O pára-raios é garantia de segurança em áreas com chuvas frequentes. Pára-raios - uma maneira simples de proteger sua casa durante uma tempestade Preços de proteção contra raios e aterramento

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No artigo de hoje falaremos com você sobre proteção contra raios.

Uma tempestade acompanhada de trovões e relâmpagos - fenômeno atmosférico que representa para as pessoas grande perigo. As estatísticas comprovam isso - em todo o mundo, mais de 3.000 pessoas morrem devido à queda de raios em 1 ano! Os danos materiais chegam a bilhões de dólares, porque... A voltagem do raio é tão alta que, quando atinge a rede elétrica, montanhas de diversos equipamentos e eletrônicos queimam.

Claro casas modernas são construídos imediatamente com proteção contra raios, e não há com o que se preocupar aqui, mas e nas aldeias onde poucas pessoas prestaram a devida atenção a esta questão? Vamos considerar a questão da sua segurança e da sua casa, e se você ainda não possui proteção contra raios, nós a instalaremos. Mas primeiro, um pouco de teoria sobre tempestades e relâmpagos.

Teoria da tempestade

Assim, durante uma tempestade, as nuvens ficam fortemente eletrificadas umas em relação às outras e ao solo. Na verdade, as nuvens e o solo durante uma tempestade são pólos diferentes, que podem ser considerados placas diferentes de um capacitor gigante que carrega constantemente. E quando a diferença de potencial (tensão) atinge o seu pico, ou seja, tensão de ruptura entre essas “placas” (e são bilhões de volts), ocorre uma descarga elétrica. O trovão é o derivado acústico de um raio.

O que é proteção contra raios?

A proteção contra raios (proteção contra raios, proteção contra raios) é um conjunto de medidas e dispositivos especiais para garantir a segurança do edifício, bem como dos bens e das pessoas que nele se encontram.

O mais solução simples A proteção contra raios é um pára-raios, ou como também é popularmente chamado, um pára-raios.

A proteção contra raios vem em dois tipos: externa e sistemas internos proteção contra raios.

Sistema externo de proteção contra raios

A proteção externa contra raios é um sistema que intercepta os raios e os desvia para o solo, protegendo assim o edifício (estrutura) contra danos e incêndio. No momento de uma descarga atmosférica direta em um canteiro de obras, um dispositivo de proteção contra raios adequadamente projetado e construído deve absorver a corrente do raio e conduzi-la através de condutores de descida até o sistema de aterramento, onde a energia da descarga deve ser dissipada com segurança. A passagem da corrente do raio deve ocorrer sem danos ao objeto protegido e ser segura para as pessoas localizadas dentro e fora deste objeto.

Existem os seguintes tipos de proteção externa contra raios:

— Um projeto onde o pára-raios atua como um condutor entre as placas deste capacitor (ou seja, o capacitor está, por assim dizer, em curto-circuito). Portanto, a carga não se acumula em suas placas e o capacitor fica constantemente descarregado. E a tensão na região do pára-raios é praticamente zero. Em outras palavras, um pára-raios não “captura” o raio, mas cria condições onde o raio não pode ocorrer. Ele simplesmente “desvia” o raio para longe de si mesmo.

— Um projeto onde um pára-raios absorve um raio e libera toda a tensão no solo.

Esses 2 tipos são divididos em os seguintes tipos:

— rede de proteção contra raios;
— pára-raios esticado;
— pára-raios;
— proteção ativa contra raios.

Na maioria dos casos, a proteção externa contra raios consiste nos seguintes elementos:

— Pára-raios (pára-raios, pára-raios) é um dispositivo que intercepta uma descarga atmosférica. Feito de metal (aço inoxidável ou galvanizado, alumínio, cobre)

— Condutores de descida (descidas) - parte do pára-raios destinada a desviar a corrente do raio do pára-raios para o eletrodo de aterramento.

— Eletrodo de aterramento - uma parte condutora ou um conjunto de partes condutoras interligadas que estão em contato elétrico com o solo diretamente ou através de um meio condutor.

Sistema interno de proteção contra raios

A proteção interna contra raios é um conjunto de dispositivos de proteção contra surtos (SPDs). O objetivo do SPD é proteger equipamentos elétricos e equipamento eletrônico de sobretensões na rede causadas por conexões resistivas e indutivas que surgem sob a influência da corrente do raio.

É geralmente aceito que as sobretensões são causadas por:

— Relâmpagos diretos. Tais sobretensões ocorrem quando um raio atinge um edifício (estrutura) ou linhas de comunicação conectadas ao edifício (estrutura) (linhas de energia, linhas de comunicação). As sobretensões causadas por impacto direto são referidas como “Tipo 1” e são caracterizadas por uma forma de onda de 10/350 µs. Eles são os mais perigosos porque carregam muita energia armazenada.

— Quedas de raios indiretos. Estas sobretensões ocorrem devido a choques perto de um edifício (estrutura) ou descargas atmosféricas perto de linhas de serviços públicos. Dependendo do tipo de impacto, os parâmetros de sobretensão também diferem. As sobretensões causadas por choque indireto são referidas como “Tipo 2” e são caracterizadas por uma forma de onda de 8/20 µs. São menos perigosos: a energia armazenada é aproximadamente dezessete vezes menor que a do Tipo 1.

História da proteção contra raios

Acredita-se que o pára-raios foi inventado por Benjamin Franklin em 1752, embora haja evidências da existência de estruturas com pára-raios antes desta data (por exemplo, a Torre Nevyansk, as pipas de papel de Jacques Rom).

Uma descrição do primeiro método de proteção contra raios aparece no Poor Richard's Almanac anual. “Este é o caminho”, escreveu Franklin. - Pegue uma barra de ferro fina (como as que os pregadores usam, por exemplo) longa o suficiente para abaixar um metro ou um metro de uma extremidade no solo úmido e levante dois ou dois metros da outra acima da parte mais alta do edifício. Na extremidade superior da haste, prenda um fio de cobre de 30 centímetros de comprimento e da espessura de uma agulha de tricô, afiado como uma agulha. A haste pode ser fixada na parede da casa com barbante (corda). Em uma casa alta ou celeiro, você pode colocar duas hastes, uma em cada extremidade, e conectá-las com arame esticado sob as cumeeiras do telhado. Uma casa protegida por tal dispositivo não tem medo de raios, pois a ponta o atrairá para si e o conduzirá ao longo da haste de metal até o solo, e não fará mal a ninguém. Da mesma forma, os navios, no topo do mastro ao qual será fixada uma ponta com um fio, descendo até o convés, e depois ao longo de uma das mortalhas e placas até a água, serão protegidos dos raios.”

Todos os dias ocorrem cerca de quarenta mil trovoadas em nosso planeta, que são acompanhadas por descargas elétricas atmosféricas - relâmpagos. Este fenômeno natural pode prejudicar gravemente uma pessoa, mesmo que ela esteja em dentro de casa edifícios - quando não há pára-raios ali.

Quando um raio atinge tal estrutura, a descarga elétrica vai para o solo através sistemas de encanamento e fiação elétrica. Consequentemente, não só os equipamentos conectados à rede neste momento estão em perigo, mas também a vida de uma pessoa, que pode receber um forte choque elétrico que pode levar à morte.

Para evitar consequências tão desagradáveis, você precisa saber como um pára-raios (em outras palavras, um pára-raios) é projetado, bem como onde e como deve ser usado.

O que é um pára-raios (pára-raios)

Um pára-raios para um edifício residencial ou outro tipo de edifício é um sistema que permite que a carga elétrica resultante seja descarregada diretamente no solo, evitando o contato com os elementos mais importantes objeto.

Principais tipos de sistemas de pára-raios:

Opção inicialmente integrada. A instalação de um pára-raios deste tipo é realizada diretamente em trabalho de construção, e suas partes constituintes são alguns elementos do objeto que está sendo construído.

Opção externa. Instalado após a conclusão da construção.

Como funciona um pára-raios?

O sistema de pára-raios é uma estrutura de três partes principais:

Um componente metálico colocado diretamente no solo.

Estrutura (haste de aço, fios, cabos) que absorve a queda de um raio no telhado de um edifício. Sempre localizado acima do nível do ponto extremo do objeto.

Um cabo metálico de conexão através do qual a descarga fluirá para o solo, contornando o edifício.

Métodos para fabricação de estruturas de pára-raios:

Usando um dos tipos de trabalho de soldagem.

Outros métodos de fixação de elementos do sistema são rebitagem, prensagem, fixação e assim por diante.

A presença de tudo o que é necessário para a realização destes trabalhos permite aos colaboradores da empresa não só criar sistemas de protecção garantidos e fiáveis, mas também integrá-los esteticamente com elevada qualidade no exterior do edifício, mesmo que este seja decorado com grande número vários materiais.

A empresa Alef Em garante aos seus clientes qualidade e cumprimento de todas as normas de fabricação. Valores mínimos de elementos condutores:

Ao usar cobre tamanho mínimo o material é 35 mm².

Para alumínio - 70 mm².

Para galvanização - 50 mm².

A fabricação de pára-raios, bem como sua instalação, deverá ser realizada especialistas experientes, uma vez que a falta de conhecimento necessário pode levar a erros nos cálculos. E esta é a probabilidade de toda ou parte da descarga entrar nos sistemas prediais que devem ser protegidos. É especialmente importante ter a experiência necessária ao criar um pára-raios para casa de madeira, onde cálculos incorretos podem facilmente causar incêndio.

Empresa Alef Em: qualidade dos profissionais, preços para todos

A empresa Alef Em é profissional na área de proteção contra raios. Especialistas alto nível realizará um cálculo preciso do pára-raios e também instalará a estrutura com segurança em qualquer tipo de edifício.

Nossos preços são acessíveis e nossos resultados são duradouros. Portanto, se você pretende comprar um pára-raios em Moscou, não hesite em nos contatar - levaremos em consideração todos os seus desejos e selecionaremos a melhor opção para proteger seu prédio contra raios.

Não existe tabela de preços dos pára-raios propriamente ditos, pois cada pedido é individual, e o preço de qualquer projeto depende de muitos fatores: o condutor utilizado, as dimensões externas do edifício, os materiais utilizados em sua construção. Nosso catálogo contém preços de componentes de sistemas de proteção contra raios.

Perguntas frequentes

1. Qual é o princípio de funcionamento de um pára-raios?

Como o raio é uma liberação muito grande de energia elétrica produzida pela própria natureza, seu redirecionamento para longe de um edifício residencial ou de qualquer outro edifício que precise ser protegido pode ser garantido pelas leis físicas mais simples.

Porque isso é eletricidade em forma pura, então ele é transmitido através do circuito que tem menor resistência. O pára-raios é projetado precisamente de acordo com este princípio e parece ao raio uma corrente adequada para transmissão corrente elétrica. Assim, ele recebe o golpe e deposita no solo a descarga resultante, ajudando a salvar a casa, os eletrodomésticos, etc.

2. Um telhado coberto de metal realmente não requer instalação adicional proteção contra raios?

Na verdade, a resposta a esta questão decorre das mesmas leis físicas elementares. Auto revestimento metálico atua como um circuito de baixa resistência, mas se nele forem instalados outros elementos salientes não metálicos, é necessário fornecer-lhes proteção de alta qualidade contra os elementos naturais.

3. Foi-nos oferecido a instalação de um pára-raios separado. Qual é o seu propósito fundamental?

A tarefa principal e fundamental deste tipo de pára-raios é proteger um edifício ou complexo de estruturas da rápida transmissão da corrente do raio recebida de uma descarga através de qualquer estruturas metálicas o próprio objeto. O impulso é assumido por uma estrutura independente. Para conseguir este efeito, ao instalar atenção especialé dada à distância aos edifícios, tendo em conta as distâncias terrestres e aéreas.

4. Uma casa perto de um lago, de árvores altas ou com telhado macio precisa de pára-raios?

Sim, claro, mas não só no pára-raios, mas também no sistema interno de proteção contra raios. A rigor, qualquer casa é uma espécie de ímã que atrai uma descarga, já que sua fundação está instalada no solo. Também influenciados pela presença de fios para fornecimento de energia elétrica, são aterrados para evitar choques elétricos ao ser humano. Um lago próximo ou outro grande corpo de água aumenta o risco de queda direta de um raio. Árvores altas localizadas próximas ao telhado, mesmo que tenham cobertura não metálica, têm o mesmo efeito.

Picos repentinos de tensão causados ​​por raios que atingem diretamente uma linha de energia também são muito perigosos. Tais surtos podem causar curto-circuito e incêndio, queima de equipamentos elétricos e eletrodomésticos. É por isso que vale a pena prestar atenção à proteção interna.

O que poderia ser maior do que a segurança da sua família? Esta é uma questão bastante retórica, que sugere que é necessário fazer tudo o que estiver ao alcance do proprietário para prevenir ao máximo a probabilidade de um acidente em casa. Um dos procedimentos que podem ser necessários para isso é a instalação de um pára-raios. Que tipo de estrutura é essa e como instalá-la corretamente com as próprias mãos? O artigo é dedicado a essas questões.

Por que a estrutura é necessária?

É possível prever a localização de um raio, mas isso é bastante difícil, pois existem vários pontos ao mesmo tempo onde ele pode atingir. É aconselhável criar para ele um dispositivo que aguente o impacto do golpe. Este projeto é um pára-raios. Sua tarefa é receber uma descarga elétrica de alta tensão e dissipá-la. Se não houver pára-raios em uma casa particular, algo irreparável pode acontecer. Se a descarga atingir a rede elétrica da casa, quase todos os equipamentos conectados à eletricidade irão falhar. Além disso, um raio pode causar incêndio.

O desenho de um pára-raios não é muito complicado, então você mesmo pode construí-lo, gastando um pouco de tempo. A seguir descreveremos os materiais necessários para toda a estrutura. Seu custo é baixo e alguns deles já podem estar disponíveis na dacha ou na casa de campo.

Componentes de design

Todo o sistema pode ser dividido em três componentes principais, sem um dos quais não funcionará:

• pára-raios;
• módulo condutor;
• aterramento

Cada um desses elementos utiliza seus próprios materiais.

Pantógrafo

Este elemento do pára-raios sofre o primeiro e principal golpe. Sua tarefa é atrair o raio para que não atinja outros edifícios dentro do alcance do sistema de pára-raios. Quanto mais alto estiver o pantógrafo, maior será sua eficiência. Pode ser implementado de várias maneiras:

• alfinete;
• líquido;
• cabo;
• teto.

Você encontra em lojas especializadas projeto finalizado pino do pára-raios, que é instalado no telhado. O fabricante prevê a resistência do projeto a vento forte, bem como um elemento para simples fixação da estrutura à superfície. O material do coletor de corrente pode ser cobre, aço ou alumínio. O cobre tem boa condutividade e menor resistência, mas o custo desse produto será significativo. GOST fornece certos parâmetros que este módulo de pára-raios deve cumprir. Por exemplo, a sua altura deve ser de pelo menos 50 cm do nível do telhado. Além disso, a seção transversal do pára-raios depende do material e é de 35 milímetros quadrados para cobre e 70 para aço. Um pára-raios separado pode ser montado para cada edifício.

Sobre edifícios altos Os pinos também podem ser instalados como receptores de pára-raios, mas em alguns casos também é usada uma malha metálica. É feito de reforço. Ao mesmo tempo, suas dimensões também são padronizadas. O diâmetro mínimo da armadura é de 6 mm. As células dentro da estrutura do pára-raios não devem ter mais de 12 metros de tamanho. Para residências particulares, além do pino, também pode ser utilizado um cabo. A instalação desse pára-raios é realizada ao longo da cumeeira. Deve cobrir todo o comprimento do telhado. O cabo pode ser fixado em madeira ou suportes metálicos. Para a última opção, você precisará isolar os racks do plano do telhado com borracha ou outro material. O diâmetro do cabo deve ser de pelo menos 5 mm.

Prestar atenção! Em alguns casos, um telhado de metal pode ser usado como pára-raios em um pára-raios.

Neste caso, a espessura do revestimento deve ser de no mínimo 0,4 mm. Além disso, a cobertura do telhado deve ser isolada de sistema de viga, e este último não deve ser inflamável. Isto também se aplica ao isolamento sob o telhado.

Módulo intermediário

O módulo intermediário no pára-raios é a parte condutora de corrente. Sua tarefa é transmitir um impulso do receptor para o circuito de dispersão. Na fabricação desta parte do pára-raios, todas as normas devem ser observadas. A razão é que o impulso pode ir na direção errada se for cometido um erro. Um fio com diâmetro de pelo menos 6 mm é usado como condutor. Neste caso, o condutor deve ter uma conexão aparafusada e soldada com o receptor e o circuito. O módulo pára-raios intermediário deve ser isolado para que os moradores não possam interagir com ele. O caminho que o pulso deve percorrer do receptor até a malha de terra deve ser o mais curto, o que afeta a escolha da rota de assentamento do elemento.

Laço de terra

O módulo final do pára-raios. Vale dizer desde já que o pára-raios deve ter circuito próprio. Não pode ser combinado com aterramento comum em uma casa particular. Isto se deve ao fato de que o impulso sem esforço especial pode ir para a fonte de alimentação doméstica, o que reduzirá a eficiência de toda a estrutura a zero. O módulo final do pára-raios é uma estrutura reta ou triangular escavada no solo. A profundidade do mergulho dependerá da qualidade do solo e da proximidade águas subterrâneas. Numa situação padrão, peças de reforço com 2 metros de comprimento são cravadas até uma profundidade de 80 cm e depois conectadas canto metálico. No caso de proximidade de águas subterrâneas, pode não haver pinos no circuito, sendo utilizado apenas um triângulo soldado.

Prestar atenção! A seção transversal necessária do condutor a ser utilizado no circuito de aterramento deve ser de pelo menos 100 mm2.

Fazendo cálculos

Antes de prosseguir para a conclusão das figuras do pára-raios, é necessário entender que na instalação de um pára-raios são permitidas duas zonas que possuem eficiências de proteção diferentes. O primeiro proporciona retirada de até 99,5% do impulso. No segundo caso, esse percentual cai para 95%. Na prática, isso significa que no segundo caso o círculo do pára-raios que cobre o edifício é menor. O efeito protetor de todo o sistema pode ser comparado ao de uma tampa em forma de cone. Seu ápice está no ponto extremo do receptor. Um círculo é formado a partir dele em ângulo, que é a zona de proteção. Um dos círculos corre ao nível do telhado e o segundo ao nível do solo. A primeira deve cobrir totalmente toda a área da casa.

Na maioria das vezes é necessário descobrir a altura necessária do cone do pára-raios para parte inferior cone cobriu a área necessária. A altura neste caso é denotada como h1 e também é a altura de um cone imaginário. Os cálculos também utilizam um coeficiente variável R1, que indica o raio do círculo ao nível do solo. Você precisará saber a altura do edifício, que é inserida na fórmula como h0; portanto, o raio no nível do edifício é indicado como R0; Se for necessário obter dados para a primeira zona de proteção, os cálculos serão realizados usando as seguintes fórmulas:

• h1 = 0,85×hx (hx é a altura do pantógrafo);
• R1 = (1,1-0,02) × hx;
• R0 = (1,1-0,02) × (hx - h0/0,85).

Para a segunda zona de proteção, os cálculos ficarão assim:

• h1 = 0,92×hx (hx é a altura do pantógrafo);
• R1 = 1,5 × hx;
• R0 = 1,5 × (hx - h0/0,092).

Graças a esses cálculos, é possível obter os parâmetros necessários para um determinado edifício.

Trabalho de instalação

A compra de material para pára-raios deverá ser feita após o recebimento dos valores exigidos. É mais fácil começar o trabalho por baixo, por isso é necessário selecionar com antecedência o local onde ficará o circuito de aterramento do pára-raios. Deve ser retirado da entrada, bem como das áreas de passeio. Uma cova é cavada até a profundidade necessária e o reforço é cravado com uma marreta até o nível exigido. Depois disso, o reforço é soldado com um canto metálico. Neste ponto, o circuito do pára-raios pode ser considerado completo, mas não vale a pena enterrá-lo ainda. Uma pequena conclusão é feita para o pára-raios.

O próximo passo é instalar o pára-raios. Deve ser fixado no ponto mais alto do telhado. A base deverá ter vários pontos de fixação ao telhado. Um isolador deve ser instalado entre a base e o telhado. Se o coletor de corrente do pára-raios tiver uma altura grande, ele poderá ser feito em forma de cone soldando acessórios de diferentes diâmetros. Em alguns casos, o reforço de cabos é usado para aumentar a resistência da estrutura. Depois de fixar o pára-raios, pode-se prosseguir para o elo intermediário, que é o condutor de descida.

O material com o qual deve ser feito está descrito acima. É melhor incorrer em despesas maiores, mas prepará-lo com cobre. Suportes especiais são montados sob o condutor de descida no telhado, que também deve ser isolado da superfície. Para telhas metálicas e chapas onduladas existe módulos prontos, que são fáceis de fixar no piso. É melhor colocar o condutor ao longo da cumeeira ou vale para que fique combinado com o geral aparência. O local onde o pára-raios descerá ao solo deve ser bem isolado. Para isso, você pode usar um canal a cabo ou corrugado. Quando o condutor de descida está conectado ao circuito de aterramento, este último pode ser enterrado. A descrição do processo de instalação do pára-raios também está no vídeo abaixo.

Retomar

Como você pode ver, o pára-raios pode ser calculado e instalado de forma independente. Ao realizar trabalhos em altura, todas as normas de segurança para tais trabalhos devem ser seguidas. A melhor solução trabalharemos com um parceiro que possa atender a todos ferramenta necessária, e também consumíveis. O cinto de segurança deve ser preso com segurança com uma corda a um suporte forte.

Se olharmos para as estatísticas pessoas mortas devido à queda de raios, esse número é maior que o número de vítimas em acidentes de avião. Todos os anos, os raios ceifam milhares de vidas e também causam milhões de dólares em danos materiais. Todo proprietário de uma dacha ou de sua própria casa sabe que só pode proteger sua propriedade e seus parentes. Portanto, é melhor fazer você mesmo pára-raios.

Os pára-raios caseiros funcionam normalmente, o que se confirma na prática. Esses dispositivos têm outro nome - pára-raios. O trovão não causa nenhum dano além do som alto. E para se proteger contra raios é necessário construir algum tipo de estrutura.

Um raio geralmente ocorre em uma estrutura com altura máxima isso vem em seu caminho. Um local perigoso durante uma tempestade é um edifício residencial ou outro edifício devido à presença de elementos metálicos– telhado, antena de televisão, etc. Os moradores de apartamentos na cidade não precisam se preocupar, pois a maioria edifícios de vários andares já tem pára-raios.

Se houver uma torre perto da casa comunicação celular, então não há necessidade de pára-raios. Em todos os outros casos, ainda é aconselhável proteger a sua casa. Se você chamar especialistas para esse tipo de trabalho, vai custar muito caro. Mas se você entender a estrutura do sistema de pára-raios, poderá fazer tudo sozinho.

Tipos e recursos do dispositivo

A figura mostra a estrutura do sistema de remoção de raios.

Existem vários tipos de pára-raios, mas suas partes principais são as mesmas:

• Pára-raios.
• Dispositivo de dissipação de corrente.
• Aterramento.

Tipos de pára-raios

O topo disso sistema de proteção chamado de pára-raios.

• Haste o receptor de raios está apontado para o final. É atingido por um raio durante uma tempestade. A melhor opção a fabricação do receptor de raios é um pino de cobre com diâmetro de 15 mm. Ele deve estar localizado alto o suficiente, mas um receptor muito alto atrairá descargas elétricas. Os pára-raios são os mais agradáveis ​​esteticamente, ao contrário dos pára-raios de cabo, mas fornecem um raio de proteção menor na área. O tamanho do espaço protegido depende da altura do pino metálico.

• Cabo o receptor é capaz de proteger grande áreaárea, em contraste com um pára-raios. Estruturas de cabos são usadas em dispositivos de linha de energia. Em vez de pinos de metal, eles usam um cabo que é conectado a outros elementos por meio de uma conexão aparafusada.

• Receptor de malha zíperes são feitos no formato malha metálica no telhado da casa.

Condutores de descida

A próxima parte do sistema de remoção de raios é um condutor de descida, composto por condutores grossos, fixados com acoplamentos especiais ao receptor de raios e ao circuito de aterramento. Fixadores de plástico são usados ​​para montá-lo na parede. O condutor de descida deve ser isolado da exposição ambiente externo. Para isso, costuma-se usar plástico.

Aterramento

Os principais elementos de aterramento estão localizados no solo. O eletrodo de aterramento consiste em hastes de metal soldadas ou aparafusadas.

O aterramento do sistema de remoção de raios é uma parte importante de toda a estrutura. Este circuito de aterramento é semelhante ao arranjo de aterramento de uma casa. Um requisito importante aqui é que esses dois circuitos de aterramento diferentes não devem ser conectados em nenhuma circunstância. Caso contrário, durante uma tempestade, a família dispositivos elétricos pode falhar ou uma casa de madeira pode pegar fogo devido à queda de um raio.

Requisitos para aterramento do sistema de remoção de raios:

• Os pinos metálicos inseridos no solo devem ter pelo menos três metros de comprimento.
• A seção transversal dos pinos metálicos é de pelo menos 25 mm 2.
• Os pinos são conectados entre si por um triângulo, diferente do aterramento usual da casa.
• Deve haver uma distância de pelo menos 3 metros entre os vértices do triângulo.
• Como barras de ligação, é permitida a utilização de uma haste metálica com diâmetro mínimo de 12 mm ou uma tira com seção transversal de 50 x 6 mm.
• Comprimento soldas não deve ser inferior a 20 cm.
• Para o aterramento dos pára-raios é estabelecida uma profundidade mínima acima da superfície do solo de 50 cm.

Local de aterramento

Esta questão deve ser abordada com a maior atenção e precisão. Eletrodos de aterramento não devem ser instalados em áreas onde haja animais ou perto de playgrounds. Além disso, estes elementos não devem ser colocados perto de bancos ou caminhos.

O aterramento funcionará melhor em solo úmido. Para manter o funcionamento do aterramento, você pode criar de forma independente as condições para isso, despejando água periodicamente sobre a área de aterramento. Caso não seja possível regar o local e o solo da sua região estiver muito seco, é recomendável que ao instalar eletrodos de aterramento no solo polvilhe-os com uma mistura de sal e carvão.

Como funcionam os pára-raios

Para entender o princípio de funcionamento de um sistema de remoção de raios, você deve imaginar um grande capacitor que está constantemente carregando. Suas coberturas serão nuvens e terra. Quando ocorre uma tempestade, as placas desse grande capacitor começam a ficar eletrificadas entre si e a acumular carga. Quando a diferença de tensão entre as placas atinge o valor igual à tensão de ruptura do raio, ocorre uma forte descarga atmosférica, atingindo vários bilhões de volts.

Para evitar o acúmulo de carga, é necessário curto-circuitar este capacitor com o terra. Os pára-raios são um condutor de fechamento. Portanto, durante uma tempestade, o capacitor é descarregado e as placas não conseguem acumular carga, e a tensão no pára-raios diminui para zero. Em outras palavras, o sistema de descarga atmosférica cria condições nas quais a descarga elétrica do raio não pode ocorrer, uma vez que a carga acumulada é descarregada no solo.

Peculiaridades auto-instalação pára-raios

• Recomenda-se fabricar pára-raios com materiais que não estejam sujeitos à corrosão. Para tanto, utiliza-se canto galvanizado, chapa estanhada, perfil de duralumínio ou malha de fio de cobre nu. Os condutores de ligação devem ter a secção necessária. O pára-raios não deve ser coberto materiais de pintura e verniz ou outro isolamento.
• Para uma localização conveniente do pára-raios, você pode usar uma árvore alta localizada perto da casa. Para não causar danos à árvore, o pára-raios pode ser montado sobre um longo poste de madeira, que é fixado à árvore com o auxílio de e colocado na altura máxima.
• Se não houver árvore, pode-se usar uma antena de televisão, montada no telhado da casa, para prender o pára-raios.
• Outro método de instalação é chaminé, ao qual você pode anexar um pino de metal e conectá-lo ao terra.

Manutenção

Para que o sistema de pára-raios funcione perfeitamente, é necessário manter sua estrutura para mantê-lo em condições de funcionamento. O pino metálico que atua como receptor de raios deve ser limpo com agentes de limpeza regulares, como lixa ou produtos similares, para evitar a formação de óxido e remover contaminantes.

Em épocas de seca, é necessário umedecer periodicamente o solo na área onde é colocada a alça de solo.

Casa particular e dachas rurais muitas vezes localizado em espaços abertos, onde a única elevação são os próprios edifícios. Por causa disso, durante uma tempestade, existe uma ameaça significativa de relâmpagos que atingem edifícios. Esta situação ameaça não só o choque eléctrico para todas as pessoas nela presentes, mas também a possibilidade de incêndio, que poderá provocar um incêndio e danos materiais significativos. Como ninguém pode prever onde ocorrerá a descarga, a maioria de forma eficiente prevenir suas consequências negativas é um pára-raios.

É por isso que para a maioria dos proprietários de casas particulares e chalés de verãoÉ importante instalar um pára-raios com as próprias mãos. Uma exceção podem ser os edifícios localizados em várzea, cuja cobertura se encontre abaixo do ponto mais alto do solo ou se enquadrem na zona de proteção de um edifício vizinho e do seu pára-raios.

Projeto e princípio de funcionamento de um pára-raios típico

Figura 1: dispositivo pára-raios

Todo o desenho de um pára-raios é representado por três elementos: um pára-raios, um condutor de descida e um condutor de aterramento. Dependendo das condições locais e das suas preferências, cada um deles pode ter um design diferente. Agora vamos ver por que cada um deles é necessário e qual opção escolher em uma determinada situação.

Pára-raios

Do próprio nome desse elemento vem sua finalidade, na verdade, ele atua como um eletrodo que recebe uma descarga elétrica de um raio; O principal critério para isso é boa condutividade e estabilidade térmica, já que o valor da corrente pode atingir 100 - 200 kA, o que pode queimar facilmente condutores finos. O seguinte pode ser instalado como pára-raios:

• estruturas centrais;
• treliça;
• cabo;
• a própria superfície do telhado.

Os pára-raios podem ser instalados diretamente no próprio telhado ou em um mastro de metal especial. Ao mesmo tempo, a sua altura deve proporcionar a zona de proteção necessária para todas as estruturas do edifício. Portanto, tal pára-raios é relevante para edifícios com pequena área e altura.

Arroz. 2: pára-raios

Tais dispositivos de haste podem ser de cobre, alumínio ou aço. Os dois primeiros apresentam boa resistência à destruição por corrosão, pelo que tal pára-raios praticamente não perde condutividade e seção transversal mesmo em operação de longo prazo. Um pino metálico de aço, ao contrário dos dois anteriores, é muito menos suscetível ao derretimento pelo fluxo de altas correntes, por isso é muito mais adequado para áreas com quedas frequentes de raios.

Arroz. 3: pára-raios de malha

A grade é utilizada como pára-raios para grandes áreas, por exemplo, edifícios de vários andares ou centros comerciais. Ao contrário da opção anterior, não altera o design do edifício, pelo que pode ser utilizado em qualquer exterior moderno. Tal pára-raios deve ter uma determinada seção transversal e tamanho de célula, como regra, é selecionado um reforço de pelo menos 6 mm 2; A sua instalação é efectuada a uma distância segura da cobertura (pelo menos 15 cm) através de isolamento térmico estruturas de suporte.

Figura 4: pára-raios de cabo

Um pára-raios de cabo é um fio flexível que se estende sobre a área ou edifício protegido. Permite proteger uma área extensa com menor consumo de material para um pára-raios. Realizado tanto em suportes independentes quanto no telhado construção de casa de campo. No primeiro caso, os suportes são instalados no início e no final do trecho e, no segundo, no início e no final da cobertura.

Se opções condutivas forem utilizadas como material de cobertura (chapas corrugadas, telhas metálicas e outros), elas podem ser utilizadas como pára-raios para pára-raios. Mas as seguintes condições devem ser atendidas:

• a espessura da camada metálica é de pelo menos 4 mm para aço, 5 mm para cobre ou 7 mm para alumínio;
• sob material de cobertura não existem materiais inflamáveis ​​​​(isolamento, vigas, etc.);
• a parte externa do metal não é coberta com material dielétrico.

Fazendo um pára-raios de cobertura metálica permite que você economize dinheiro em pára-raios.

Condutor de descida

É um condutor que desvia a corrente elétrica do pára-raios para o eletrodo de aterramento. Pode ser feito de arame metálico ou pneu. Deve ter uma seção transversal de pelo menos 16 mm 2 se for feito de cobre, 25 mm 2 de alumínio, 50 mm 2 de aço. Os seguintes requisitos se aplicam ao condutor de descida:

• Deve ser isolado das paredes e demais estruturas da casa;
• O caminho mais curto para o fluxo de corrente é selecionado para ele;
• A ausência de curvas e curvas onde pode ocorrer quebra do entreferro;
• Condutividade suficiente nas conexões elétricas.

Se necessário, o condutor de descida é isolado da superfície da casa usando canal a cabo ou de qualquer outra forma. Este procedimento é especialmente relevante para edifícios com acabamentos condutores ou superfícies inflamáveis.

Eletrodo terra

É feito de forma que fica enterrado no solo. O material utilizado é aço ou elementos de cobre que estão enterrados no chão. É formado por reforço ou pneus, cujos requisitos estão estabelecidos na cláusula 1.7.111 da PUE e são apresentados na Tabela 1

Tabela 1

Material	Perfil da seção	Diâmetro, milímetros	Quadrado corte transversal, mm	Grossura paredes, milímetros
Aço	Redondo:
preto		16	—	—
		10	—	—
	Retangular	—	100	4
	Angular	—	100	4
	Cano	32	—	3,5
Aço	Redondo:
galvanizado	para condutores de aterramento verticais;	12	—	—
	para condutores de aterramento horizontais	10	—	—
	Retangular	—	75	3
	Cano	25	—	2
Cobre	Redondo:	12	—	—
	Retangular	—	50	2
	Cano	20	—	2
	Corda multifio	1,8*	35

Todas as partes do circuito de aterramento podem ser colocadas em loop e formar um circuito fechado ou alinhadas em uma linha contínua. Claro, a versão fechada é considerada mais confiável. As dimensões do contorno são selecionadas dependendo das condições locais.

Arroz. 5: exemplo de instalação de eletrodo terra

O principal requisito para o circuito de aterramento é garantir o valor estabelecido da resistência de transição metal-terra, por isso é melhor colocá-lo em uma camada úmida, regá-lo periodicamente com água ou tratá-lo com materiais que reduzam a resistência de transição e aumentar a área da corrente de propagação ( carvão e sal). De acordo com a cláusula 1.7.103 da PUE, a resistência não deve ser superior a 5, 10 e 20 Ohms para redes com tensões de fase de 380, 220 e 127 V, respectivamente.

A localização do eletrodo de aterramento não deve estar a menos de 1 m das paredes e 8 m de caminhos pedonais. Como neste ponto surge uma tensão de passo que pode causar choque elétrico a qualquer pessoa dentro do raio da área afetada, é estritamente proibido aproximar-se do circuito durante uma tempestade, bem como tocar em seus elementos condutores de corrente.

Preparação

Sobre fase preparatória Antes de instalar o pára-raios, é necessário calcular os parâmetros do futuro pára-raios e selecionar todos os elementos. Isto determinará se os edifícios cairão zona de proteção e quais parâmetros precisam ser alterados em caso de defeitos.

Cálculo da zona de proteção

Se o dispositivo de proteção contra raios fornecer uma grade ou superfície do telhado como receptor, a zona de proteção cobrirá completamente o edifício. Mas para pára-raios de cabos e hastes é necessário calcular a zona de proteção.

Arroz. 6: zona de proteção do pára-raios

Veja a foto, a zona de proteção é um cone no espaço onde a probabilidade de ser atingido por um raio é significativamente reduzida. Para determinar os parâmetros deste cone em relação ao próprio pára-raios e ao edifício, é feito um cálculo. Os métodos de cálculo da área do pára-raios para cada tipo são realizados com base na SO 153-34.21.122-2003.

Arroz. 7: parâmetros da zona de proteção do pára-raios

Olhe para a imagem, os seguintes parâmetros são mostrados aqui:

• x e y - distância do local de instalação do pára-raios até o contorno do limite do edifício.

Dependendo da altura de instalação do pára-raios e da confiabilidade exigida, é selecionada uma fórmula para determinar a zona que ele protege. Para tanto, são utilizados dados da Tabela 2

Tabela 2

Confiabilidade da proteção	Altura do pára-raios h, m	Altura do cone hora 0, m	Raio do cone r 0, m
0.9	De 0 a 100	0,85h	1,2h
	De 100 a 150	0,85h	(1,2-10 -3 (h-100))h
0,99	De 0 a 30	0,8h	0,8h
	De 30 a 100	0,8h	(0,8-1,43·10 -3 ( h-30))h
	De 100 a 150	(0,8-10 -3 (h-100))h	0,7h
0,999	De 0 a 30	0,7h	0,6h
	De 30 a 100	(0,7-7,14·10 -4 ( h-30))h	(0,6-1,43·10 -3 ( h-30))h
	De 100 a 150	(0,65-10 -3 (h-100))h	(0,5-2·10 -3 ( h-100))h

Para determinar o raio da zona do pára-raios a uma determinada altura, utiliza-se a fórmula: r x =r 0 ×(h 0 -h x)/h 0

Arroz. 8: zona de proteção do pára-raios do cabo

A imagem mostra diagrama de circuito zonas de proteção para pára-raios de cabos de comprimento curto. Em longas distâncias, devido à baixa tensão, pode ocorrer flacidez no ponto médio, o que distorcerá levemente os limites da área protegida pelo pára-raios.

Arroz. 9: Parâmetros da zona de proteção do pára-raios do cabo

Veja a figura, aqui a área do pára-raios é caracterizada pelos seguintes parâmetros:

• h – a altura do próprio pára-raios;
• h 0 – altura da zona de proteção do pára-raios;
• h x – altura em determinado ponto (definida ao nível da cobertura do edifício);
• r 0 – raio da zona de proteção do pára-raios no solo;
• r x – raio da zona de proteção do pára-raios no ponto selecionado;
• L – comprimento do cabo do pára-raios.

Com base na confiabilidade exigida, dependendo da altura do pára-raios, os parâmetros da zona de proteção são calculados utilizando as fórmulas da Tabela 3.

Tabela 3

Confiabilidade da proteção	Altura do pára-raios h, m	Altura do cone hora 0, m	Raio do cone r 0, m
0.9	De 0 a 150	0,87h	1,5h
0,99	De 0 a 30	0,8h	0,95h
	De 30 a 100	0,8h	(0,95-7,14·10 -4 ( h-30))h
	De 100 a 150	0,8h	(0,9-10 -3 (h-100))h
0,999	De 0 a 30	0,75h	0,7h
	De 30 a 100	(0,75-4,28·10 -4 ( h-30))h	(0,7-1,43·10 -3 ( h-30))h
	De 100 a 150	(0,72-10 -3 (h-100))h	(0,6-10 -3 (h-100))h

O raio da zona do pára-raios na altura do edifício é calculado pela fórmula: r x =r 0 ×(h 0 -h x)/h 0

Seleção de material para pára-raios

Costuma-se utilizar três opções como material para pára-raios: cobre, alumínio e aço. Os pára-raios de cobre caracterizam-se por uma longa vida útil e distinguem-se pela capacidade de manter os seus parâmetros durante todo o período de instalação, mesmo em áreas subterrâneas. Mas a principal desvantagem de um pára-raios de cobre é seu alto custo.

O alumínio é muito mais leve, portanto cria uma leve carga nas estruturas de suporte do edifício. Também possui boa condutividade elétrica. Mas, com o tempo, está sujeito à destruição por fatores atmosféricos e é facilmente suscetível à deformação mecânica.

O aço é o mais durável e pode suportar facilmente cargas de vento e os elementos desse pára-raios podem ser conectados por soldagem, ao contrário do cobre e do alumínio. Também é caracterizado pelo baixo custo. As desvantagens de um pára-raios de aço são a alta resistividade e a suscetibilidade à corrosão.

Local de instalação

Para instalar um pára-raios, você deve selecionar o mais ponto alto. Portanto, é colocado na cobertura do edifício, caso sua altura não seja suficiente para que todo o edifício caia na zona de proteção, podem ser utilizados suportes especiais ou árvores próximas. Para determinar o local real de instalação do pára-raios, é necessário traçar na planta do local a zona de proteção obtida durante o cálculo.

Arroz. 10: zona de proteção na planta do edifício

A cobertura é a opção mais vantajosa, pois o pico da zona de proteção ficará localizado acima do edifício. Um suporte separado ou vários permitem mover a área protegida pelo pára-raios para ponto desejado lote, e é ótimo para situações em que as edificações estão dispersas no terreno. Usar a madeira como suporte permite economizar na compra e instalação de metais ou estrutura de concreto armado, mas causa uma série de dificuldades durante a operação e, portanto, é considerada uma opção indesejável.

Instruções passo a passo para fazer um pára-raios

Maioria opções simples para um pára-raios campestre existem haste e cabo, você pode implementá-los com suas próprias mãos. Para evitar erros e custos extras Ao instalar um pára-raios, siga a seguinte sequência.

Haste

Para construir um pára-raios tipo haste, execute as seguintes manipulações:

A distância entre eles e sua altura são selecionadas para que o condutor não ceda à superfície do telhado e das paredes.

Trosovogo

A instalação de um pára-raios de cabo é realizada de forma idêntica. Dependendo de situação específica o cabo pode ser esticado com um cabo flexível entre os suportes ou instalado em suportes. No primeiro caso, o pára-raios cederá quando a tensão mudar, portanto, fixar um fio rígido de cobre ou aço ao suporte é muito mais lucrativo. Este procedimento é realizado na seguinte sequência:

Após concluir a instalação de qualquer um dos tipos propostos, certifique-se de verificar a resistência de toda a estrutura. Idealmente, o teste é realizado usando uma ponte, mas em casa um multímetro comum ou uma luz de teste servirão.

Instruções de vídeo