Zivatar és túlfeszültség-védelem. 1. rész

A cikk tartalma

• Külső villámvédelem
• Villámhárító
• Vezetékes huzal villámrúd
• Hálós villámrúd
• Aktív villámvédelem
• Házak és terek védelme

A statisztikák szerint a zivatar az egyik legveszélyesebb természeti jelenség az emberek számára. A városban a lakásépítés és a kommunális szolgálatok a védelmünkre gondolkodnak. De egy vidéki házban minden felelősség rájunk hárul. Ebben a cikkben arról fogunk beszélni, hogyan kell megvédeni magát..

A zivatarok elleni legjobb védelem természetesen a vidéki ház, természetesen, ha egy ilyen ház megfelelő védelmet élvez. És védelem nélkül további veszélyforrássá válhat. Azokat a kockázatokat, amelyeket a zivatar egy vidéki ház számára jelent, két csoportra lehet osztani: külső és belső. Minden, ami egy közvetlen villámcsapáshoz kapcsolódik, a házakhoz tartozik. A belső kockázatok az épületen belüli hálózatokat érintő villámlás következményeivel járnak. Sajnos nincs egyetemes jogorvoslat. Minden kockázatcsoportnak ki kell dolgoznia saját rendszerét. És csak az ilyen rendszerek egyidejű jelenléte nyújthat valódi védelmet a zivatar által okozott veszélyek ellen..

Külső villámvédelem

A villámrúd találmányát gyakran Franklin amerikai elnöknek hitelezik. Valójában az elnök nem talált semmit, és az ő utasításai alapján egy nagyon jelentős fizikai kísérletet hajtottak végre. Vihar idején egy sárkányt dobtak az égbe, amelyhez egy fém kulcsot kötöttek. Villám csapott be a kulcsra, és a kötél, amelyre a sárkányt rögzítették, kiégett. Így megállapításra került a villám fizikai jellege. És mivel ez egy elektromos kisülés, egyértelművé vált, hogyan kell kezelni egy ilyen veszélyt. Aztán kifejlesztették az első villámrudakat. Igaz, a cél nem a magánlakások védelme volt. Az elnöknek mégis állami feladatokkal kellett szembenéznie. És a kincstár sokat szenvedett a lőszerraktárakban bekövetkező tüzeknek és robbanásoknak, ami gyakran villámcsapások után történt..

A villám elektromos jellege ma már minden iskolás számára jól ismert. Ezért inkább érdekli az elnök kísérletének másik eredménye. A kötél kiégett, ami azt jelenti, hogy az áram magas. Ezért ahhoz, hogy elkerülje a villamos energiát, amely bekerült a villámrúdba (villámrúd), megbízható levezetőre van szüksége, amely nem világít, mint egy kötél.

Gyerekkora óta megszokjuk, hogy egy villámrúd van a tetőn, hogy megvédje a villámot. Azt kell mondanom, hogy ez a kifejezés elavult, és nem felel meg a hozzárendelt funkcióknak. Valójában a mennydörgés hangjelzés. Ezért egy villámrúdnak nevezett eszköznek semmi köze sincs hozzá. Az ilyen eszközök célja egy – az elektromos kisülés felvétele. Ezért helyesebb lenne ezeket az eszközöket villámrúdnak vagy villámrúdnak nevezni. Lehetséges és általánosabb is – zivatar. Ezek a kifejezések szinonimák, és azonos funkcióval rendelkező eszközöket írnak le. Az alábbiakban figyelembe vesszük a villámhúzókat..

Villámhárító

Ez talán a villámrúd legrégebbi és leggyakoribb kivitele. Csak egy hosszú és vastag rudazat. A sáv paramétereit az a védőszerkezet határozza meg. Lehet, hogy meglehetősen fantáziadús minták is vannak. De ez csak dekoráció, nem befolyásolják a funkcionalitást. Pontosabban, nem kellene. A valóságban az ilyen dekorációk veszélyeztethetik a szerkezet erejét, vagy más nemkívánatos következményekkel járhatnak. Például nedvesség halmozódhat fel ott, ami felgyorsítja a korróziót, és ezáltal csökkenti a villámrúd élettartamát..

Minden rúd villámrúdnak olyan paraméterei vannak, amelyeket a védett terület határoz meg. Úgy van telepítve, hogy magasabb legyen, mint a védett objektum. Nyilvánvaló, hogy egy önkényes helyre telepített villámrúd nem nyújthat hatékony védelmet az egész ház számára, különösen akkor, ha a ház nagy és összetett alakú. A számítási módszertant a csodálatos RD 34.21.122–87 dokumentum tartalmazza: „Útmutatások az épületek és építmények villámvédelmi készülékéhez”. Mindent figyelembe vesz, valamint a zivatarok gyakoriságát egy adott régióban, az épület célját, annak fizikai paramétereit stb..

A szélességi szélességünkben található átlagos falusi házhoz egyszerű becslést lehet készíteni. Készítsen egy kúpot a villámrúd tetejéről. Az alakítási szöget általában 45 fokon vesszük. Ha pontosan számol, a fenti utasítások szerint, akkor 1-5 fokkal különbözhet egy vagy másik irányban.

Felmerül a kérdés, hogy mit tegyünk, ha az újjáépített kúp nem fedezi a teljes szerkezetet? Itt nagyon egyszerű – további villámhúzókat kell telepíteni oly módon, hogy azok együttesen lefedjék a védett szerkezetet. Mindegyik talajra csökkenthető. De ne feledje, hogy egy ilyen csatlakozásnak megbízhatónak kell lennie, és meg kell felelnie a levezetőre vonatkozó követelményeknek..

Vezetékes huzal villámrúd

Hosszúságú tárgyakhoz egy másik típusú villámrúdot is használhatunk, amelyet vezetékvezetéknek hívnak. Ezek egy erős fémkábelből állnak, amelyet két vagy több tartóhoz rögzítenek. Ha a két csatlakozótábla körül a kúpokat a rúd villámhurokhoz hasonló szabályok szerint építjük fel, és a síkkal szemben a sáv mentén két síkot állítunk be, akkor egy védőzónát kapunk, amelyet egy felső vezetékes villámrúd biztosít. Ha komplex házunk van, akkor lehet több támasz, és a kábelt geometriájának megfelelően kell elhelyezni. Például a tetőablak mentén.

Elvileg egy ilyen villámrúd nem csak egy vidéki házat, hanem az egész szomszédos területet is megvédi. Erre akkor lehet szükség, ha fejlett öntözési vagy világítási rendszert használnak, amely elegendő számú drága elektronikus alkatrészt tartalmaz. Két erős árboc van felszerelve magasabbra, és közöttük egy kábel van meghúzva, amelyet az egyik oldalon a földhöz vezető vezeték köti össze.

Hálós villámrúd

Sok vidéki háznak van fém tető. Van egy kísértés, miért nem használja fel villámként? Valójában ez teljesen lehetséges, csak néhány funkciót figyelembe kell vennie. Ha emlékszel Franklin tapasztalatára, akkor a kötél kiégett. Ezért alacsony fémvastagsággal és a fém tetővel ellátott lapok közötti rossz kapcsolattal ugyanez történhet. Ha például egy megbízható hullámos deszkát használnak, akkor minden rendben lesz. Természetesen egy ilyen fém tetőt földelő vezetékkel kell összekötni a földdel.

Abban az esetben, ha a tető anyaga dielektrikum, akkor van egy másik megoldás, amelyet háló villámrúdnak hívnak. A tető fölé fémhálót helyezünk, amely villámként fog működni. Ugyanezt megteheti akkor is, ha nincs bizalom a fém tető megbízhatóságában.

Az ilyen villámhárítók megszervezéséhez általában acélhálót használnak. A cellák méretét nem nagyon gyakran veszik figyelembe, de van egy korlátozás – legfeljebb 6×6 m.A huzal vastagságának legalább 5 mm-nek kell lennie..

A háló rögzítésének módja szintén fontos. A tető anyagától függetlenül jobb, ha ilyen hálót speciális szigetelőkön rögzít. És természetesen biztosítani kell a megbízható kapcsolatot a levezetővel..

Aktív villámvédelem

A villámrúd-tervek, amelyekről a fentiekben tárgyaltunk, több tíz, vagy akár száz évig is működtek. Előnyeik és hátrányaik jól ismertek, terveiket kidolgozták. Ennek ellenére mindenféle műszaki innováció idején élünk. És csak a zivatarok elleni védelem területén tudtak megjelenni. Az első sikeres fejlemények a múlt század nyolcvanas éveiben nyúlnak vissza. Aztán egy rajongói csoport jött elõször egy alapvetõen új készülék elõállításának ötletével. A villámrúd általában véletlenszerű villámot vesz fel. A védelem hatékonyabbá válhat, ha megtanulja, hogy vonzza a villámot, vagyis aktiválja a villámvédelmet.

A működés elvét egyszerűen írják le. Az első ilyen eszköznek képesnek kell lennie a vihar előtti helyzet azonosítására. Ezt a felhő és a föld közötti elektromos mező erőssége határozza meg. A legfontosabb, hogy az elektromos térerősség mérhető, ami azt jelenti, hogy meg lehet határozni a kritikus értéket. Másodszor, amikor a veszélyt azonosítják, vagyis eléri az elektromos erő erősségének kritikus értékét, a készüléknek meg kell tennie a szükséges lépéseket, vagyis egyszerűen villámot kell provokálnia..

Szerkezetileg egy ilyen eszköz – és szokás, hogy villámrúdnak hívják – nagyon egyszerűnek tűnik. Valójában ez egy rúd villámrúd, amelyhez még egy érintkezőt adnak, amelyet elkülönítenek a rúdtól. Az érintkező és a rúd között rés alakul ki, amely megfelel a kritikus feszültségértéknek. A kritikus érték elérésekor az érintkező és a rúd megszakad vagy ívleürül. Ez az a csatorna, ahova a villám szabaduljon fel. A kisülés után a térerő csökken.

Egy ilyen rendszer fő előnye a védett terület. Általában egy ilyen rendszert úgy terveztek, hogy megvédje a légi terminál körül körülbelül száz méter sugarú területet, amely sokkal nagyobb, mint egy normál villámrúd használatakor..

Az ilyen rendszereknek még egy előnye van, amelyet gyakran összehasonlítanak a megbízhatósággal. A villámlás önmagában nem nagyon kiszámítható, mint a legtöbb természeti jelenség. A villámvédelmi rendszerbe történő villámcsapás idejét pedig lehetetlen megjósolni. Ezért egy ilyen esemény hónapokra vagy akár évekre is elvárható. Nyilvánvaló, hogy nem lehet bízni egy ilyen rendszer működőképességében, és a legfontosabb pillanatban előfordulhat, hogy egyszerűen nem működik. A rendszert rendszeresen karban kell tartani és ellenőrizni kell. És ha semmi nem történik meg, akkor az ilyen műveket kellő figyelem nélkül kezelik..

Egy másik kérdés az aktív villámvédelmi rendszerek. Először is beépített tesztelési funkcióval rendelkeznek. Ha kétségei vannak a rendszer teljesítményével kapcsolatban, csak nyomja meg a gombot, és ellenőrizze, hogy minden jól működik-e. Másodszor, a rendszernek van egy kisülési számlálója. Mindig jó tudni, hogy hányszor védte meg a házat a ház, különös tekintettel az aktív villámvédelmi rendszerek költségére, amely 120 ezer rubeltől kezdődik.

Házak és terek védelme

A vidéki házat általában nem nyílt terepen építik. Így vagy úgy, egész háztartási gazdaság alakul ki körülötte. Ez lehet garázs, leltár-istálló, esetleg üvegház vagy akár egy kis csirkehús. Ezen felül bokrok és gyümölcsfák ültethetők a helyszínre. Ha ebben az esetben csak a vidéki házat védik a zivatar, akkor ez nem elég a teljes biztonsághoz. Ha a villám fát vagy fészket üt, ez az otthona számára is veszélyes. A távolságok kicsik és a tűz más épületekbe is terjedhet, beleértve magát a házat is.

Természetesen az épületeket külön is megvédheti a zivataroktól. Egy ésszerű megoldás azonban integrált megközelítés lenne. Ehhez meg kell határozni a zivatarok elleni védelmet igénylő területet, és csak ezután válassza ki a villámvédelmi rendszereket. Az ésszerű döntés mindig egyéni. Egyes esetekben helyénvaló egy drága aktív villámvédelmi rendszer telepítése, másokban elég, ha több olcsó villámhárítót telepítenek. Ezenkívül megengedett különféle típusú villámhúzó használata, amely figyelembe veszi mind a tárgy geometriai méreteit, mind azokat az anyagokat, amelyekből készülnek..

Kiderülhet, hogy maga a vidéki házban egyáltalán nem lesz villámrúd. A magas fára vagy egy speciális árbocra szerelt villámhárító védi a házat és az összes udvari épületet.

A cikk ebben a részében megbeszéljük a védelmet olyan helyzetben, amikor villámcsapás történt közvetlenül a házba. De ha villámcsapás vezetékeket ér el valahol a háztól kilométerre, akkor sem marad következmények nélkül. A ház következő részében megvitatjuk, hogyan lehet megvédeni a házat e veszélytől.