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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA
Protezione contro i fulmini degli edifici. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Protezione antifulmine Zona di protezione parafulmine - si tratta di una parte dello spazio all'interno della quale un edificio o una struttura è protetta dalla fulminazione diretta con un certo grado di affidabilità. La superficie che delimita la zona di protezione ha il grado di affidabilità minimo e costante. Quando ci si sposta all'interno della zona di protezione, l'affidabilità della protezione aumenta. Esistono due tipi di zona di protezione. La zona di protezione di tipo A ha un grado di affidabilità del 99,5% o superiore, ovvero la probabilità di sconfitta per questa zona è pari o inferiore allo 0,5%. La zona di protezione di tipo B ha un grado di affidabilità del 95% e superiore. Qui la probabilità di sconfitta può essere del 5% o meno. La zona di protezione di un parafulmine a stelo singolo con un'altezza fino a 150 m compresi ha la forma di un cono circolare (Fig. 82).
La sommità del cono, a seconda del tipo di zona di protezione, è determinata dall'altezza h0. A livello del suolo, la zona di protezione è formata da un cerchio di raggio R0. In una sezione orizzontale, la zona di protezione all'altezza dell'oggetto protetto hx è determinata dal raggio di protezione Rx tracciato dal parafulmine fino al confine della zona di protezione parallelo alla superficie del suolo. Nella zona di protezione di tipo A i parametri h0, R0, Rx sono definiti come segue:
Nella zona di protezione B:
Con i valori noti di hx e Rx, l'altezza del parafulmine h richiesta per la zona di protezione di tipo B è determinata dalla formula
Con un'attività temporalesca media superiore alle 20 ore all'anno (nella Russia centrale si va dalle 20 alle 80 ore), è necessario predisporre protezione contro i fulmini (parafulmine). Questo è facile da fare dopo aver familiarizzato con il sistema di liquidazione. Il sistema di protezione contro i fulmini è composto da tre elementi: un ricevitore di fulmini, un conduttore di corrente e un elettrodo di terra (Fig. 83).
Il parafulmine percepisce un fulmine diretto e deve sopportare grandi carichi termici e dinamici per resistere e non sciogliersi. Per la sua fabbricazione vengono utilizzati nastri e tondi di acciaio con la sezione più piccola di 60 mm2 con una lunghezza di almeno 20 cm La posizione del parafulmine è il punto più alto del tetto, la posizione è rigorosamente verticale. Nella fig. 84 mostra come organizzare in modo specifico la protezione contro i fulmini per una piccola casa. La calata è realizzata in filo tondo di acciaio zincato con un diametro di almeno 5-6 mm. È fissato al parafulmine mediante saldatura, brasatura o imbullonatura, mentre l'area di contatto deve essere 2 volte l'area della sezione trasversale delle parti unite. La calata viene posata nel modo più breve nei luoghi di fulminazione più probabile (lungo i colmi del tetto, lungo le sporgenze e i bordi dei timpani), il suo fissaggio viene effettuato con fascette, graffette, chiodi. Se il tetto dell'edificio è in materiale infiammabile, la distanza della calata deve essere di almeno 15-20 cm.
Scopo dell'elettrodo di terra - rimozione di corrente nel terreno, quindi la resistenza elettrica del materiale di cui è costituito dovrebbe avere un valore minimo. Il conduttore di terra deve essere posizionato in modo tale che la distanza da esso al portico e ai percorsi pedonali sia di almeno 5 metri, circondato da una recinzione con un raggio di almeno 4 metri. La profondità e la posizione dell'elettrodo di terra nel terreno dipendono dal tipo di terreno e dal livello delle acque sotterranee in una particolare area. Con terreno asciutto e basso livello delle acque sotterranee, l'elettrodo di terra è disposto sotto forma di due aste lunghe 2-3 m, conficcate verticalmente nel terreno e ad una profondità di 0,5 m collegate mediante saldatura con un ponticello con una sezione trasversale di 100mm2; una calata è saldata al centro del ponticello. Terreno umido o torboso e un livello della falda freatica inferiore a 1,5 m suggeriscono un elettrodo di terra costituito da angoli metallici posizionati orizzontalmente nel terreno, vecchie sorgenti, ecc. La loro profondità di posa è di almeno 0,8 m (più lunga è la calata nel terreno, più affidabile sarà la protezione contro i fulmini). L'installazione della protezione contro i fulmini nei condomini è responsabilità delle imprese di costruzione (e trasferiscono questo compito sulle spalle degli appaltatori). Attualmente, i parafulmini non sono installati su ogni edificio in costruzione, se almeno uno si trova sul tetto di un grattacielo, proteggendo una vasta area dai fulmini. Pertanto, gli sviluppatori confrontano prima i parametri dell'edificio in costruzione con lo schema della zona protettiva dei parafulmini già installati, nel caso in cui il nuovo edificio non cada in questa zona, installano un parafulmine. Il proprietario dovrà occuparsi della protezione contro i fulmini di una casa privata. Secondo gli standard esistenti in Russia, i requisiti per l'installazione obbligatoria di dispositivi di protezione contro i fulmini non si applicano agli edifici residenziali alti fino a 30 metri. Ebbene, se la legge non lo richiede, allora perché questi costi aggiuntivi? E ora, con i primi temporali primaverili, iniziano a bruciare case di città e cottage di campagna, i cui proprietari non si sono presi cura della loro sicurezza. Naturalmente non tutte le case che non sono dotate di protezione contro i fulmini prendono fuoco a causa di un fulmine, e nemmeno una su due. Ad esempio, se la casa si trova in pianura, o ci sono edifici più alti nelle vicinanze, o un vicino ha predisposto un sistema di protezione contro i fulmini così potente da estendere la sua area di copertura agli edifici situati nelle zone vicine, allora non devi preoccuparti . Se nessuna di queste condizioni è soddisfatta, è comunque necessario predisporre una protezione contro i fulmini. Soprattutto se il tetto della casa è coperto da una copertura metallica o da tegole metalliche. Il fatto è che questo materiale di copertura viene posato su materiale di copertura o cartone catramato o direttamente su una cassa di legno; entrambi questi materiali di base del tetto sono dielettrici; pertanto il tetto è completamente isolato da terra. Nel metallo del tetto può accumularsi l'elettricità atmosferica indotta (e durante un temporale è necessaria). Quando il potenziale elettrico raggiunge un certo livello, deve essere scaricato. Il corpo umano è un magnifico dispositivo di scarica. La scarica può raggiungere decine di migliaia di volt; se allo stesso tempo la forza attuale è significativa, il contatto di una persona su un tetto elettrificato può provocare la morte o (nella migliore delle ipotesi) la perdita di coscienza. Inoltre, la scarica avviene sotto forma di una scintilla, che può incendiare sia il materiale del tetto che il legno. Il vero proprietario della casa (prudente, affidabile, premuroso) si prenderà sicuramente cura della sua casa, di se stesso e dei suoi cari, proteggendo la sua casa da possibili problemi sotto forma di incendio o scossa elettrica durante un temporale. Gli alberi possono essere utilizzati come parafulmini per proteggere i singoli edifici dai fulmini diretti. Ciò è possibile se l'albero insieme all'antenna è 2-2,5 volte più alto della casa. L'albero dovrebbe trovarsi ad almeno 3-10 m di distanza dalla casa (Fig. 85).
Nella sua parte superiore è fissata un'estremità di un pezzo di filo solido con un diametro di almeno 5 mm e l'altra estremità viene abbassata a terra, sepolta nel terreno e saldata all'elettrodo di terra. Se la casa si trova in un sito dove non ci sono alberi ad alto fusto nelle vicinanze, è possibile installare due parafulmini alle estremità del colmo del tetto o installare un albero per un parafulmine su cui è fissato un parafulmine. È molto più semplice organizzare la protezione contro i fulmini per gli edifici con tetto in metallo. In questo caso, il tetto stesso svolgerà il ruolo di parafulmine, che dovrebbe essere messo a terra attorno al perimetro ogni 20-25 metri. Se la casa è dotata di grondaie metalliche e di scarichi per l'acqua piovana, allora possono essere utilizzati come calata; ma bisognerà comunque realizzare il conduttore di terra. Basti ricordare che la resistenza dell'elettrodo di terra non deve superare i 10 ohm. Come ogni altra installazione legata all'elettricità, la protezione contro i fulmini richiede un controllo periodico dell'affidabilità delle connessioni. Se, ad esempio, nel cablaggio elettrico o negli apparecchi elettrici, un malfunzionamento dei collegamenti è indicato da un guasto nel funzionamento, solo un incendio causato da un fulmine può indicare un malfunzionamento nei collegamenti del parafulmine. Naturalmente, non dovresti aspettare questo e dovresti controllare regolarmente il parafulmine in modo indipendente. Autore: Korshevr N.G.
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