Özel bir evin yıldırımdan korunması

Bu yazıda şunları öğreneceksiniz:

Gök gürültülü fırtınalar ve yıldırım düşmeleri özel evler için neden tehlikelidir?
Özel bir evde yıldırımdan korunma türleri nelerdir?
Yıldırımdan korunma sisteminin standart bileşimi neleri içerir?
Pasif veya aktif yıldırımdan korunma? Lehte ve aleyhte olanlar
Özel bir evin dış para korumasının temelleri
Yıldırımdan korunma derecesine göre yapı kategorileri nelerdir?
Kullanılan malzemeler ve korozyon sorunları
İzin verilen en küçük mesafe nedir (ayırma mesafesi)
Bir paratoner ne olmalı
Bir iniş iletkeni nasıl seçilir? Aşağı iletken çeşitleri.
Yıldırımdan korunma elemanları nasıl doğru şekilde sabitlenir? Çatı ve cephe tutucular, iniş boruları için tutucular, kelepçeler ve konektörler, topraklama bağlantı elemanları
Topraklama nasıl seçilir
Topraklama sistemi, yıldırımdan korunma sisteminin iniş iletkenine nasıl düzgün şekilde bağlanır?
Çatının farklı türleri ve konfigürasyonları için para koruma sistemi cihazının özellikleri

Atmosferik elektrik, insan yapımı tesislerin gücünden binlerce kat daha büyük, muazzam bir potansiyele sahiptir. Bir fırtına bulutunda, 10 milyon kilovolta kadar potansiyel bir fark yaratılabilir, deşarj sırasındaki akım 200.000 amper'e ulaşır, özel koruyucu sistemler olmadan büyük ölçekli yıkım taşıyan böyle bir kuvvetten korunmak mümkün değildir.

Özel evler için yıldırım tehlikesi

Evlerin elektronik, elektrikli cihazlar ve havadan iletim kanalları alma araçları ile doygunluğu, elektrostatik kuvvetlerin fiziksel özellikleri ile açıklanan yıldırım maruziyeti olasılığını keskin bir şekilde artırdı. Korunmasız bir yapıya düşen bir fırtına deşarjı, yalnızca elektrik şebekelerine ve cihazlara zarar vermekle kalmaz, aynı zamanda her beşinci durumda nedeni yıldırım olan yangın olasılığı daha korkunçtur. Özel evlerin yıldırım düşmesine karşı koruma, tamamen ev sahiplerinin elindedir ve korumasız evleri geride bırakan korkunç sonuçlar göz önüne alındığında, yıldırımdan korunma cihazlarını kullanmayı reddetmek için bir neden olamaz.

Yıldırımdan korunma türleri

Halihazırda yıldırım deşarjlarının etkilerine karşı iki tür koruma geliştirilmiş ve ayrıntılı olarak uygulanmıştır: bunlar dış ve iç korumadır.

Dış yıldırımdan korunma

Evin çatısı üzerinde yükselen, metal bir çubuk şeklinde iyi bilinen bir paratonerdir. Bu koruma üç ana unsurdan oluşur.

1. Paratoner, çelik, bakır veya alüminyum olabilen metal bir çubuktur.

2. Paratoneri toprağa bağlayan metal iletken olarak kullanılan iniş iletkeni.

3. Metal buslar kullanılarak tek bir devreye bağlanan, toprağa gömülü çelik topraklama anahtarlarından oluşan topraklama.

Aslında, her üç eleman için, minimum değerleri aşağıdaki tabloya göre kullanılan malzemeye göre seçilen farklı kesitlerde bir iletken kullanılır:

Çatı tipine ve çatının konfigürasyonuna bağlı olarak, korunan nesnenin üzerine gerilmiş çelik bir kablo veya alıcı olarak özel bir ağ kullanılabilir (aşağıya bakınız). Artan bir şekilde, gelişimlerinin erken aşamalarında yıldırım deşarjlarını aramak ve ortadan kaldırmak için aktif bir yöntem olan harici koruma sistemleri kullanılmaktadır.

Dahili yıldırımdan korunma

Direnç ve endüktif bağlantılardan yıldırım akışının tezahüründen kaynaklanan akımlar, mikro devreleri eritebilecek ve elektrikli ekipmanlara zarar verebilecek aşırı gerilimlere neden olur. Bu tür sonuçlara karşı korunmak için SPD'ler kullanılır - dahili ağları darbe aşırı geriliminden korumak için cihazlar. Darbe aşırı geriliminin büyüklüğü, yıldırım çarpmasının yerine bağlıdır ve bu nedenle, tip I aşırı gerilimler (doğrudan bir yıldırım çarpmasından kaynaklanan) ve tip II (dolaylı bir çarpmadan) ayırt edilir. Tip I aşırı gerilimler, tip II aşırı gerilimlerin değerini 10-20 kat aştıkları için özellikle tehlikelidir.

Yıldırımdan korunma sistemi standart bileşimi

Özel bir evi yıldırımın zararlı etkilerinden korumak için standart bir araç seti kullanılır:

Paratoner, iniş iletkenleri ve topraklama ile dış koruma;
Eş potansiyel bağlama ile yüksek potansiyellerin kaymasına karşı koruma;
Parafudrlar veya aşırı gerilim koruyucular kullanarak aşırı gerilim (dahili aşırı yük) koruması.

Yukarıdaki listeden, en büyük farklılıklar, aktif ve pasif olabilen dış koruma yöntemlerindedir ve pasif koruma ile çatının konfigürasyonuna ve çatı tipine bağlı olarak önemli farklılıklar vardır.

Aktif yıldırımdan korunma

Son yıllarda aktif yıldırımdan korunma popülerlik kazanmaktadır. Kulesinin özel bir kafası vardır - karşı elektron akışı oluşturan bir iyonlaştırıcı. Sonuç olarak, yıldırım çekilir, ardından ortaya çıkan deşarj, iniş iletkeni aracılığıyla söndürüldüğü yere boşaltılır. Aktif koruma, aynı yükseklikteki pasif bir paratonerin koruma yarıçapından 8 kat daha büyük olan korunan bölgenin geniş bir yarıçapı ile ayırt edilir.

Aktif koruma özellikleri, karmaşık çatı sarf malzemelerinde ve kurulum süresinde önemli azalmalar sağlar. Bir iyonlaştırıcılı direğin görünümü estetik olarak hoş görünüyor, koruyucu bölge başlığının altında bulunan ayrı metal yapıları topraklamaya gerek yok.

Aktif yöntemin eksikliklerinden, uzun yıllara dayanan olumlu deneyimden bahsetmeyi imkansız kılan, uygulamasının kısa süresini not etmek mümkündür. Ayrıca, son yıllarda, aktif paratonerli nesnelere yıldırım düşmesi vakaları giderek daha fazla kaydedilmekte ve bu konuda imalatçı firmalara karşı davalar açılmaktadır.

Özel bir ev için harici yıldırımdan korunma cihazı

Özel evler için yıldırımdan korunma düzenlerken, özel literatürde belirtilen koruma ilkeleri ve tasarımları ("Yıldırımdan korunma düzenlemesi için talimatlar ..." SO 153-34.21.122-2003 ve RD 34.21.122-87) olmalıdır. kullanılacak.

Yıldırımın yıkıcı etkisinin şiddeti, etkilenen nesnede bir elektrik kıvılcımı çarptığında patlayabilecek gazların, tozun, buharların veya bunların karışımlarının varlığına bağlıdır. Bu faktörler dikkate alındığında, özel konutlar, kır evleri ve bahçeli evler, bu tür tehlikelerin olmadığı III. grup binalara aittir.

Korozyon sorunları

Dış korumanın metal elemanları sürekli olarak hava koşullarına maruz kalır ve bu da korozyona neden olur. Aşağıdaki yöntemleri kullanarak metalin tahribatını yavaşlatmak ve yapısal koruma elemanlarının uzun ömürlü olmasını sağlamak mümkündür:

Korozyona uygun olmayan metallerin kullanımı, bunlar paslanmaz çelik, bakır veya alüminyumdur;
En yaygın olanı galvanizleme olan koruyucu galvanik kaplamaların kullanımı;
Cıvatalı bağlantılar için - temas noktasında metal soyma, sıkı geçme ve koruyucu yağlayıcıların kullanımı;
Sistemin maliyetini etkileyen hesaplanan göstergelere göre metal yapıların fazla tahmin edilen bir bölümünün seçimi.

Korozyonun gelişme hızı, bazı metallerin uyumsuzluğundan etkilenir. Dolayısıyla bakırın galvanizli çelik ve alüminyum ile teması çok zayıf olduğundan bu tür temaslardan kaçınılmalıdır. Uyumsuz malzemeleri bağlamak için, uçları farklı metallerden yapılmış özel kelepçeler kullanılır.

İzin verilen en küçük mesafe

Yıldırım deşarjlarının metal iletkenlerde oluşturduğu akımlar kıvılcımlara neden olabilir. İniş iletkenleri ile metal elemanlar arasındaki mesafe, kıvılcım çıkmasını önleyecek şekilde olmalıdır, bu, S harfi ile gösterilen izin verilen en küçük mesafedir.

Ayrıca, yıldırımdan korunma sisteminin bağlantı elemanları arasındaki mesafeyi, iniş iletkenlerinin pencere açıklıklarına, kapılara ve binanın diğer yapılarına göre konumlarını gözlemlemek için gereklilikler de vardır. İletkenlerin nasıl düzgün bir şekilde döşeneceğine ilişkin materyaldeki bilgileri daha ayrıntılı olarak tanıyabilirsiniz.

Metal yapılar çit, cephe elemanları, borular iniş iletkenlerine 1,0 metreden daha yakın yerleştirilmişse ve korunan binanın yapıları ile iletken bir bağlantısı yoksa, bu elemanlar doğrudan yıldırımdan korunma sistemine bağlanmalıdır.

Yıldırım çubukları için gereksinimler

Paratoner, korumanın merkezi unsurudur ve tüm sistemin güvenilirliği parametrelerine bağlıdır. Bu birimin tasarımı evin tasarım aşamasında geliştirildiğinde doğrudur. Bir paratonerin parametrelerini belirlemek için, çatının geometrisi, binanın ve bölgenin etrafındaki çitin boyutları, şantiyedeki toprağın fiziksel bileşimi ve bir yıldırımdaki ortalama yıllık yıldırım sayısı hakkında verilere ihtiyaç vardır. verilen alan. Çevredeki peyzajın hipsometrisi, rezervuarların, uzun ağaçların veya yapay yapıların varlığı hakkında bilgi sahibi olmak önemlidir. Bir paratoner tasarımının seçimi, mevcut verilerin toplamına ve geliştiricinin finansal yeteneklerine bağlıdır.

En yaygın olarak kullanılan metal pim 2,0 metreye kadar uzunluktadır ve sivri uçlu en az 100 mm² kesit alanına sahiptir. Böyle bir pim, çatının en yüksek noktasına monte edilir ve güvenli bir şekilde sabitlenir. Bu durumda, tepe noktasındaki 45º'lik dönüş açısı ile oluşturulan koni, korunan nesneyi bir çadır gibi generatrisi ile örtmelidir. Çatı yapısına bağlı olarak, hava terminali, sırt boyunca uzanan bir metal ağ veya çelik bir kablodan oluşabilir.

İniş iletkenleri türleri

İniş iletkeni olarak herhangi bir metal iletken kullanılır: 4x20 veya 4x40 mm bakır, siyah veya galvanizli çelik şerit, 6 ÷ 8 mm çapında çelik filmaşin, yeraltı kısmı ise en az 10 mm çapa sahip olmalı ve bağlanmalıdır. elektrik kaynağı kullanarak toprak döngüsüne. Evin metal yapıları iniş iletkeni görevi görebilir: tüm elemanların güvenilir bir şekilde bağlanması şartıyla merdivenler, borular. İniş iletkeni, paratonerden toprağa olan en kısa mesafe boyunca döşenir ve keskin bükülme bölümlerine sahip olmamalıdır.

Sabitleme koruma elemanları

Deşarjlara karşı korumanın dış elemanları, düzenli olarak değişen sıcaklık etkilerine ve rüzgar yüklerine maruz kalır. Bu koşullar altında sabitleme, sistemin uzun süreli hizmet ömrünü sağlayan temeldir.

En güvenilir sabitleme yöntemi, standart ürünlerin kullanılmasıdır. İniş iletkenleri için çatı ve cephe tutucuları, iniş boruları için tutucular, terminaller, konektörler, topraklama anahtarları ve diğer elemanlar bulunmaktadır. Bu tür ürünlerle ilgili detaylı bilgiler özel kataloglarda verilmektedir.

Topraklama nasıl seçilir

Düzenleyici belgeler (RD 34.21.122-87, s. 8) yıldırımdan korunma sistemlerinde topraklama döngüsünün 10 ohm'u geçmemesi gereken elektrik direncinin değerini düzenler. Ek olarak, kullanılan çelik kalitesine bağlı olarak toprak elektrotlarının tasarım parametreleri ayarlanır.

Bu nedenle, köşebent çelikten veya şerit çelikten yapılmış topraklama elektrotlarının minimum kesiti ve duvar kalınlığı sırasıyla en az 150 mm² ve 5 mm olmalıdır, yuvarlak takviye demirinden yapılmış bir pimin çapı - en az 18 mm, çelik boru - duvar kalınlığı 3, 5 mm veya daha fazla olan en az 32 mm.

Topraklama elektrotları (RZ) arasındaki mesafeyi belirlerken, (RZ) = 2,2 (LW) oranını korumak önemlidir, burada (LW), topraklama anahtarının uzunluğudur. Daha düşük bir oranda, elektrik yüklerinin yayılmasına karşı direnci önemli ölçüde artıran ve korumanın etkinliğini azaltan "örtüşme" etkisi ortaya çıkar.

Pimlerin derinliği 2 ÷ 3 metre olup, toprağın fiziksel özelliklerine göre seçilmiştir ve donma derinliğinden büyük olmalıdır. En sık kullanılan kontur eşkenar üçgen şeklindedir. Konturun köşelerinde, çelik şeritten yapılmış ortak bir veriyolu ile bağlanan topraklama telleri tıkanmıştır.

Evin topraklamasını ve özelliklerini iyileştiren yıldırımdan korunma devresini bağlamak yararlıdır. Topraklama devresi, elektrik kaynağı, soğuk lehimleme veya güvenilir bir cıvatalı bağlantı kullanılarak iniş iletkenine bağlanır.

Sonuç olarak, aşağıdakilerden oluşan özel bir ev için açık döngü topraklama cihazının bir videosunu izlemenizi öneririz: 8x1.5 m topraklama çubukları, 40 mm galvanizli çelik şerit, iniş iletkenleri.

Sırt çatısı için özel bir ev için yıldırımdan korunma cihazı örneği

Eğimli mahya çatı olması durumunda, hesaplama için her zaman "koruma açısı yöntemi" adı verilen yöntem kullanılır.

Aşama 1. Sırtın tepesi boyunca yüksekliği ölçüyoruz, h (1) ile gösteriyoruz. Sırtın en üstünde, şekilde gösterildiği gibi iletkenin kurulumunu planlıyoruz. Burada (2) koruma açısı ile korunan bölgedir.

2. aşama.Çizelge veya formüllere göre, yıldırımdan korunma kategorisine (3) (özel evler III ve IV kategorilerine aittir) ve h (2) yüksekliğine bağlı olarak, daha sonra aktardığımız koruma açısını (1) belirleriz. bina ve çatı iletkeni üzerine yansıtılan her iki tarafına koyun.

4. Aşama Yıldırımdan korunma cihazlarından geleceğin iniş iletkenlerine kadar sonuçlar çıkarıyoruz. Açıklama önemli! Sistemin verimini artırmak için paten kılavuzunun uçları 15 cm daha uzun planlanmalı ve hafifçe yukarı doğru bükülmelidir.

Düz çatı için özel bir ev için yıldırımdan korunma cihazı örneği

Düz bir çatı için "hava sonlandırma ağ yöntemi" kullanıyoruz.

Aşama 1. Her şeyden önce, bir yıldırım çarpması olasılığının en yüksek olduğu ve bu, çatının kenarı veya çıkıntıları olan alanlarda, hava terminali veya hava terminal ağının taban devresi olarak işlev görecek bir iletken planlıyoruz. .

2. aşama.Önceki örneğe benzer şekilde, koruma açısını buluyoruz, çizime aktarıyoruz ve yapının tüm elemanlarının koruma bölgesi tarafından kapsanıp kapsanmadığını kontrol ediyoruz.

Sahne 3. Aslında, konturumuzu, III sınıfı yıldırımdan korunma binaları için bu boyutun 15x15 metreden fazla olmaması gerektiği gerçeğine dayanarak ızgara hücreleri ile tamamlıyoruz, yani evinizin çevresi daha büyük değilse, o zaman olacaktır. sadece taban konturunu bırakmak yeterlidir, aksi takdirde tüm alanı eşit hücrelere bölmenizi ve böylece iletkenleri döşemenizi öneririz.

4. AşamaÇatıda ek çıkıntılı elemanlar varsa, standart kurallara göre ilgili elemanlar için yıldırımdan korunma cihazını paratonerlerle destekliyoruz.

Tipik projeler için temel yıldırımdan korunma şemaları

Aşağıdaki şekil, birkaç tipik ev projesi için yıldırımdan korunma seçeneklerini göstermektedir (büyütmek için tıklayın).

Üç versiyonda, sırttaki kılavuzun belirli bir yüksekliğe yükseltildiğini belirtmekte fayda var. Bu, çatının eğim açısının koruma açısından daha büyük olduğunu ve binanın bir kısmının koruma bölgesine girmediğini gösterir. Aslında, bu bir katener telli paratoner çubuğunun en basit versiyonudur.

Gösterilen topraklama şemaları odak olarak düşünülmemelidir, sadece şartlı olarak gösterilirler (daha fazla ayrıntı için yukarıya bakınız).