Sztárhírek
Villámhárító eszköz és fizikai jellemzők. Villámvédelem és földelés tervezése, szerelése. Villámvédelmi rendszerek üzembe vétele
Villámhárítók típusai és kialakítása
A villámhárító épületekre és építményekre szerelt eszköz, amely a villámcsapás elleni védelemre szolgál. A mindennapi életben a helytelen, de annál eufóniásabb „villámhárítót” is használják.
Zivatar során nagy indukált töltések jelennek meg, és erős elektromos tér jelenik meg a Föld felszínén. A térerősség különösen nagy éles vezetők közelében, ezért koronakisülés gyullad meg a villámhárító végén.
Ennek eredményeként az indukált töltések nem halmozódhatnak fel az épületen, és nem fordul elő villámlás. Azokban az esetekben, amikor mégis előfordul a villám (az ilyen esetek nagyon ritkák), akkor belecsap a villámhárítóba, és a töltések pusztulás nélkül bejutnak a Földbe.
Az épületeket és építményeket különféle kivitelű villámhárítók védik a közvetlen villámcsapástól. De bármelyik villámhárító négy fő részből áll: egy villámhárító, amely közvetlenül érzékeli a villámcsapást; levezető, amely összeköti a villámhárítót a földelővezetővel; földelő elektróda, amelyen keresztül villámáram áramlik a talajba; teherhordó rész (tartó vagy támasztékok), amelyek a villámhárító és a levezető rögzítésére szolgálnak.
A villámhárító kialakításától függően a villámhárítókat megkülönböztetik:
Rúd
Kábel
Háló
Kombinált.
A közösen működő villámhárítók száma alapján a következőkre oszthatók:
Egyedülállók
Kettős
Többszörös.
Ezenkívül elhelyezkedésük szerint a villámhárítók:
Szabadon álló
Izolált
Nem elszigetelt
A villámhárító védőhatása azon alapul, hogy a villám képes becsapni a legmagasabb és jól földelt fémszerkezetekbe. Ennek az ingatlannak köszönhetően a védett épületbe, amely alacsonyabban van, gyakorlatilag nem csap be a villám, ha a villámhárító védelmi zónába kerül. A villámhárító védőzónája a vele szomszédos térrész, amely kellő (legalább 95%-os) megbízhatósággal biztosítja az építmények közvetlen villámcsapás elleni védelmét.
A villámhárítókat leggyakrabban épületek és építmények védelmére használják.
A rúdvillámhárító légcsatlakozója egy függőlegesen elhelyezett, 2...15 m hosszú, legalább 100 mm 2 keresztmetszetű, tetszőleges profilú acélrúd, amely egy tartóra van felszerelve. szabály szerint a védett objektumtól 5 m-nél nem közelebb. A villámhárítót a földelővezetőhöz legalább 6 mm átmérőjű acélhuzalból készült levezető vezeték köti össze, földbe fektetés esetén pedig legalább 10 mm átmérőjű. Ha villámhárítót közvetlenül az épület tetejére szerelnek fel, legalább két levezető vezetéket kell felszerelni, 12 m-nél nagyobb tetőszélesség esetén pedig négyet. Ha a védett objektum hossza meghaladja a 20 m-t, akkor minden további 20 m hosszúsághoz további levezető vezetékeket kell beépíteni; 12 m-es épületszélességig - az épület mindkét oldalán. Minden csatlakozást (villámhárító - levezető, levezető - földelő vezeték) hegeszteni kell. Rúdvillámhárítóként maximálisan ki kell használni a védett objektum közelében meglévő magas építményeket: víztornyokat, kipufogócsöveket stb. A III...V tűzállósági fokú épületektől legfeljebb 5 m távolságra növekvő fák villámhárító támasztékaként is használhatók, ha a fával szemben lévő épület falára levezető vezetéket helyeznek el. a fal teljes magasságában, a villámhárító földelő vezetékéhez hegesztve.
Az épületek védelmére leggyakrabban kábelvillámhárítókat használnak hosszú hosszúságúés nagyfeszültségű vezetékek. Ezek a villámhárítók vízszintes kábelek formájában készülnek, amelyek támasztékokhoz vannak rögzítve, amelyek mentén egy-egy levezető vezeték van elhelyezve. A kábelvillámhárítók villámhárítói legalább 35 mm 2 keresztmetszetű, többvezetékes horganyzott acélkábelből készülnek. Megjegyzendő, hogy a rúd- és kábelvillámhárítók ugyanolyan fokú védelmi megbízhatóságot biztosítanak.
Villámhárítóként használható a sarkain és a kerülete mentén legalább 25 méterenként földelt fémtető, vagy legalább 6 mm átmérőjű acélhuzalháló, amely nem fém tetőn van elhelyezve, cellával. 150 mm 2 területig, hegesztéssel rögzített csomópontokkal, és ugyanúgy földelve fém tető. A kémények és a szellőzőcsövek feletti hálóra vagy vezetőképes tetőre fémkupakokat, kupak hiányában pedig speciálisan a csövekre helyezett huzalgyűrűket rögzítenek.
MZS földelő vezetékek
Az MZ-re azért van szükség, hogy a villámhárítóba ütközést követően a villámáramot a földbe terelje. De erre a célra nincs szükség speciális földelő hurokra. A villámáramnak nincs hova mennie. Mindenféle földelés nélkül elterjed a földben, miután villámcsapást mért a föld felszínére vagy például egy fára.
Lehetséges, hogy alacsony földelési ellenállás mellett a villámhárító hatékonyabban vonzza a villámot? Az elmélet és a kísérlet itt negatív választ ad. A villámlás vonzásához fontos a plazmacsatorna növekedése az objektum tetejéről, az úgynevezett ellenvezetőből. A vezető fejlődését a villámhárító földelési ellenállásán keresztül áramló áram kíséri, és a feszültség elveszik rajta. A veszteség azonban nagyon kicsi, mert ez az áram valószínűleg nem haladja meg a 10 - 20 A-t. Még Rз = 000 Ohm földelési ellenállás mellett is 10 - 20 kV lesz a feszültségveszteség - ez az érték elhanyagolható a 20-as potenciálhoz képest. 100 kV, amit a csatorna a földi villámhoz visz. Tehát a mérlegelt okok eltűnnek. Egy dolog marad - a földben terjedő villámáram folyamatának biztonsága. Villámhárító becsapásakor a villámáram meghaladhatja a 100 kA-t. Még Rз ~ 10 Ohm földelési ellenállású villámhárító jó minőségű földelése esetén is 1000 kV nagyságrendű feszültségről beszélünk. Az ilyen erős feszültséglökés nagy feszültséget okoz. A villámhárító fémszerkezeteinek érintése elegendő távolsági Veszélyes lépésfeszültségek keletkeznek a villámhárítóból; a földvezető és a föld alatti kommunikáció (például a vezérlőáramkör kábelei) között magas feszültségek működnek, amelyek elegendőek a talaj szikrabontásához és a villámáram jelentős részének ebbe a kommunikációba való bevezetéséhez. Nagyon magas feszültség esetén akár szikratörés is lehetséges a levegőn keresztül az objektum fémszerkezetein, amelyet ez a villámhárító hivatott megvédeni.
3.1. A rúdvillámhárítók tartóit mechanikai szilárdságra kell kialakítani szabadon álló szerkezetként, a kábeles villámhárító tartóit - figyelembe véve a kábel feszességét és a szél- és jégterhelések hatását.
3.2. A szabadon álló villámhárítók támaszai bármilyen minőségű acélból, vasbetonból vagy fából készülhetnek.
3.3. A rudas villámhárítóknak bármilyen minőségű acélból kell készülniük, legalább 100 mm 2 keresztmetszetű és legalább 200 mm hosszúságúak, és horganyozással, ónozással vagy festéssel védve kell lenniük a korróziótól.
A kábel-villámhárítóknak legalább 35 mm 2 keresztmetszetű, többhuzalos acélkötelekből kell készülniük.
3.4. A levezetős villámhárítók és a földelő vezetékes levezető vezetékek bekötését főszabály szerint hegesztéssel kell elvégezni, és ha tilos a forró munka, akkor megengedett a 0,05 Ohm-nál nem nagyobb átmeneti ellenállású csavarkötések, kötelező éves ellenőrzéssel. az utóbbiak közül a zivatarszezon kezdete előtt.
3.5. A minden típusú villámhárítót földelővezetővel összekötő levezető vezetékeket acélból kell készíteni, legalább a táblázatban feltüntetett méretekkel. 3.
3.6. Ha a villámhárítókat védett objektumra szerelik fel, és az épület fémszerkezeteit nem lehet levezetőként használni (lásd a 2.12 pontot), a levezetőket az épület külső falai mentén a legrövidebb úton kell a földelő vezetékekhez fektetni.
3.7. Az épületek és építmények vasbeton alapjainak bármely szerkezete (cölöp, szalag stb.) természetes villámvédelmi földelővezetékként használható (figyelembe véve az 1.8 pont követelményeit).
Elfogadható méretek egyedi tervek vasbeton alapok táblázatban találhatók, amelyeket földelő vezetékként használnak. 2.
1. MELLÉKLET
ALAPVETŐ FELTÉTELEK
1. Közvetlen villámcsapás (villámcsapás) - a villámcsatorna közvetlen érintkezése egy épülettel vagy építménnyel, amelyet villámáram áramlása kísér.
2. A villámlás másodlagos megnyilvánulása - potenciálok rámutatására fém elemek szerkezetek, berendezések, nyitott fém áramkörökben, amelyeket a közeli villámkisülések okoznak, és szikraveszélyt okoznak a védett objektumon belül.
3. Nagy potenciál bevezetése - a közvetlen és közeli villámcsapás során keletkező, veszélyt okozó elektromos potenciálok átvitele a védett épületbe vagy építménybe hosszú fémkommunikáción (föld alatti, föld feletti és föld feletti csővezetékek, kábelek stb.) keresztül. szikraképződés a védett objektumon belül.
4. Villámhárító - olyan eszköz, amely villámcsapást kap, és áramát a talajba tereli.
Általában a villámhárító egy tartóból áll; villámhárító, amely közvetlenül érzékeli a villámcsapást; egy levezető vezető, amelyen keresztül a villámáram a földre kerül; földelő vezető, amely biztosítja a villámáram terjedését a talajban.
Egyes esetekben a tartó, a villámhárító és a levezető funkcióit kombinálják, például ha fémcsöveket vagy rácsokat használnak villámhárítóként.
5. Villámhárító védőzóna - az a tér, amelyben az épület vagy építmény egy bizonyos értéknél nem alacsonyabb megbízhatósággal védett a közvetlen villámcsapásoktól. A védőzóna felülete a legkisebb és állandó megbízhatóságú; a védőzóna mélyén a megbízhatóság nagyobb, mint a felületén.
Az A típusú védelmi zóna megbízhatósága 99,5% vagy magasabb, a B típus pedig 95% vagy magasabb.
6. Szerkezetileg a villámhárítók a következő típusokra oszthatók:
rúd - függőleges villámhárítóval;
kábel (hosszabbított) - két földelt tartóra szerelt vízszintes villámhárítóval;
A hálók több vízszintes villámhárító, amelyek derékszögben metszik egymást, és a védett objektumon helyezkednek el.
7. Szabadon álló villámhárítók azok, amelyek támaszai a védett objektumtól bizonyos távolságra a talajra vannak felszerelve.
8. Az egyetlen villámhárító egy villámhárító vagy kábel-villámhárító egyetlen kialakítása.
9. Dupla (többszörös) villámhárító - ez két (vagy több) rudas vagy kábeles villámhárító, amelyek közös védelmi zónát alkotnak.
10. Villámvédelmi földelővezető - egy vagy több földbe temetett vezető, amely a villámáramok talajba történő elvezetésére vagy a fémépületeken, berendezéseken, kommunikáción közeli villámcsapások során fellépő túlfeszültségek korlátozására szolgál. A földelő elektródákat természetes és mesterséges elektródákra osztják.
11. Természetes földelő vezetékek - fém és földbe temetve vasbeton szerkezeteképületek és építmények.
12. Mesterséges földelő vezetékek - speciálisan a talajba fektetett szalagból vagy köracélból készült kontúrok; függőleges és vízszintes vezetőkből álló koncentrált szerkezetek.
2. MELLÉKLET
AZ ÉPÜLETEK ÉS SZERKEZETEK VILLÁMOS TEVÉKENYSÉGÉNEK ÉS VILLÁLMÁSI LEHETŐSÉGÉNEK JELLEMZŐI
A zivatarok átlagos éves időtartamát órákban a Szovjetunió területén egy tetszőleges ponton egy térkép (3. ábra), vagy a Szovjetunió egyes régióira jóváhagyott regionális térképek alapján határozzák meg a zivatarok időtartamáról, vagy az átlagos hosszúságról. -távú (kb. 10 év) adatok az épület vagy építmények helyéhez legközelebb eső meteorológiai állomástól.
A várható N számú villámcsapás évente a következő képletekkel számítható ki:
koncentrált épületekhez és építményekhez (kémények, tornyok, tornyok)
téglalap alakú épületekhez és építményekhez
ahol h az épület vagy építmény legnagyobb magassága, m; S, L - az épület vagy szerkezet szélessége és hossza, m; n a villámcsapások átlagos éves száma a földfelszín 1 km-ére (a talajba csapások fajlagos sűrűsége) az épület vagy építmény helyén.
Összetett kialakítású épületek és építmények esetén annak a legkisebb téglalapnak a szélessége és hossza, amelybe az épület vagy építmény a tervben beírható, S-nek és L-nek számít.
A Szovjetunió területén egy tetszőleges pontra a földbe csapódó villámok fajlagos sűrűségét n a zivatarok átlagos éves időtartama alapján határozzák meg, órákban a következők szerint:
Rizs. 3. A zivatarok éves átlagos időtartamának térképe órában a Szovjetunió területén
3. FÜGGELÉK
VILLÁMVEZETÉS VÉDELMI ZÓNÁK
1. Egyrúd villámhárító.
A h magasságú egyrúdú villámhárító védőzónája egy körkúp (A3.1. ábra), melynek teteje h 0 magasságban van. 1.1. A h £ 150 m magasságú egyrúdú villámhárítók védelmi zónái a következő méretekkel rendelkeznek. A zóna: h 0 = 0,85 óra, r 0 = (1,1 - 0,002 óra) óra, rx = (1,1 - 0,002 óra) (h - h x /0,85). B zóna: h 0 = 0,92 óra; rx=1,5 (h - hx/0,92). A B zóna esetében egyetlen rudas villámhárító magassága ismert h értékekkel és a képlettel határozható meg h = (r x + 1,63 ó x)/1,5. Rizs. P3.1. Egy rudas villámhárító védelmi zónája: I - a védőzóna határa h x szinten, 2 - ugyanaz a talajszinten 1.2. Sokemeletes épületek egyrúdú villámhárítóinak védőzónái 150< h < 600 м имеют следующие габаритные размеры. 2. Dupla rudas villámhárító. 2.1. A h £ 150 m magasságú kettős rudas villámhárító védelmi zónája az ábrán látható. P3.2. A védelmi zóna végterületei egyrúdú villámhárítók zónái, amelyek h 0, r 0, r x1, r x 2 teljes méretei a jelen függelék 1.1. zónák. Rizs. P3.2. Dupla rudas villámhárító védelmi zónája: 1 - a védőövezet határa h x 1 szinten; 2 - ugyanaz h x 2 szinten, 3 - ugyanaz a talajszinten A kettős rudas villámhárító védőzónáinak belső területei a következő méretekkel rendelkeznek. 2 órakor< L £ 4h L > villámhárító távolsággal órakor< L £ 6h Ha a villámhárítók közötti távolság L > 6h, a B zóna kialakításához a villámhárítókat egyetlennek kell tekinteni. Ismert h c és L értékekkel (r cx = 0-nál) a B zóna villámhárítójának magasságát a képlet határozza meg h = (h c + 0,14 L) / l,06. 2.2. Két különböző magasságú, h 1 és h 2 £ 150 m védőzóna az ábrán látható. PZ.Z. A h 01, h 02, r 01, r 02, r x 1, r x 2 védőzónák végterületeinek teljes méreteit az 1.1. pont képletei szerint határozzuk meg, mint az egyetlen rúd mindkét típusának védőzónáinál. villámhárító. A védőzóna belső területének teljes méreteit a következő képletek határozzák meg: ahol a h c 1 és h c 2 értékeit a jelen függelék 2.1. pontjában szereplő h c képletekkel számítják ki. Két különböző magasságú villámhárító esetén a dupla rudas villámhárító A zónájának építése L £ 4 óra percnél, a B zónában pedig L £ 6 óra percnél történik. A villámhárítók közötti megfelelő nagy távolságok esetén egyetlennek tekintendők. Rizs. PZ.Z Két különböző magasságú villámhárítóval védett zóna. A jelölések ugyanazok, mint az ábrán. P3.1 3. Több villámhárító. A többszörös villámhárító védelmi zónája (A3.4 ábra) a páros, szomszédos villámhárítók védelmi zónája, amelynek magassága h £ 150 m (lásd e függelék 2.1. és 2.2. bekezdéseit). Rizs. P3.4. Többszörös villámhárító védelmi zónája (a tervben). A jelölések ugyanazok, mint az ábrán. P3.1 Az A és B zóna megbízhatóságának megfelelő megbízhatósággal rendelkező egy vagy több h x magasságú objektum védelmének fő feltétele az r cx > 0 egyenlőtlenség teljesülése minden párban vett villámhárítóra. Ellenkező esetben a védőzónák kialakítását egy- vagy kettős villámhárítóra kell elvégezni, a jelen függelék 2. pontjában foglalt feltételek teljesülésétől függően. 4. Egykábeles villámhárító. Egyetlen kábel-villámhárító védelmi zónája h £ 150 m magasságban az ábrán látható. A3.5, ahol h a kábel magassága a fesztáv közepén. Figyelembe véve a 35-50 mm 2 keresztmetszetű kábel megereszkedését ismert h op magasságú és fesztávolsággal A A kábel magasságát (méterben) a következők határozzák meg: h = h op - 2 at a< 120 м; h = h op - 3 120-nál< а< 15Ом. Rizs. P3.5. Egyetlen kábel-villámhárító védelmi zónája. A jelölések ugyanazok, mint az ábrán. P3.1 Egyetlen kábel-villámhárító védelmi zónái a következő méretekkel rendelkeznek. Egy B típusú zónánál egyetlen kábel-villámhárító magasságát ismert h x és r x értékekkel a képlet határozza meg 5. Dupla kábel villámhárító. 5.1. A h £ 150 m magasságú duplakábeles villámhárító védelmi zónája az ábrán látható. P3.6. Az A és B védelmi zónák r 0, h 0, r x méreteit e függelék 4. pontjának megfelelő képletei szerint kell meghatározni. A fennmaradó zónaméretek meghatározása a következőképpen történik. Rizs. PZ.6. Duplakábeles villámhárító védőzóna. A jelölések ugyanazok, 410 és a 2. ábrán. P3.2 órakor< L £ 2h 2 órakor< L £ 4h Ha a kábel-villámhárítók közötti távolság L > 4h, az A zóna megépítéséhez a villámhárítókat egyetlennek kell tekinteni. órakor< L £ 6h Ha a kábel-villámhárítók közötti távolság L > 6h, a B zóna kialakításához a villámhárítókat egyetlennek kell tekinteni. Ismert h c és L értékekkel (r cx = 0-nál) a kábel-villámhárító magasságát a B zónában a képlet határozza meg h = (h c + 0,12 I)/1,06. Rizs. P3.7. Két különböző magasságú kábel-villámhárító védőzónája 5.2. Két különböző magasságú h 1 és h 2 kábel védőzónája az ábrán látható. P3.7. Az r 01 , r 02 , h 01 , h 02 , r x1 , r x 2 értékeket a jelen függelék 4. bekezdésében található képletekkel határozzuk meg, mint egyetlen kábel-villámhárító esetében. Az r c és h c méretek meghatározásához a következő képleteket használjuk: ahol h c 1 és h c 2 a jelen függelék h c A.5.1. 4. FÜGGELÉK ÚTMUTATÓ AZ ÉPÜLETEK ÉS SZERKEZETEK VILLÁMVÉDELMI UTASÍTÁSAIHOZ (RD34.21.122-87) Ennek a kézikönyvnek az a célja, hogy elmagyarázza és pontosítsa az RD 3421.122-87 főbb rendelkezéseit, valamint megismertesse a különböző objektumok villámvédelmének fejlesztésével és tervezésével foglalkozó szakembereket a villámlás fejlesztésével és a veszélyes hatásokat meghatározó paramétereivel kapcsolatos meglévő elképzelésekkel. az embereken és anyagi értékek. Példák találhatók különböző kategóriájú épületek és építmények villámvédelmének megvalósítására az RD 34.21.122-87 követelményei szerint. 1. RÖVID TÁJÉKOZTATÓ A VILLÁLMÁRÁSRÓL ÉS EZEK PARAMÉTEREIRE A villám egy több kilométer hosszú elektromos kisülés, amely egy zivatarfelhő és a talaj vagy valamilyen talajszerkezet között alakul ki. A villámkisülés a vezető kifejlesztésével kezdődik - egy gyengén izzó csatorna, több száz amper áramerősséggel. A vezér mozgásiránya szerint - a felhőtől lefelé vagy a talajszerkezettől felfelé - a villámlást lefelé és felfelé irányulóra osztják. A lefelé irányuló villámlásra vonatkozó adatok több régióban már régóta felhalmozódnak földgolyó. A felszálló villámmal kapcsolatos információk csak ben jelentek meg elmúlt évtizedek, amikor elkezdődtek a villámlásra való hajlam szisztematikus megfigyelései magas épületek például az Osztankinói tévétorony. A lefelé irányuló villámlás vezére a zivatarfelhőben zajló folyamatok hatására jelenik meg, és megjelenése nem függ a föld felszínén lévő szerkezetek jelenlététől. Ahogy a vezető a talaj felé halad, a felhő felé irányított ellenvezetőket gerjeszthetik a földi objektumok. Egyikük érintkezése a lefelé vezető vezetővel (vagy az utóbbi érintésével a föld felszínén) meghatározza a villámcsapás helyét a földbe vagy valamilyen tárgyba. Az emelkedő vezetőket a magasan földelt szerkezetek izgatják, amelyek tetején az elektromos mező erősen megnövekszik zivatar idején. A felemelkedő vezető megjelenésének és fenntartható fejlődésének ténye határozza meg a vereség helyét. Sík terepen a felszálló villám 150 m-nél magasabb objektumokba ütközik, hegyvidéki területeken pedig hegyes domborzati elemekből és alacsonyabb magasságú építményekből gerjesztik, ezért gyakrabban figyelhetők meg. Nézzük először a lefelé irányuló villám fejlődési folyamatát és paramétereit. Az átmenő vezetőcsatorna létrehozása után a kisülés fő szakasza következik - a vezető töltéseinek gyors semlegesítése, amelyet fényes fény kísér, és az áramerősség néhány és több száz kiloamper közötti csúcsértékekre emelkedik. Ebben az esetben a csatorna intenzív felmelegedése (akár több tízezer Kelvinig) és lökésszerű tágulása következik be, amelyet a fül mennydörgésként érzékel. A főfokozat árama egy vagy több egymást követő impulzusból áll, amelyek egy folytonos alkatrészre vannak ráhelyezve. A legtöbb áramimpulzus negatív polaritású. Az első impulzus, amelynek teljes időtartama több száz mikroszekundum, elülső hossza 3-20 μs; az áramcsúcsérték (amplitúdó) széles skálán mozog: az esetek 50%-ában (átlagáram) meghaladja a 30-at, az esetek 1-2%-ában pedig a 100 kA-t. A lefelé irányuló negatív villámlás körülbelül 70%-ában az első impulzust kisebb amplitúdójú és fronthosszúságúak követik: az átlagértékek 12 kA, illetve 0,6 μs. Ebben az esetben az áram meredeksége (emelkedési sebessége) a következő impulzusok elején nagyobb, mint az első impulzusnál. A lefelé irányuló villámlás folyamatos komponensének árama egységektől több száz amperig terjed, és a teljes villanás alatt fennáll, átlagosan 0,2 másodpercig tart, ritka esetekben 1-1,5 másodpercig. A teljes villámlás során átvitt töltés az egységektől a több száz coulombig terjed, ebből az egyes impulzusok 5-15 coulombot, a folyamatos komponens 10-20 coulombot tesz ki. Lefelé irányuló villámlás pozitív áramimpulzusokkal az esetek körülbelül 10%-ában figyelhető meg. Némelyikük alakja hasonló a negatív impulzusokéhoz. Emellett szignifikánsan nagyobb paraméterekkel rendelkező pozitív impulzusokat is rögzítettek: körülbelül 1000 μs időtartamú, körülbelül 100 μs fronthosszúságú, és átlagosan 35 C-os átvitt töltés. Jellemzőjük az áramamplitúdók igen széles tartományban történő ingadozása: 35 kA átlagos áramerősség mellett az esetek 1-2%-ában 500 kA feletti amplitúdók jelenhetnek meg. A lefelé irányuló villámok paramétereire vonatkozó felhalmozott tényleges adatok nem teszik lehetővé, hogy megítéljük a földrajzi régiók közötti különbségeket. Ezért a Szovjetunió egész területén a valószínűségi jellemzőik azonosak. A felszálló villámlás a következőképpen alakul. Miután a felszálló vezető elérte a zivatarfelhőt, megkezdődik a kisülési folyamat, amelyet az esetek körülbelül 80%-ában negatív polaritású áramok kísérnek. Kétféle áramot figyelnek meg: az első folyamatos, több száz amperig impulzusmentes és tizedmásodpercig tart, 2-20 C-os töltést hordoz; a másodikat rövid impulzusok szuperpozíciója jellemzi a hosszú távú impulzusmentes komponensen, amelynek amplitúdója átlagosan 10-12 kA és csak az esetek 5%-ában haladja meg a 30 kA-t, az átvitt töltés pedig eléri a 40 C-ot. Ezek az impulzusok hasonlóak a lefelé irányuló negatív villám fő szakaszának következő impulzusaihoz. A hegyvidéki területeken a felfelé irányuló villámlást hosszabb folyamatos áramlatok és nagyobb átvitt töltések jellemzik, mint a síkságon. Ugyanakkor a hegyekben és a síkságon az áram impulzusösszetevőinek eltérései alig különböznek. A mai napig nem azonosítottak összefüggést a felszálló villámáramok és azon szerkezetek magassága között, amelyekből gerjesztik. Ezért a felszálló villámok paraméterei és azok változásai azonosnak minősülnek bármely földrajzi régióban és objektummagasságban. Az RD 34.21.122-87-ben a villámáramok paramétereire vonatkozó adatokat figyelembe veszik a villámvédelmi eszközök kialakítására és méreteire vonatkozó követelményekben. Például a villámhárítók és földelővezetőik és az I. kategóriájú objektumok (2.3-2.5 * pontok) közötti minimális megengedett távolságot abból a feltételből határozzák meg, hogy a villámhárítókat az áramfront amplitúdója és meredeksége megsérti a lefelé irányuló villámlástól. 100 kA, illetve 50 kA/µs. Ez a feltétel a lefelé irányuló villámcsapás által okozott károk legalább 99%-ában teljesül. A villámlás természete olyan, hogy lehetetlen megjósolni a becsapás helyét és idejét légköri elektromosság szinte lehetetlen. Rengeteg elmélet létezik arról, hogy mi történik, ha a villám a földbe csap, de a szakértők minden biztosítéka ellenére még nem sikerült teljesen tisztázni a helyzetet. Az egyetlen bevált eszköz, amellyel megvédheti magát a légköri kisüléstől, a villámhárító. De nem készíthet villámcsapás elleni védőszerkezetet anélkül, hogy fogalma sincs a villámhárító működéséről. Ahelyett hatékony védelmet, csak növelheti a villámcsapás valószínűségét. Egy egyszerű eszköz hatékonysága meglehetősen magas lesz, ha a ház tulajdonosa pontosan tudja, hogyan kell villámhárítót készíteni egy magánházban, hogy elterelje a villámcsapást, és ugyanakkor megvédje magát az elektromos kisüléstől. A villámhárító működésének ismerete leggyakrabban több jól ismert tényre vezethető vissza: A villámmodellben azt feltételezzük, hogy az elektromos kisülés zivatarfelhőkben kezdődik, és becsapódáskor a világító vezető a föld felszínére irányul. A villámhárító működési elve az, hogy az áramütést egy speciális huzalsínre kapcsolják, amely villámtöltést küld mélyen a talajba. Tájékoztatásképpen! Egy személy számára a villámcsapás elleni védelem fő feltétele a galvanikus kapcsolat hiánya a nedves talajjal, a száraz ruházattal, és ami a legfontosabb, a közeli tárgyak jelenléte, amelyek képesek ellátni a villámhárító funkcióit. Ma már egy iskolás is tudja, miből áll a villámhárító. A legegyszerűbb villámvédelmi kialakítás három alapvető részből áll: A villámcsapás elleni hatékony védelem fő feltétele a busz fém keresztmetszetének helyes megválasztása, villámhárító felszerelése optimális magasságés biztonságos földelési elrendezés. Ne tévesszen meg tervezésének egyszerűsége, sőt primitívsége. Ha a legegyszerűbb szabályokat nem tartják be, az acélváz és a villámhárító busz nem lehet kevésbé veszélyes, mint maga a villámcsapás. A földbe történő elektromos kisülés létrehozásának folyamata meglehetősen bonyolult és nehezen megjósolható. Még a modern technológia és számítási módszerek sem tudják meghatározni a villámcsapás helyét. Ezért a villámhárító működési elve a villámkisülés úgynevezett inicializálásán vagy provokálásán alapul. A zivatar első jeleivel a magas tárgyak, antennák és villámhárító fejek feletti erős elektromos mező miatt a pozitív töltések száma meredeken megnő. Zivatar vagy villámcsapás még nincs, de a csúcsok felett már hatalmas töltött ionfelhők gyűltek össze. A felfelé áramló töltések forrása a Föld felszíne. Bárki megérzi ezeket a tölteteket, mindenki tudja, hogyan növekszik a páratartalom zivatar előtt, és a növényzet és a nedves föld illata egyre kifejezőbbé válik. Ha saját kezűleg megérint egy villámhárítót, kisebb áramütést szenvedhet. Mivel a villámhárító a földhöz van kötve, a legnagyobb töltéspotenciál a villámhárító csúcsa és sínje körül halmozódik fel, így a villámcsapás pontosan a védelem fém részeire esik, nem pedig a tetőre vagy a szomszédos házra. Egyes esetekben a villámhárítók és gyűjtősínek villámhárítókkal vagy szelepvédelemmel is fel vannak szerelve. Lényegében ez egy körvonal, amely egy gumiabroncsból gyűrűvé vagy ellipszissé hajlított, és egy rés van. A térerősség növekedésével a felgyülemlett töltés lemerül az áramkörben, ezáltal csökken a villámcsapás valószínűsége erre a konkrét tárgyra. Először is, az ilyen szelepvédelemmel ellátott villámhárítók olyan tárgyakkal vannak felszerelve, amelyeknél a villámcsapás katasztrofális következményekkel járhat, például üzemanyagtárolókkal, transzformátor alállomások vagy elektromos vezetékek Nem túlzás, hogy egy villámcsapás elleni védelmi rendszer óriási veszélyt jelenthet az emberi életre, az elektronikai eszközökre, az áramellátó rendszerekre, de akár csak a közelben lévő emberekre és állatokra is. Villámcsapáskor 150-200 C-os elektromos töltés vagy több száz kilowatt elektromosság jön a fejbe. Ez elegendő egy 100-150 mm 2 keresztmetszetű acél védőbuszt kiégetéséhez vagy a tető szarufavázának felgyújtásához és 200-250 liter víz elpárologtatásához. Villámcsapás után a villámhárítóban beérkező töltések nem tűnnek el, a védelmi rendszer egy ezredmásodpercig óriási kondenzátorként működik. Fontos! Érdemes észben tartani, hogy a villámcsapás után több száz kilowatt energiát nem lehet a másodperc töredéke alatt szétszórni. Még legalább 3-5 másodperc. a rendszer lemerül. Ha ekkor kézzel megérinti a villámhárító egyes részeit, az áramütés súlyos következményekkel járhat. Ha a villámhárító földelése helyesen van megépítve, akkor a villámtöltés szinte teljes energiája a talaj felszíni rétegébe áramlik. A töltéselvezetés folyamata nagyon összetett, és szinte lehetetlen megmondani, hogy a töltések pontosan hogyan mozognak a fejből a villámhárító földelő részébe. Ha az áramvezető busz ellenállása megnövekedett a töltések mozgásával szemben, akkor az energia egy része a közeli elektromos vezetékekre, telefonvonalakra, fém alkatrészek tető és épületváz. A villamos energia akár vasbeton vasaláson, ill nedves vakolat. Villámcsapás következtében az elektromos hálózatban feszültséglökés léphet fel, az épület fa vagy műanyag részei meggyulladhatnak. Ha a busz az elektromos kisülés pillanatában kiég, az áram az összes közeli vezető felület mentén a talajba áramlik, még akkor is, ha nincs közvetlen kapcsolat a földelő vezetővel. Még súlyosabb következményekkel járhat, ha valaki a busz és a földelő fém közelében tartózkodik. Még ha a gyűjtősín és a villámhárító földelő része is jó állapotban van, a villámtöltés egy része a nedves levegőn és a közeli vezető részeken keresztül távozik. A következmények az emberre nézve olyanok lehetnek, mintha egy fa alatt állna, amibe villám csapott. Ezenkívül abban a pillanatban, amikor a kisülés a talajban terjed, a másodperc töredékére léptetőfeszültség keletkezik, ami nem kevésbé veszélyes, mint maga az elektromos kisülés. Ezért az ösvényen a földhurok közvetlen közelében haladó gyalogosnak minden esélye megvan arra, hogy erős elektromos kisülést kapjon. A statisztika ismer olyan eseteket, amikor villámcsapáskor oldalkisülés ugrott az abroncsból az esernyő fém részeire. A lépésfeszültség lényege a következőkben rejlik. A buszon a villámhárítótól a földelektródáig lefolyó töltés csaknem egy ponton belép a talajba, ahol a legnagyobb elektromos potenciál jön létre, távolodásával az elektromos feszültség nagysága nagymértékben csökken. Egy személy, aki egy lépést tesz a gumiabroncs közelében, olyan helyzetbe kerül, ahol minden láb a saját lehetőségei alatt van. Ennek eredményeként az áram elkezd folyni egyik lábáról a másikra, és a személy súlyos ütést kap. Ezért a hatékony villámhárító első követelménye a földelő rész elrendezésére vonatkozik. A szórási kontúrt a következő szabályok szerint kell megépíteni: A villámhárítók gyakoribb típusait az alábbi diagramok mutatják be. Tökéletes lehetőség A magánházban lévő villámhárítót szabadon álló torony vagy rúd formájában kell elkészíteni, amelynek magassága a talajtól a lakóhelyiség gerincéig másfél távolságra van. Minél magasabbra van felszerelve a villámhárító, annál nagyobb felületet biztosít az áramütés ellen. De a gyakorlatban ritkán döntenek úgy, hogy saját kezűleg készítenek ilyen villámhárítót egy magánházban, mivel tévhit szerint egy 12 m-nél magasabb rúd „összegyűjti” az összes villámcsapást a környéken. A legtöbb szakértő azt javasolja, hogy a villámhárítót 18-20 m magasságra emeljék, különösen, ha az épület egy sűrűn beépített magánszektorban található. Ez egy 15-20 m sugarú kör alakú védett területet biztosít, ami elég egy háztartás számára. A rúd mellett széles körben használatosak a gerincgerendára vagy kéménycsőre szerelt villámhárítók, amelyek további huzalozása a gerinc mentén és a tetőablakok mentén található rézsínnel. Ez a villámcsapás elleni védelmi rendszer meglehetősen hatékony lehet, különösen, ha tetőszerkezet a tetők fémcserepeket vagy hullámlemezeket használnak. A villámhárító csap átmérője 15-25 mm lehet, a legjobb használni rozsdamentes acél vagy fémötvözet. Nincs értelme sárgaréz, réz vagy alumínium használata a fejhez. Villámcsapáskor a villámhárító fémének helyi túlmelegedése lép fel, néha szikrákkal és fémcseppek fröccsenésével. Minden ilyen leesés töltéskisülést indíthat el a fémtetőn, vagy ami még rosszabb, tüzet okozhat. Ha a tetőn több kiálló cső és szerkezet van felszerelve, akkor több villámhárítót kell beépíteni, vagy univerzális villámvédelmi rendszert kell használni. A vezetékes busz feladata nem csak az elektromos töltés „visszaállítása” a földelő és a disszipáló áramkörbe. Először is biztonságosan el kell távolítani a busz elektromos kisülését az épület és a ház közelében tartózkodó személyek számára. A szakértők számosat azonosítanak alapkövetelmények a gyűjtősín lefektetéséhez: A vezető gyűjtősínhez általában vasfémből vagy rézből készült szalagokat használnak. A legjobb lehetőség A legalább 8 mm átmérőjű réz elektromos gyűjtősín minden villámcsapásnak ellenáll. Legalább 12 mm átmérőjű vastag alumínium huzalból készíthet áramvezető vezetéket. Például használja egy nagy teljesítményű villanymotor ömlesztett tekercsének elemeit. A gyűjtősín és a villámhárító részek rögzítésének módja is fontos. A magánház védelme érdekében többféle villámhárítót használnak az átfogó villámvédelem kiépítéséhez. Az ilyen védelem tipikus diagramja az ábrán látható. A védelem a következőket tartalmazza: A vezető busz gyakran az otthoni elektromos hálózat problémáinak forrásává válik. Villámcsapáskor erős áramimpulzus folyik át a buszon, ami károsíthatja a digitális berendezéseket, mobiltelefonokat, számítógépeket vagy internetes hálózati berendezéseket. Ezért a villámhárító készítése előtt a jövőbeli buszfektető vezetéket árnyékolni kell. Erre a célra használják fém rács legfeljebb 5 mm-es cellával. Ha a villámhárító buszt betonra, ill téglafal, majd a hálót a vakolat alá fektetjük és leválasztjuk az abroncsról. Az árnyékoló hálóhoz egy vezetéket forrasztanak, amely a szelepvédelemen keresztül csatlakozik az általános földelési rendszerhez, de nem a villámhárító áramkörhöz. A villámhárítóval ellátott árboc felszerelése lehetővé teszi a legtöbb védelmét helyi. A külvárosi nyaralók esetében a villámcsapás elleni védelmi rendszer nem old meg minden problémát. Különösen, ha figyelembe vesszük, hogy az épületek közötti távolság 40-50 m is lehet, a védőárboc magassága ebben az esetben elérje az irreális 40-60 m-t. Ezért minden külvárosi épületet fel kell szerelni saját villámhárítóval és villámcsapással védelmi rendszerek. A villámhárító legegyszerűbb diagramja a következő ábrán látható. A villámhárító csapja vagy feje téglacsőre van felszerelve. A villámhárító teljes magasságának a felső pontban egyenlőnek kell lennie a ház dobozának átlójával, megszorozva 1,2-es tényezővel. Fontos! A villámhárító földelő áramkörét a járdáktól vagy a ház bejáratától legalább 4-5 m távolságra kell elhelyezni. A földelő busz a szélsávon és az épület „vak” szélén halad keresztül. Ha lehetséges, a legjobb, ha az abroncsot szerelt változatban futtatja anélkül, hogy otthon rögzítené a dobozhoz. A hosszúkás alakú épületeknél több csapból származó villámcsapás elleni védelmet kell használni, vagy be kell szerelni a villámhárító huzalos változatát, mint a képen. Ebben az esetben a villámhárítókat csak az oromzatra szerelik fel, és közöttük legalább 8 mm átmérőjű vastag acélhuzalt vagy kábelt feszítenek ki. Annak érdekében, hogy a szél ne rázza meg a villámhárító rendszert, a vezetéket két kerámia szigetelőből és műanyag zsinórból készült oldalakasztó segítségével feszítik meg. A szigetelők használata biztosítja korrekt munka villámhárító, ezek nélkül a villámcsapásból származó elektromos töltés az esőtől nedves nejlonkötél mentén a földre áramolhat. A villámhárító harmadik változata a tetőburkolat közvetlen villámcsapás elleni védelmére szolgál. A tető lejtésének hossza gyakran kétszer vagy többször is meghaladhatja a ház magasságát, így a tetőburkolat egy része a védett körön kívülre kerül. Ha további csapokat szerel fel az eresz mentén és a túlnyúlásokon, ez megoldja a problémát, de súlyosan érinti kinézetépületek, ezért a csapos villámhárító helyett hálót helyeznek el. A séma nem sokban különbözik az előző verziótól, a kábeleken és acélrudakon kívül több vízszintes és függőleges szál vastag sodrott huzal van rögzítve a lejtőkre 4-6 m-es lépésekben. Ha a tető fémből van, a villámhárító hálót szigetelni kell fém felület gumi tömítések segítségével. Villámcsapáskor a hősérülési pont átmérője eléri a 15-20 cm-t, így a vezető közvetlen találata például egy fémcserépbe a burkolat meggyulladásához és a tető vízszigeteléséhez vezet. A ház villámvédelmének minden építése a legmunkaigényesebb részével kezdődik - a földelő hurokkal. A villámhárító földelő részének felépítési vázlata az alábbi rajzon látható. Kezdetben tisztáznia kell a szintet talajvíz a ház alapja közelében. Ha az épületben pince, ill pince, rendszeresen vízzel elárasztott, kezdetben vízelvezetést és nedvesség elleni védelmet kell biztosítania a fémkontúr és a gumiabroncs lerakásának oldaláról. Födémalapoknál és MZLF-nél a földelőhurok gödöre a betonszalag vagy födém közvetlen közelében készíthető. Más esetekben az árkok helyét a vak területtől 2-3 m-re kell elmozdítani. Az első szakaszban egy háromszög alakú árkot ásunk, amelynek oldalhossza 300 cm. Az árok szélessége nem számít; optimális mélység 70-90 cm Sziklás és homokos talaj esetén az árok maximálisan mélyíthető, vályognál 70 cm. Néha homokpárnát és szűrőréteget öntenek a földelő részek lerakása alá. Ez az alréteg jól felszívja a vizet a talajból, ami alacsony áramköri ellenállást biztosít. A fém földelőhurkot zárt keretben kell elkészíteni, ez a kialakítás biztosítja legjobb diszperzió díj. Ha három vagy négy tűs villámhárítót szerelnek fel a házra, mindegyik földelőbusszal, akkor az összes áramvezető alkatrészt acélszalaggal egy áramkörbe kell kötni. Ez lehetővé teszi a potenciál kiegyenlítését és megakadályozza a töltés áramlását a talajban. A legtöbb megfelelő anyag a kontúrhoz - 50-es számú acélszög vagy 70x40 mm-es profilozott négyzetcső. A keret fő részeinek hegesztése után az egyik oldalra egy érintkezőszalagot hegesztenek, amelyet a felületre hoznak. Ha a talaj túl száraz, szalag helyett hegesztheti. hüvelykes cső, amelyen keresztül kényelmes sóoldatot vagy vizet önteni. A nyári hónapokban, ha 4-5 hétnél tovább nem esik, rendszeresen meg kell nedvesíteni a homokpárnát, hogy a talaj ellenállása a gumiabroncs bejáratánál ne nőjön. Tájékoztatásképpen! A földelő téglalap fémje nem festhető vagy nem feldolgozható. védőbevonatok, csökkenti a felületi vezetőképességet. A keretnek az ásott árokba történő felszerelése után a fémet sós vízzel öntik, és nedves talajjal borítják. Tudod, hogy egy visszatöltés zúzott kő a felületen, és feküdt járólapok a galvanikus csatolás és a léptetőfeszültség kockázatának csökkentése érdekében. Nincs értelme betonesztrichet készíteni, hiszen 10 év után a villámhárító alkatrészeit ki kell cserélni, a beton pedig feleslegesen akadályozza a munkát. Ha a talajvíz szintje elég alacsony, akkor a villámhárító áramkörhöz több 5-6 cm átmérőjű kutat kell fúrni 2-3 m mélységig. Nem szükséges a vízhez fúrni, a fő az a lényeg, hogy elérjük a föld nedves rétegeit. Helyezze be a kutakba fém csövek, melynek felső részei szükségszerűen az általános kontúrhoz és a buszhoz vannak hegesztve. A földhurok kimenetét általában a lábazat fali fülkében vagy egy speciális dobozban rejtik el. A villámhárító busz is ott van felszerelve. Összeszerelés után minden fém alkatrészt gondosan szigetelnek, hogy elkerüljék az emberek vagy állatok véletlenszerű érintkezését a gumiabronccsal. A legtöbb Részletes leírás A saját kezű villámhárító építése magánházban a https://www.youtube.com/watch?v=0K6SNX1avXA videóban látható. A villámhárítófej legegyszerűbb kialakítása úgy néz ki, mint egy közönséges, hegyes végű erősítés. Úgy gondolják, hogy az éles peremek hozzájárulnak a kisülés előfordulásához és a villámhárító nagyobb hatékonyságához, de a gyakorlatban nem figyeltek meg különösebb előnyt a villámcsapás elleni védelemben a hagyományos tüskékhez képest. A villámhárítófej készülhet több, egy keretbe rögzített csap formájában vagy akár hálós keret formájában is. A villámhárítók egyes konstrukciói lehetővé teszik egy érdekes jelenség megfigyelését éjszaka - amikor közeledik a zivatar, apró villámkisülések kezdenek világítani a csúcsokon. Ez azt jelenti, hogy hamarosan zivatar lesz. A villámhárító csapját a tetőre történő felszerelés előtt csatlakoztatni kell a gyűjtősínhez. A villámhárító magassága legalább 100-120 cm-rel legyen a szomszédos kémények felső pontja felett és szellőzőcsövek. Vehetsz egy rendeset kifolyócső¾ hüvelyk, legalább két méter hosszú. A villámhárító felső részén a lyuk hegesztve van; ha a vezetősínt rézből vagy alumíniumból tervezik, akkor a legegyszerűbb módja egy elektromos adapter használata, amely lehetővé teszi két különböző fémből készült érintkező megbízható csatlakoztatását . Ha egyszerűen rézhuzalt rögzítünk egy acélcsapra, két-három hét elteltével az elektrokémiai korrózió miatt a rögzítési pont oxidálódik, a villámvédelem már nem működik. Az iparilag gyártott villámhárítókat és gyűjtősíneket soha nem festik, a fémet foszfátozzák és nikkelréteggel vonják be. Természetesen a megnövekedett ellenállás az érintkezőnél azon a ponton, ahol a rézbusz csatlakozik acélcső képtelen megállítani egy szuper erős villámcsapást, de arról beszélünk másról. A villámhárító tüske körül zivatar idején felhalmozódó pozitív töltésű részecskék a buszon való érintkezés hiánya miatt a kéményre és a tetőn lévő szellőzőellenzőkre áramlanak. Ennek eredményeként a villámcsapás a kéményt, a tetőt és az abroncsot éri, de a villámhárítót nem. A villámhárító körüli levegő ionizációjának más negatív következményei is vannak. Először is, a gyűjtősín és a villámhárító rögzítése ionok és nedves levegő hatására 5-10-szer gyorsabban korrodálódik, mint a hagyományos fém. A villámhárító csap és a gyűjtősín hegesztése után rögzíteni kell a tetőhöz. Ezt legjobb bilincsekkel vagy horgonycsavarokkal megtenni. Csak meg kell győződnie arról, hogy a busz közelében nincs más vezető alkatrész, például egy antenna kábele vagy egy tetőkerítés. Ne rögzítse a villámhárító buszt vakolatlan téglához ill vasbeton födém. A villámcsapás általában mindkét anyagot gyorsan tönkreteszi. A villámhárító rögzítése előtt fel kell szerelni a buszt a ház falaira és tetejére. A lényeg az, hogy a közelben ne legyen tápellátás a legközelebbi vezetékről. Villámcsapás esetén az ív a gyűjtősínről a fázisvezetőre ugorhat, még akkor is, ha néhány tíz centiméter választja el őket egymástól. A kiégett mérőórán és a bemeneti pajzson kívül nagy pénzbírság jár helytelen telepítés villámhárító és busz. Nem szükséges saját kezűleg villámhárítót készíteni, megvásárolhatja készen és felszerelheti. Sok cég gyárt villámvédelmi rendszereket gyűjtősínekkel és blokkoló eszközökkel háztartási berendezések. Némelyikük beépített térerősség-érzékelővel rendelkezik a buszon, amely lehetővé teszi, hogy fél órával a kezdete előtt értesüljön a zivatar közeledtéről. Egyes villámhárítók dekoratív fémfigurák formájában készülnek, amelyek villámcsapáskor világítanak. De sok esetben előfordul a nyílt hamisítás is. Például az egyik cég hirdetése egy miniatűr modellt kínált, amelyet speciális mágneses ötvözet bevonattal vontak be, amely a villámokat a fejéhez vonzza. Nyilvánvaló, hogy az ilyen villámhárítókat a saját biztonsága érdekében kerülni kell. A vidéki házak általában gyúlékony anyagokból épülnek, a tűzoltószertár pedig messze van. Igen, és nem lehet minden épülethez felhajtani, és semmi jót nem kell várni a zivatarokat kísérő erős széltől. Néha villámcsapástól Egész üdülőfalvak égnek le. Elmondjuk, hogyan készíthet saját kezűleg egy hatékony villámhárítót, és kiküszöbölheti annak a veszélyét, hogy "mennyei kisülésből" közvetlen ütés érjen a házba. Leegyszerűsítve a folyamat fizikája a következőképpen írható le: forrás villámok vannak gomolyfelhők. Zivatar során sajátossá válnak óriás kondenzátorok. A felső plusz részen hatalmas pozitív töltésű ionpotenciál halmozódik fel jégkristályok formájában, az alsó mínusz területen pedig negatív elektronok halmozódnak fel vízcseppek formájában. Ennek a természetes akkumulátornak a kisülése (lebomlása) során villámlás jelenik meg a föld és a zivatarfelhő között - hatalmas elektromos szikrakisülés: Ez a kisülés mindig átfolyik az áramkörön legkisebb helyi ellenállás elektromos áram. A tény jól ismert és igazolt. Az ilyen ellenállás általában sokemeletes épületekben és fákban fordul elő. Leggyakrabban villám csap beléjük. A villámhárító ötlete az, hogy a ház közelében helyezzék el minimális ellenállású terület hogy a villámkisülés áthaladjon rajta és ne a szerkezeten. Ha nincs villámhárító a nyaralójában, ideje elgondolkodni egy ilyen építésén. A legolcsóbb és legegyszerűbb módja annak, hogy saját kezűleg készítse el. Mit kell ehhez tudni? Tehát a villámhárító (villámhárító) villámvédelmi (villámvédelmi) eszköz, az épület és az emberek életének biztonságának biztosítása, benne elhelyezkedő, közvetlen villámcsapással járó zivatar során fellépő pusztító hatásoktól. Ez korrózióvédett, csupasz vezető - vagyis olyan anyag, amely a lehető legjobban vezeti az elektromosságot nagyobb területÉs nagyobb szakasz(minimális 50
mm²). Egy villámhárítót (villámhárítót) állítanak össze vastag rézhuzal vagy acélrúd, a kívánt keresztmetszetű csövek vagy acélból, alumíniumból, duralumínium rudakból különböző profilokból, szögekből, szalagokból stb. Jobb horganyzott acél anyagokat használni. Mivel kevésbé érzékenyek a levegő oxidációjára. A legegyszerűbb kialakítású villámhárító (villámhárító) a következőkből áll 3
alkatrészek: (Származás). Beszéljünk részletesebben az egyes elemekről. Épület tetejére vagy különálló tartóra (toronyra) szerelt fém vezeték. Szerkezetileg osztva három típus: pin, kábelÉs háló. A villámhárító kialakításának kiválasztásakor összpontosítson az anyagra, amely a ház tetejét takarja. 1. Shtyrevoe(vagy rudas) villámhárító eszköz egy fém függőleges rúd, amely a ház fölé emelkedik (lásd az alábbi ábrát). Alkalmas bármilyen anyagból készült tetőre, de még mindig előnyösebb fém tetőfedés. A villámhárító magassága nem haladhatja meg 2
méter. És vagy egy külön teherhordó tartóhoz, vagy közvetlenül a házhoz van rögzítve. Anyagok a gyártáshoz: Acél cső (20
-25
mm átmérőjű, falakkal 2,5
mm vastag). Felső vége vagy lapított, vagy kúp alakúra hegesztett. A cső felső szélére speciális tű alakú dugót is készíthet és hegeszthet. Acélhuzal (8
-14
mm). Ezenkívül a levezető vezetéknek pontosan azonos átmérőjűnek kell lennie. Bármilyen acélprofil(például szög- vagy szalagacél legalább 4
mm vastagságú és 25
mm szélességben). Mindezek fő feltétele acél anyagok- szakasz minimum 50 mm². 2. Trosovoye a villámhárító eszközt a gerinc mentén legfeljebb magasságban kifeszítjük 0,5
m-re a minimális keresztmetszetű tetőkábeltől 35
mm² vagy huzal. Általában horganyzott acélkötelet használnak. Ez a típus villámhárító alkalmas fa vagy palatetőkhöz. Kétre van rögzítve ( 1-2
méter) fából vagy fémből készült tartók, de tovább fém támasztékok szigetelőket kell felszerelni. A kábel a levezető vezetékhez a segítségével csatlakozik ram bilincsek. 3. Háló a villámhárító rendszer eszköze egy vastagságú tető fölé fektetett háló 6
-8
mm. Ezt a kialakítást a legnehezebb megvalósítani. Tetőhöz használatos csempével borítva. 4. Nos, nagyon ritkán használják takaró eszköz villámvédelem az, amikor a fém villámhárítók villámhárítóként működnek szerkezeti elemek maga a ház (tető, rácsos, tetőkorlát, vízelvezető cső). Minden figyelembe vett villámhárító-konstrukció hegesztéssel biztonságosan csatlakoztatható levezetővel és levezetőn keresztül egy- vagy kétoldalas földelővezetővel hegesztett varrat minimális 100
mm hosszúságú. (süllyedés) - a villámhárító középső része, amely egy fémvezető, minimális keresztmetszetű acélhoz 50
, rézhez 16
és alumíniumhoz 25
mm négyzet alakú. Fő cél A levezető vezetéknek biztosítania kell a kisülési áram áthaladását a villámhárítóról a földelektródára. Ideális út az elektromos áram áthaladásához- a legrövidebb egyenes egyenesen lefelé. A villámhárító felszerelésekor kerülje az éles szögben történő elfordulást. Ez tele van szikrakisülés előfordulásával a levezető vezeték közeli szakaszai között, ami elkerülhetetlen gyulladáshoz vezet. Az áramvezető legnépszerűbb anyaga- csupasz acél huzalrúd vagy szalag. Végrehajtják csak tűzálló felületeken. A gyúlékony falakra fémkonzolokat kell felszerelni, amelyek a gyúlékony felülettel érintkezve védik a levezetőt. Minimális távolság a faltól a levezetőig 15-20
cm. Úgy kell elhelyezni nem voltak érintkezési pontok otthoni elemekkel, mint veranda, bejárati ajtó, ablak, fém garázsajtó. Tudjuk csatlakoztassa a villámhárító részeket jobb mint a hegesztés
, de ha ez nem lehetséges, akkor megengedett a levezető vezeték csatlakoztatása a földelővezetőhöz és a villámhárítóhoz. három szegecs vagy két csavar. Az áramvezetőnek a szegecskötéssel ellátott rendszer más részeire történő alkalmazásának hossza egyenlő 150
, és egy csavarral - 120
mm. A nem horganyzott huzalrúd vége és az a pont, ahol a levezető vezeték az acél alkatrészekhez csatlakozik a megbízható érintkezés biztosítása érdekében tisztítani kell, és elég a horganyzottat lemosni a portól és a szennyeződéstől. Ezután a huzal végére hurkot vagy kampót készítenek, mindkét oldalára alátéteket helyeznek, és az egészet egy csavarral a lehető legszorosabban meghúzzák. Az illesztéseket (ha nem hegesztésről van szó) szintén több réteg elektromos szalagba kell tekerni, majd durva ronggyal, vastag fonallal a tetejére csavarni és festékkel lefedni. A kapcsolat javítása érdekében megteheti kezelje ónnal a huzal végeités forrasz. (földelő elektródák) - a villámhárító alsó része a talajban, amely biztosítja a levezető vezeték megbízható érintkezését a talajjal. A földelés megfelelő elrendezésének módja a leírásban található GOST ja és LENYISSZANT ah, de leginkább egyszerű lehetőség elég, ha legalább egy méterre van az alap szélétől, és nincs közelebb 5
méterre az épület bejáratától temetni P-alakú szerkezet fém vezetékekből. Képes megbirkózni a feladattal hagyományos földhurok(háztartási elektromos készülékekhez készült). Ez 3
földbe hajtott és eltemetett elektródák, amelyek vízszintes földelőelektródákkal azonos távolságra vannak egymással összekötve. A földelő szerkezetet a talaj maximális fagyszintje alá kell temetni. Tól től 0,5
előtt 0,8
méter mélyen. Földelő vezetékhez vegyünk hengerelt acél keresztmetszet 80
mm, ritkábban réz keresztmetszetű 5o mm négyzet alakú. A függőleges földelő elektródák 2-3
méter hosszúságúak, de minél közelebb van a talajvíz szintje, annál rövidebbek. Ha a nyaraló talaja folyamatosan nedves, akkor elegendő egy méter vagy fél méteres tű. Tovább milyen mélységet kell meghajtani és hány elektródát szükséges lesz megtalálható benne energiaszolgáltatás az Ön lakóhelyén. Emlékeztetni kell arra, hogy a földelés minősége a földelő elektróda talajjal való érintkezési felületének méretétől és magának a talajnak a fajlagos ellenállásától függ. Földelő vezeték villámhárítóhoz külön kell, nem szabad földelni a villámhárítót a háztartási áramkörre. Kategorikusan Nem javasoljuk a kísérletezést. Tele van következményekkel. Meghívjuk a videó megtekintésére vizuális diagram villámvédelem beépítése:
Alapján szabályozó dokumentumokat, magánlakásos épületekhez, villámvédelmi rendszerek telepítése választható. És csak Ön döntheti el, hogy lehetséges-e villámhárítót (villámhárítót) telepíteni a nyaralójába. Reméljük, hogy a cikk segít a helyes döntés meghozatalában. Zivatar idején a légköri elektromosság kisülései, amelyek feszültsége legfeljebb 150 000 000 V, árama pedig legfeljebb 200 000 A, robbanásokat, tüzet és földi tárgyak megsemmisülését okozhatják. Az emberek biztonságának biztosítása érdekében az épületek és építmények, berendezések és anyagok villámlás elektromos, termikus és mechanikai hatásaitól való védelmét, villámvédelmet végeznek. A villámvédelem az SN 305-77 szabvány által biztosított védőeszközök készlete. A szabványok a villámvédelmi eszközök három kategóriáját határozzák meg a robbanóanyagtól és a tűzveszély, a védett objektumok kapacitása, tűzállósága és rendeltetése, valamint az átlagos évi villámtevékenység figyelembevétele az objektum elhelyezkedése szerinti földrajzi területen. Az I. és II. kategóriájú objektumok védve vannak a közvetlen villámcsapástól, az elektrosztatikus és elektromágneses indukciótól, valamint a föld feletti és földalatti fémkommunikáción keresztül történő nagy potenciál bevezetésétől. A III. kategóriába tartozó objektumok védve vannak a közvetlen villámcsapástól és a magas potenciál bevezetésétől a felső fémkommunikáción keresztül, valamint a vasbeton vagy szintetikus anyagokból készült épületekkel és úszótetővel rendelkező létesítmények is védettek az elektrosztatikus indukció ellen. A legveszélyesebb a közvetlen villámcsapás, amikor a villám közvetlenül érintkezik egy tárggyal, amelyet villámáram áramlása kísér. Az épületek és építmények közvetlen villámcsapás elleni védelmét villámhárítók végzik, amelyek érzékelik a villámlást, és az áramot a talajba irányítják. A villámhárító védőhatása azon alapul, hogy a villám a legmagasabb és jól földelt fémszerkezetekbe csap. Következésképpen egy építményt nem ér villámcsapás, ha az a villámhárító védőzónájában található. A villámhárító védőzóna a villámhárítóval szomszédos térrész, amely kellő megbízhatósággal (99%) biztosítja az építmény közvetlen villámcsapás elleni védelmét. A villámáram gyors változásai keletkeznek elektromágneses indukció- potenciálindukció a nyitott fémáramkörökben, ami szikraképződés veszélyét idézi elő azokon a helyeken, ahol ezek az áramkörök találkoznak. Ezt másodlagos villámmegnyilvánulásnak nevezik. Lehetőség van arra is, hogy a villámlás által kiváltott nagy elektromos potenciál külső fémszerkezeteken és kommunikáción keresztül a védett épületbe kerüljön. Az elektrosztatikus indukció elleni védelmet úgy érik el, hogy az elektromos berendezések fém burkolatát védőföldre vagy speciális földelőelektródára csatlakoztatják. A nagy potenciálok bejutása elleni védelem érdekében a földalatti fémkommunikáció a védett objektumba való belépéskor a földelő elektródákhoz csatlakozik az elektrosztatikus indukció vagy az elektromos berendezések elleni védelem érdekében. A villámhárítók egy teherhordó részből (tartóból), egy levegőkivezetésből, egy levezetőből és egy földelő vezetékből állnak. Kétféle villámhárító létezik: rúd és kábel. Lehetnek szabadon állóak, a védett épülettől, építménytől szigeteltek vagy nem szigeteltek (86. ábra, a-c). Rizs. 86. A villámhárítók típusai és védelmi zónáik: a - egyetlen rúd; b - kettős rúd; c - antenna; 1 - villámhárító; 2 - levezető vezeték, 3 - földelés Rúd A villámhárítók egy, két vagy több függőleges rúd, amelyeket a védett építményre vagy annak közelében helyeznek el. Kábel villámhárítók - egy vagy két vízszintes kábel, amelyek mindegyike két tartóhoz van rögzítve, amelyek mentén egy külön földelő vezetékhez csatlakoztatott levezető vezetéket helyeznek el; A kábel-villámhárító tartói a védett objektumra vagy annak közelében vannak felszerelve. Villámhárítóként köracél rudakat, csöveket, horganyzott acélkábelt stb. használnak A levezetők bármilyen minőségű és profilú acélból készülnek, legalább 35 mm 2 keresztmetszetűek. A villámhárítók és a levezetők minden része hegesztéssel van összekötve. A földelő elektródák lehetnek felszíni, mélyek és kombináltak, különböző szakaszokból vagy csövekből készült acélból. Felületi földelő elektródák(csíkos, vízszintes) a föld felszínétől legalább 1 m mélységben helyezkednek el, egy vagy több, legfeljebb 30 m hosszú gerenda formájában. Mélyreható 2-3 m hosszú földelővezetékeket (függőleges rudakat) 0,7-0,8 m mélységig (a földelővezető felső végétől a föld felszínéig) a talajba kell vezetni. Az egyes villámhárítók földelési ellenállása nem haladhatja meg a 10 Ohmot az I. és II. kategóriájú épületek és építmények, valamint a III. kategóriájú épületek és építmények villámvédelménél – 20 Ohm.
;
;
;
;
;
; ;
; ;
; ;
;
Mi az a villámcsapás elleni védelmi rendszer?
Mi történik zivatar és villámcsapás közben
Hogyan készítsünk biztonságos villámhárítót saját kezűleg
Milyen veszélyt jelent egy rosszul megépített villámhárító?
A villámhárító hatékony földelésének elrendezésére vonatkozó követelmények
Villámhárító fej
Villámhárító gyűjtősín
Tipikus villámhárító kivitelek
A villámcsapás elleni épületvédelem lehetőségei
Saját kezűleg építünk
Villámcsapás Földelés
Telepítjük a pin vevőt és a buszt
Következtetés
Miből áll a villámvédelem: készülék
7. § Villámvédelem. A villámhárítók típusai és védőzónáik: egyrúd, dupla rúd, antenna.
