Parafulmine a casa: installazione di un parafulmine

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Al fine di proteggere le infrastrutture residenziali dagli scarichi di elettricità atmosferica, sono state sviluppate una serie di soluzioni tecniche efficaci. Oggi ti diremo in quali casi è necessario un dispositivo di protezione contro i fulmini per una casa privata, quali elementi è costituito dal sistema e come eseguire correttamente l’installazione.

Compiti e principio di funzionamento

Ogni anno, sulla Terra si verificano più di dieci milioni di temporali, durante i quali si verificano fino a trenta miliardi di fulmini elettrici nell’atmosfera, un terzo dei quali vengono scaricati direttamente sulla superficie del pianeta. La maggior parte dei fenomeni di temporale si verificano in grandi aree acquatiche, tuttavia, nell’area continentale, anche l’attività di temporale è piuttosto elevata e allo stesso tempo territorialmente eterogenea. Le mappe della durata del temporale e il probabile numero di fulmini su un oggetto determinano la necessità di dispositivi di protezione contro i fulmini e il loro tipo. Secondo gli standard, la protezione contro i fulmini dell’III categoria viene utilizzata per edifici indipendenti nelle campagne..

Si ritiene che lo scarico del fulmine scorra lungo il percorso di minor resistenza, e l’unica funzione del parafulmine è quella di creare questo stesso percorso bypassando le parti vulnerabili della struttura dell’edificio. Ciò non è del tutto corretto: attorno a conduttori in forte aumento, l’aria viene ionizzata, a causa della quale l’intensità del campo elettrico diminuisce, cioè dalla presenza stessa di punte con buona conduttività, riduce la probabilità di una scarica. Quando il campo elettrico è teso oltre il limite, il sistema di protezione contro i fulmini reindirizza la corrente del fulmine a terra, impedendogli di passare attraverso gli elementi strutturali dell’edificio, causandone la distruzione, minacciando la salute e la vita delle persone all’interno.

Schema del dispositivo parafulmineDispositivo parafulmine: 1 – parafulmine; 2 – area protetta; 3 – conduttore discendente; 4 – loop di massa

Una struttura di protezione contro i fulmini, di regola, è rappresentata da un oggetto metallico elevato e ha un’area di effetto limitata. L’area dello spazio in cui è probabile che si verifichi l’assorbimento di una scarica di fulmini presenta una complessa configurazione geometrica per la quale non è stato definito un metodo di calcolo inequivocabile. In pratica, vengono utilizzati i valori tabulari stabiliti nella norma RD 34.21.122–87 e perfezionati dalla norma della Commissione elettrotecnica internazionale IEC 62305. Nella prima approssimazione, l’area protetta da un parafulmine è un cono, la cui sommità coincide con il punto superiore del parafulmine, e il raggio di base è determinato dai rapporti indicati nelle tabelle.

Protezione delle apparecchiature elettriche contro le sovratensioni quando colpite da un fulmineProtezione della casa e delle apparecchiature elettriche dai temporali: 1 – fulmine remoto nelle linee elettriche; 2 – consumatori elettrici; 3 – colpo diretto al parafulmine; 4 – loop di massa

Elementi base di protezione contro i fulmini

Nonostante l’apparente primitività, il sistema di protezione contro i fulmini di un edificio è costituito da un numero di componenti, ognuno dei quali svolge una funzione specifica. L’elemento principale è un parafulmine, che raggiunge un’altezza sufficiente a fornire la zona di protezione richiesta.

Contrariamente alla credenza popolare, un albero o altra struttura portante di un terminale aereo non è il principale collegamento conduttivo attraverso il quale la corrente del lampo fluisce a terra. Un cavo d’acciaio o un filo metallico con un diametro di 6 mm o più è fissato al parafulmine con morsetti a bullone o saldatura. Il conduttore deve essere posato sul circuito di terra lungo il tetto o la parete dell’edificio.

Dispositivo antifulmine1 – parafulmine; 2 – fissaggio parafulmine; 3 – albero parafulmine; 4 – conduttore discendente

Il terzo elemento di protezione contro i fulmini è l’anello di messa a terra, che è combinato con i principali conduttori di messa a terra, a condizione che i conduttori di protezione siano separati dallo zero di lavoro per tutto. Contrariamente al circuito principale, i requisiti per la conduzione degli elettrodi di messa a terra di protezione contro i fulmini sono meno rigorosi. I contorni su oggetti civili non richiedono misure di controllo obbligatorie.

Dispositivo esterno di protezione contro i fulmini

Esistono tre tipi di parafulmini: asta, cavo e rete. Il primo tipo, di regola, è rappresentato da un tubo con un diametro di 40 mm, diviso in segmenti di 3-4 m per comodità di costruzione. I collegamenti sono collegati su flange o innesti femmina. La pratica dimostra che l’asta ha una stabilità sufficiente ad un’altezza fino a 8-9 metri, un albero più alto dovrebbe essere rinforzato con fili di tipo. La maggior parte dei sistemi di protezione contro i fulmini per edifici separati con tetto non metallico si basa su parafulmini..

Parafulmine a colonna

Il secondo tipo di parafulmine è una corda o un filo metallico con uno spessore di 8 mm o più, allungato lungo la cresta del tetto su pali di legno alti circa mezzo metro. La distanza consentita tra i pali è di 8 metri; con una lunghezza maggiore del cavo, dovrebbe essere allungato dai pali a terra o devono essere installati elementi di supporto aggiuntivi. Con una lunghezza del cavo fino a 10 metri, può essere collegato alla messa a terra solo su un lato, parafulmini più lunghi – necessariamente su due lati. La protezione contro i fulmini con filo catenario viene utilizzata sui tetti che non hanno elementi non metallici che sporgono sopra la cresta..

Parafulmine a filo catenario

La rete di protezione contro i fulmini viene utilizzata su tetti non metallici con una pendenza inferiore a 8: 1. La maglia è costituita da filo di acciaio con una dimensione di maglia di almeno 12×12 m, tutte le intersezioni sono collegate mediante saldatura. La copertura metallica del tetto può anche fungere da rete antifulmine. Questo tipo di protezione contro i fulmini richiede l’integrazione obbligatoria di tutti gli elementi metallici del tetto in un’unica rete con collegamento a conduttori di terra almeno ogni 100 m lungo il perimetro dell’edificio..

Protezione contro i fulmini sul tetto piano

Tutti i dispositivi di trasporto e supporto dei parafulmini devono avere una sufficiente resistenza meccanica e resistenza ai carichi del vento. Gli alberi verticali dei parafulmini richiedono necessariamente una fondazione in cemento armato, nonché il fissaggio alle pareti più vicine in almeno due punti. Le cremagliere dei ricevitori per cavi devono essere dotate di supporti obliqui posti sul lato delle forze di tensione. Il fissaggio delle strutture di supporto deve essere eseguito non sulla copertura o sull’ancoraggio, ma sugli elementi incassati del tetto.

Parafulmine su un albero di legno

Messa a terra di base

Le regole per la progettazione della protezione contro i fulmini prevedono principalmente l’uso delle fondamenta degli edifici come messa a terra. Per questo, devono essere soddisfatte due condizioni: la connessione elettrica tra tutti gli elementi del rinforzo e l’uscita dell’asta di contatto per la connessione, nonché l’assenza di impermeabilizzazione esterna a resina epossidica o polimerica. Inoltre, le fondazioni non possono fungere da conduttori di messa a terra naturali con umidità del suolo naturale a una profondità inferiore al 3%.

Contorno di messa a terra della casa privata

In assenza di conduttori di messa a terra naturali, viene realizzato un circuito con una conduttività normalizzata non superiore a 20 ohm. Di norma, sono sufficienti due elettrodi con una sezione trasversale di almeno 100 mm2 e una lunghezza di 3 metri, guidata verticalmente nel terreno. Gli stessi elettrodi possono essere posizionati orizzontalmente con il metodo del fascio, ma dovrebbero essercene almeno tre. Gli elettrodi del circuito devono essere inseriti a una distanza non inferiore a 5 metri l’uno dall’altro e non più vicina di 5 metri a qualsiasi comunicazione sotterranea, percorsi pedonali, luoghi di costante presenza di persone e animali. In questo caso, la posizione del circuito deve essere scelta in modo che la lunghezza del conduttore tra esso e il parafulmine sia minima.

Protezione contro i fulmini interna

Il fenomeno chiamato deriva ad alto potenziale può verificarsi non solo con la partecipazione di strutture edili, per la protezione dei dispositivi di protezione contro i fulmini esterni. Anche i tubi del gas, eventuali comunicazioni metalliche e i fili delle linee elettriche aeree sono pericolosi. Pertanto, tutti gli ingressi delle strutture metalliche nella casa devono essere collegati a terra..

SPDSPD (dispositivo di protezione da sovratensioni) è progettato per proteggere i circuiti dai fulmini e dalla commutazione delle tensioni di sovratensione

La protezione della linea di ingresso dell’aria nella casa è protetta da speciali dispositivi elettrici chiamati parafulmini. Al momento, sono prodotti in serie in una versione compatta e possono essere installati in schermi modulari in combinazione con altri dispositivi di protezione. La protezione di base contro i fulmini è fornita dagli scaricatori di classe 1, la classe 2 è fornita per proteggere il cablaggio e per proteggere gli elettrodomestici, è necessaria l’installazione di dispositivi di classe 3.

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