariche di fulmini; n. Blitzschutz; f. protection contre la foudre; i. proteccion contra royo) un insieme di misure e tech. mezzi per la protezione di edifici, strutture, apparecchiature ed impianti elettrici ... ... Enciclopedia geologica

Exist., numero di sinonimi: 2 protezione contro i fulmini (1) protezione contro i fulmini (1) Dizionario dei sinonimi ASIS. V.N. Trishin. 2013... Dizionario dei sinonimi

PROTEZIONE CONTRO I FULMINI- un insieme di misure e mezzi per garantire la sicurezza delle persone, la sicurezza degli edifici e delle strutture, delle apparecchiature e dei materiali dai fulmini diretti, dall'induzione elettromagnetica ed elettrostatica, nonché dall'introduzione di alti potenziali attraverso ... ... Enciclopedia russa della protezione del lavoro

protezione contro i fulmini- protezione contro i fulmini (g) contro i fulmini, protezione contro i fulmini (g); protezione contro i fulmini (g) eng protezione contro i fulmini fra protection (f) contre la foudre, protection (f) contre les décharges atmosphériques deu Blitzschutz (m) spa protección (f) contra rayos … La sicurezza e la salute sul lavoro. Traduzione in inglese, francese, tedesco, spagnolo

Lo stesso della protezione contro i fulmini ... Grande enciclopedia sovietica

Protezione contro i fulmini, un insieme di misure n tecniche. significa proteggere edifici, strutture, oltre che elettrico. dispositivi da danni da fulmini diretti. I dispositivi di protezione contro i fulmini includono parafulmini, scaricatori, ecc. Grande dizionario politecnico enciclopedico

Un sistema di dispositivi di protezione utilizzati per proteggere edifici e strutture da incidenti e incendi quando vengono colpiti da una scarica di fulmini (bulgaro; bulgaro) protezione contro i fulmini (ceco; Čeština) ochrana proti blesku (tedesco; ... ... Dizionario di costruzione

protezione contro i fulmini- protezione contro i fulmini, s ... Dizionario di ortografia russa

Secondo le stime di statistici onniscienti, sul pianeta si verificano ogni giorno circa 50mila temporali. E sono accompagnati non solo da tuoni e pioggia. La manifestazione più pericolosa di un temporale è il fulmine.
Non voglio sembrare noioso e citare un libro di testo di fisica, non so in che classe, ma devo ricordarti cos'è il fulmine. A rigor di termini, il fulmine è una gigantesca scintilla che salta tra le nuvole e la superficie della Terra, poiché hanno la carica elettrica opposta. Nella sua essenza fisica, questo è un analogo di un cortocircuito nella rete elettrica. E poiché la scarica elettrica cerca il percorso più breve per la scarica, il luogo in cui il fulmine colpisce diventa oggetti e strutture separati situati sopra la superficie della terra. Possono essere tutti i tipi di torri, grattacieli, alberi e persino il tetto della tua casa. E voglio fare una domanda retorica. La tua casa è dotata di protezione contro i fulmini? Ahimè. Nel 99,9% dei casi le nostre case non dispongono di protezione contro i fulmini.

Il pericolo di fulmini o perché è necessaria una protezione contro i fulmini

Perché i fulmini sono così pericolosi che devi proteggerti da essi? Un enorme potenziale è concentrato nei fulmini: da centinaia di migliaia a milioni di volt e una corrente di migliaia di ampere. Poiché il fulmine ha natura elettrica, quando entra in una casa non protetta da parafulmini, tutti i cavi elettrici e i dispositivi collegati al cablaggio elettrico in quel momento si guastano. L'enorme potenziale dei fulmini può disabilitare dispositivi o apparecchiature, anche non incluse nella rete. Un cortocircuito nel cablaggio può provocare un incendio. Inoltre, pur trovandosi in un edificio, ma non dotato di parafulmine, persone e animali rischiano di essere colpiti da un fulmine, poiché non si sa in che direzione andrà il fulmine al suolo. In generale, il fulmine è un fenomeno della natura formidabile e pericoloso. Ma puoi combattere i fulmini.
E per il successo in questa lotta, viene utilizzato "l'amore" del fulmine, come un particolare tipo di elettricità, per il metallo. Lo scoprì a metà del 18° secolo uno dei padri fondatori degli Stati Uniti, amato da tutti noi, Benjamin Franklin, che sfoggia con orgoglio una banconota da cento dollari. Sì, non solo si è occupato della stesura della Costituzione del nuovo Paese, ma si è occupato anche dei problemi dell'elettricità atmosferica. E riuscì a comprendere il meccanismo della formazione dei fulmini e propose un metodo per affrontarlo. Ha suggerito di utilizzare un perno metallico con messa a terra come protezione contro i fulmini, lo stesso che per qualche motivo viene chiamato parafulmine nel nostro paese.

Tipi di protezione contro i fulmini

Lo scopo principale della protezione contro i fulmini è di deviare i fulmini dalla casa e dirigerli a terra, dove si dissiperanno. Infatti, vengono utilizzati due metodi per proteggere direttamente gli edifici dai fulmini.
Il primo è un tradizionale parafulmine a spillo, o parafulmine Franklin.

Il secondo metodo consiste nell'utilizzare un sistema di pin. Viene anche chiamata gabbia di Faraday.

Fondamentalmente, non sono diversi. L'unica cosa che possiamo dire è che il sistema dei perni viene utilizzato per proteggere piccoli edifici e cottage e il sistema dei perni viene utilizzato per proteggere edifici e oggetti di grandi dimensioni.

La composizione del sistema di protezione contro i fulmini

Il sistema di protezione contro i fulmini è costituito da un parafulmine, una calata e un elettrodo di terra. Lo scopo del parafulmine è quello di intercettare fulmini, calata o discesa - trasferire la corrente del fulmine dal parafulmine all'elettrodo di terra e l'elettrodo di terra è collegato elettricamente alla terra, per estinguere i fulmini nel terreno. Il parafulmine è un perno in acciaio con una sezione trasversale di almeno 60 mmq. e una lunghezza di almeno 20 cm Per la calata viene utilizzato un filo di acciaio zincato con un diametro di 5-6 mm. È collegato al parafulmine mediante saldatura o bullonatura (la piazzola di contatto deve essere il doppio dell'area della sezione trasversale delle parti unite). È posato lungo il percorso più breve dal parafulmine al terminale di terra. La calata deve essere posta ad una distanza di almeno un metro dalla rete del gas, dalle fognature, dalle parti metalliche della casa.
Messa a terra: perni metallici interrati nel terreno per 2-3 metri, saldati insieme da una piastra trasversale, a cui è saldata la calata. Il conduttore di messa a terra deve essere posizionato a non meno di 5 metri dalle strade e percorsi principali dell'area suburbana.

Naturalmente, capisci che la messa a terra della casa non deve entrare in contatto con il sistema di protezione contro i fulmini e la messa a terra del sistema di protezione contro i fulmini.
Il raggio di protezione della casa dai fulmini dipende dall'altezza del parafulmine rispetto al punto più alto della casa, ed è calcolato con la formula: R=1.732*h, dove h è la distanza dal punto più alto di la casa fino alla cima del parafulmine.

Sistema di protezione contro i fulmini attivo

Abbiamo considerato l'opzione della protezione passiva contro i fulmini. Ma attualmente sono stati sviluppati sistemi di protezione attiva contro i fulmini (AMZ). La composizione dell'AMZ è la stessa del sistema passivo, ad eccezione di un elemento. Nel punto più alto della protezione contro i fulmini è installato un parafulmine attivo.

Il principio della protezione attiva contro i fulmini è che un parafulmine attivo genera impulsi ad alta tensione che "provocano" una scarica di elettricità atmosferica, che cade sul parafulmine e non altrove. Ciò aumenta l'affidabilità della protezione contro i fulmini e amplia notevolmente i confini della protezione.
I sistemi AMZ non richiedono controlli speciali, funzionano in modo autonomo. Come mai? Prima di un temporale, l'intensità del campo elettrico aumenta a 10-20 kV/m. Pertanto, il sistema AMZ viene attivato, "sentendo" l'avvicinarsi di un temporale, viene caricato da questo campo elettrico e inizia a generare impulsi ad alta tensione.
L'uso di sistemi AMZ può ridurre significativamente il numero di sistemi di protezione dai fulmini passivi, il che dà un notevole effetto economico. Anche il lato estetico è un fattore importante. Invece di diversi parafulmini passivi, che, francamente, non decorano troppo una casa di campagna, viene installato un parafulmine attivo compatto. Il minimo danno è causato al design e all'aspetto della casa.

Sistema di protezione contro i fulmini interno

Il fulmine è un nemico insidioso e può causare danni alla tua casa, come si suol dire, "di nascosto" senza colpire direttamente la tua casa. Ma un fulmine può colpire una sottostazione elettrica, un albero elettrico e, semplicemente, attraverso i cavi o nel terreno, non lontano da casa tua. E poi, propagandosi attraverso fili o altre vie, può raggiungere la tua casa e provocare una sovratensione nella rete elettrica della tua casa, che può portare alle stesse conseguenze di un fulmine diretto in una casa senza protezione contro i fulmini. Pertanto, oltre ad un sistema di protezione contro i fulmini esterno atto a deviare i fulmini in caso di fulminazione diretta in casa, è necessario realizzare un sistema di protezione contro i fulmini interno. Questo sistema è un complesso di dispositivi elettronici che proteggono la casa dalle sovratensioni che entrano in casa in vari modi: tramite linee elettriche aeree, cavi telefonici, cavi di un sistema televisivo pubblico o via cavo, Internet via cavo, ecc. Sono brevemente indicati come SPD.

Esistono tre tipi di impulsi causati da una scarica di fulmini:
- impulso 10\350 μs (10 - durata del fronte dell'impulso, 350 - durata del semidecadimento dell'impulso)
- impulso 8 \ 20 μs
- impulso 1,2 \ 50 microsecondi.
Il primo tipo di impulso è il più pericoloso, poiché si forma quando un fulmine colpisce direttamente una linea elettrica oa una distanza molto ravvicinata da essa. L'impulso può raggiungere un'ampiezza di centinaia e migliaia di ampere. Il secondo tipo di impulso può essere indotto da una scarica di fulmine a grande distanza dall'oggetto, ed arrivare attraverso vari tipi di linee di comunicazione. Il terzo tipo di impulsi corrisponde ai tipi residui di impulsi.
Gli SPD sono realizzati utilizzando elementi elettronici in grado di modificare drasticamente la loro resistenza in caso di sovratensione, attenuando così l'impulso senza passarlo al consumatore. Per questo vengono utilizzati tiristori, varistori, scaricatori, ecc.

Esistono tre classi di SPD:

Classe I (B) - per la protezione contro i fulmini diretti nelle linee elettriche o in un sistema di protezione contro i fulmini. Protezione contro gli impulsi 10 \ 350 microsecondi. Installato all'ingresso dell'edificio.
- classe II (C) - per la protezione contro le sovratensioni nelle reti di commutazione. Protegge dagli impulsi 8 ​​\ 20 microsecondi. Installato in quadri elettrici.
- classe III (D) - per la protezione contro i disturbi ad alta frequenza e gli impulsi residui. Sono stabiliti direttamente davanti al consumatore. Può essere un design speciale prese, filtri, moduli.

Va notato che i sistemi di protezione contro i fulmini dovrebbero essere progettati insieme a tutti i sistemi di supporto vitale in casa e creati insieme ad essi. In caso contrario, sarà più problematico creare, ad esempio, un sistema di protezione contro i fulmini interno quando verranno posati tutti i cavi elettrici e le reti di comunicazione.
In generale, un sistema di protezione contro i fulmini integrato a casa sarà simile a questo.

Documenti normativi per la progettazione della protezione contro i fulmini

Sfortunatamente, il quadro normativo esistente per la protezione contro i fulmini non riflette pienamente la migliore esperienza mondiale nella creazione di sistemi di protezione contro i fulmini, che è stata accumulata fino ad oggi. Dopotutto, i paesi occidentali molto prima di noi si sono occupati dello sviluppo di sistemi di protezione efficaci e hanno sviluppato standard che soddisfano tutte le misure di sicurezza.

Tuttavia, quando si creano sistemi di protezione contro i fulmini, è necessario utilizzare i seguenti documenti normativi:
- "Norme per l'installazione di impianti elettrici";
- RD 21.34.122-87;
- SO -153.34.21.122-2003.

Inoltre, è necessario prestare attenzione a due GOST:
GOST R IEC 62305-1-2011 e GOST R IEC 62305-2-2010. Introducono in Russia la norma IEC (International Electrotechnical Commission) - IEC 62305, dedicata alla protezione contro i fulmini.

Il meccanismo di una scarica di un fulmine è stato sufficientemente studiato, ma la natura porta spesso sorprese e in alcuni casi anche i professionisti sono in una situazione di stallo. Un efficace sistema di protezione contro i fulmini comprende una protezione contro i fulmini esterna ed interna. Il primo protegge da un fulmine diretto contro una casa, un edificio o qualsiasi oggetto (antenna satellitare, monumento, serbatoio del carburante, ecc.). Allo stesso tempo, gli specialisti conoscono da tempo la possibile propagazione della corrente di fulmine attraverso servizi sotterranei e fuori terra come condutture e reti di comunicazione. Hanno imparato come proteggere in modo affidabile una persona e la sua proprietà da un fulmine diretto. In accordo con le normative nazionali vigenti si determinano le categorie di protezione contro la fulminazione diretta e si effettua il calcolo della protezione contro i fulmini.

La frase protezione contro i fulmini interna non è del tutto chiara a molti. I fulmini non possono entrare in un edificio attraverso i vetri delle finestre, la ventilazione o un camino, quindi molte persone non capiscono perché sia ​​necessario creare una protezione interna e quella che può essere considerata una protezione contro i fulmini interna efficace. Grazie ad una praticabile protezione contro i fulmini esterna, una scarica elettrica viene catturata da un parafulmine e viene convogliata attraverso calate attraverso apposite terre di dissipazione nel terreno. Tuttavia, la totalità di queste misure e dispositivi non salva dal campo elettromagnetico che si verifica durante questo processo. Può facilmente penetrare in profondità in un edificio e causare guasti all'elettronica di consumo, nonché a complesse unità a microprocessore. Il campo elettromagnetico può danneggiare il funzionamento dell'automazione e causare comandi falsi o non corretti nei sistemi di controllo. È il sistema di protezione contro i fulmini interno che consente di proteggere in modo affidabile tutte le apparecchiature elettroniche sensibili situate all'interno dell'edificio.

Protezione interna contro i fulmini: sicurezza vitale

Specialisti esperti considerano condizionale la divisione della protezione contro i fulmini in esterna e interna. La forza dell'influenza negativa del campo elettromagnetico all'interno della casa dipende direttamente dalla traiettoria di propagazione del fulmine e dai percorsi di diffusione della corrente. Un chiaro esempio di questo non è un esempio immaginario dalla vita. Architetti stranieri sul territorio del nostro paese hanno progettato e realizzato un interessante edificio alto come una torre della TV. Gli architetti hanno utilizzato una sottile guglia installata verticalmente come squisito decoro per il profilo dell'edificio. La base della guglia era a livello del suolo e la parte superiore superava il tetto di 50 m Questa decisione degli architetti non ha causato feedback negativi da parte degli elettricisti, ma al contrario gli è piaciuta.

Le statistiche dicono che nella parte dell'Europa centrale della Russia, i fulmini colpiscono in media edifici di 350 metri 10-15 volte durante la stagione dei temporali. Secondo le osservazioni, solo due di loro hanno un meccanismo di scarica standard, cioè si formano in una nuvola temporalesca e tendono a terra attraverso il canale del plasma. Tutto il resto si forma nella parte superiore dell'edificio stesso e si precipita da esso verso l'alto fino alla nuvola temporalesca. Questo fenomeno è chiamato "fulmine verso l'alto". Poiché il luogo di origine e di inizio del fulmine è nella parte superiore della struttura, è facile intercettarlo. Sembrerebbe che non sia necessario un parafulmine, la sua funzione è stata sostituita da una guglia.

Il problema è stato individuato dopo un'analisi e un'analisi dettagliate della situazione attuale. La guglia era alla parete posteriore della struttura. A causa della geometria asimmetrica fortemente pronunciata dell'edificio, è risultato che la scarica del fulmine era diretta verso il suolo lungo la parete di fondo in un flusso concentrato. Allo stesso tempo, ha creato un campo magnetico di enorme forza, che non è stato compensato da nulla. Un potente campo elettromagnetico creava un grande pericolo per la rete elettrica interna dell'edificio. Pertanto, i progettisti hanno dovuto creare un complesso sistema di protezione contro i fulmini esterni, che riducesse l'entità del campo elettromagnetico totale. Tutti i loro sforzi non hanno aiutato a proteggere completamente le apparecchiature elettriche in questo edificio e i professionisti hanno dovuto occuparsi della progettazione e dell'installazione di elementi di protezione contro i fulmini interni.

Il secondo esempio lampante dell'importanza di un'organizzazione competente di protezione interna può essere un serbatoio con carburante liquido, che si trova all'aperto. Questo oggetto è progettato in modo tale da non temere un fulmine diretto. Tuttavia, anche qui, durante un temporale, si registrano spesso incendi gravi. Si verificano gravi incidenti a causa dell'accensione di emissioni gassose combustibili sopra la valvola di respirazione del serbatoio. Ciò accade quando un sistema di barriera antifiamma non ideale gli consente di entrare nel serbatoio. Soprattutto per questi casi, questi oggetti sono dotati di un sistema automatico di allarme antincendio e di estinzione degli incendi. Durante gli incidenti, il campo elettromagnetico creato dalla corrente di fulmine è la causa del guasto di questi sistemi e la causa principale di gravi incidenti.

Dispositivi di protezione contro le sovratensioni

Anche misure ben eseguite per la progettazione della protezione contro gli effetti negativi di una scarica di fulmini e il corretto calcolo della protezione contro i fulmini non consentono la protezione al 100% dei circuiti elettrici interni dall'effetto distruttivo di un campo elettromagnetico. L'elemento principale della protezione interna sono i dispositivi che impediscono la sovratensione impulsiva (SPD) e speciali schermi metallici. La funzione principale dell'SPD è quella di bloccare la diffusione di alti potenziali sul percorso verso le apparecchiature elettriche collegate. A causa dell'enorme varietà di dispositivi elettrici che devono essere protetti, i principali produttori di SPD offrono un'ampia varietà di configurazioni di questi dispositivi. Per questi prodotti, sono costretti ad allocare volumi separati di grande formato e può essere abbastanza difficile acquistare componenti di protezione contro i fulmini per loro senza una consultazione dettagliata.

Gli SPD sono necessari per impedire la penetrazione dei circuiti elettrici di sovratensione negli elettrodomestici. Il loro meccanismo d'azione è quello di interrompere rapidamente l'arco elettrico della corrente di inseguimento, e questo è molto difficile in alcuni casi. I requisiti per questi dispositivi di protezione sono piuttosto severi. Alcuni prodotti devono svolgere le loro funzioni in modo impeccabile con elevata affidabilità, nonostante le loro dimensioni miniaturizzate e un numero enorme di microcircuiti protetti. Non solo la sicurezza e il funzionamento stabile della struttura, ma anche la vita di molte centinaia e migliaia di persone spesso dipendono da questo.

La maggior parte dei produttori mondiali di limitatori di sovratensione per la protezione contro i fulmini dispone di laboratori di ricerca e test speciali che sono alla ricerca di modi per risolvere il problema dell'affidabilità dei limitatori di sovratensione più piccoli. Nei complessi di test vengono simulati tutti i possibili effetti negativi di una scarica di fulmini sui dispositivi di protezione. Inoltre, gli specialisti di questi dipartimenti risolvono i problemi di compatibilità SPD con unità ad alta frequenza (canali di trasmissione di informazioni, sistemi di sicurezza televisiva delle imprese, ecc.). Pertanto, i fitti cataloghi dei produttori sono piuttosto una garanzia di implementazione di successo del più complesso progetto di protezione contro i fulmini. Dopotutto, garantiscono sicuramente che sarà facile acquistare i componenti necessari per la protezione contro i fulmini.

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