Protezione antifulmine fai-da-te: consulenza professionale

Sezioni dell’articolo

• Principi di base della costruzione della protezione contro i fulmini
• Installazione di un parafulmine
• Dispositivo di protezione contro i fulmini a filo catenario
• Conduttori discendenti e anello di massa

Per proteggere le apparecchiature elettriche e prevenire situazioni di incendio, si consiglia di proteggere edifici e apparecchiature con sistemi di protezione contro i fulmini. Poiché i servizi di team specializzati sono piuttosto costosi, c’è il desiderio di fare tutto da soli. In questo articolo ti diremo come realizzare una protezione completa contro i fulmini.

Nelle regioni con difficili condizioni climatiche, dove i fulmini al suolo sono frequenti, i sistemi di protezione dai fulmini stanno diventando un prerequisito per la sicurezza. Ogni anno in Russia ci sono 6-10 fulmini per km². E sebbene la maggior parte delle regioni possano essere condizionatamente considerate a prova di fulmine, il danno derivante da un potenziale attacco non è in alcun modo paragonabile al costo dei dispositivi di protezione di base. Gli edifici che si innalzano al di sopra dell’area circostante sono a maggior rischio. La presenza di protezione contro i fulmini è, ovviamente, obbligatoria per gli edifici con un’altezza superiore a 20 m, oggetti con un alto rischio di esplosione, come stazioni di servizio e locali caldaie, magazzini con materiali infiammabili. Altri oggetti richiedono un approccio individuale all’organizzazione della protezione contro i fulmini.

Un parafulmine è un dispositivo che serve a proteggere edifici e strutture dai fulmini. Di norma, è costituito da un parafulmine (parafulmine), un conduttore discendente e un anello di massa. Popolarmente, questo dispositivo è spesso chiamato un parafulmine..

Principi di base della costruzione della protezione contro i fulmini

In senso lato, un dispositivo di protezione contro i fulmini è un conduttore che torreggia su un oggetto o territorio protetto. Il suo compito è di colpire un fulmine su se stesso e condurlo a terra, dove verrà distribuito lungo il terreno attraverso l’anello di terra.

Utilizzando un parafulmine: 1 – parafulmine; 2 – area protetta; 3 – conduttore discendente; 4 – loop di massa

Un parafulmine asta protegge non solo l’area direttamente sotto di sé, ma anche l’area di una certa dimensione attorno ad essa. La zona protettiva ha la forma di un cono con una parte superiore all’85% dell’altezza del parafulmine. Il raggio di base è correlato all’altezza del cono 1: 1,73.

Se il parafulmine è installato all’angolo di un edificio con una distanza angolare opposta di 5 me un’altezza di 3 m, l’altezza della guglia sarà di circa 8,7 m più l’altezza dell’edificio stesso. Viene inoltre calcolata la zona di protezione di un parafulmine a filo di catenaria allungato orizzontalmente. Tuttavia, in questo caso, lo spazio di sicurezza è definito da un triangolo, che rappresenta l’85% della distanza da terra al punto più basso dell’abbassamento della fune. La larghezza della zona di protezione si riferisce all’altezza della sospensione del cavo come 1: 1,67.

La sezione trasversale del parafulmine e dei conduttori di discesa per i sistemi di protezione contro i fulmini fino a 50 m di altezza deve essere di almeno 80 mm². I materiali principali nella produzione di elementi di sistema sono:

1. Tubo zincato con un diametro di 25 mm.
2. Rinforzo liscio da 12 mm.
3. Nastro d’acciaio 40×4 mm.
4. Cavo d’acciaio da 14 mm di spessore.

Oltre alla conduttività dei conduttori, è richiesta anche un’elevata resistenza ai carichi del vento. Per questo motivo, le guglie dei parafulmini sono sezionali con successiva espansione del tubo nei livelli inferiori e le fascette sulla cresta dei tetti forniscono un fissaggio intermedio..

Installazione di un parafulmine

Esistono diverse opzioni per la fabbricazione di un cabestano antifulmine e diversi metodi per il suo fissaggio stabile. Le guglie più comuni sono attaccate ai timpani, alle pareti e agli angoli degli edifici; vengono utilizzati anche parafulmini indipendenti..

Per facilitare l’installazione, solo il livello superiore della guglia è realizzato in materiale solido, i livelli di espansione inferiori sono costituiti da un tubo. La lunghezza del palangaro è determinata dalla resistenza del materiale alla flessione sotto l’influenza del vento dell’uragano. In media, le restrizioni sulla lunghezza del segmento per materiali diversi sono le seguenti:

1. Tubo 25 mm – non più di 5,5 m.
2. Tubo 32 mm – non più di 8 m.
3. Tubo 40 mm – non più di 11,5 m.

In questo caso, la lunghezza dell’estremità libera della guglia non può essere superiore a 14 m, indipendentemente dal materiale di fabbricazione. Per mantenere alti i parafulmini, è possibile utilizzare un sistema di smagliature di tre cavi con uno spessore di 3,5 mm o più, che vengono allungati e fissati alla guglia al di sotto dell’altezza funzionale del parafulmine (meno dell’85% della lunghezza totale) e stampelle angolari in acciaio spinte nel terreno.

I segmenti del parafulmine sono collegati con flange imbullonate. Lo spessore della parte filettata e il numero di bulloni devono essere selezionati in base al principio secondo cui la sezione trasversale totale degli elementi di collegamento non deve essere inferiore a 1,4 della sezione trasversale del profilo del tubo. È anche possibile unire mediante saldatura con l’imposizione di una fascia di rinforzo in nastro d’acciaio.

Se il parafulmine è installato su una base solida (massetto, lastre per pavimentazione, asfalto), per fissare la fondazione, è sufficiente guidare un tubo con un diametro inferiore alla base del parafulmine nel terreno sotto il rivestimento ad una profondità di almeno il 15% dell’altezza della guglia. Sul terreno rimangono 50–70 cm di tubi, su cui viene posato un parafulmine con elementi di supporto saldati all’estremità. Se il parafulmine è installato su terreno nudo, è necessario versare un piedistallo di cemento ad una profondità di almeno il 5-7% dell’altezza del parafulmine e del peso di almeno 35 kg per ogni metro dell’altezza della guglia.

Dispositivo di protezione contro i fulmini a filo catenario

Per edifici di grandi dimensioni, la protezione del filo di catenaria è più attraente di un parafulmine. È presentato sotto forma di due robusti pilastri fissati ai timpani del tetto e sporgenti sopra la cresta ad un’altezza sufficiente per il profilo del tetto per adattarsi alla zona di protezione. Un cavo con uno spessore di:

1. 12 mm di lunghezza fino a 20 m.
2. 14 mm fino a 35 m di lunghezza.
3. 16 mm di lunghezza fino a 50 m.

Per la massima tensione, i montanti devono avere puntoni rigidamente fissati alla cresta e il cavo deve avere fascette. La presenza di cavi di lunghezza superiore a 15 m è indesiderabile, pertanto si consiglia di installare supporti aggiuntivi con un anello di filo all’estremità in cui viene passato il cavo.

Se non è possibile fissare in modo sicuro i montanti estremi, le estremità del cavo vengono abbassate dal tetto e fissate a strutture fisse. Pertanto, i montanti del tetto sono soggetti solo a carichi assiali..

Invece di una fune metallica, è possibile utilizzare un filo di acciaio zincato; questa opzione è più accettabile da un punto di vista economico e viene utilizzata nella protezione contro i fulmini del filo catenario. La struttura è costituita da un filo teso a una bassa altezza (non meno di 35-40 cm) lungo le linee di sporgenze del timpano, cresta, valli e cornicioni.

Gli elementi di protezione del cavo sono collegati mediante saldatura, la sezione della giuntura è almeno tre volte superiore alla sezione nominale delle parti conduttive. I cavi sono collegati ai montanti e ai conduttori discendenti con morsetti imbullonati nella quantità di 2 pezzi per un punto di connessione. L’estensione del cavo è possibile solo con il metodo di piegatura con una lunghezza di sovrapposizione di almeno 1,5 m.

Conduttori discendenti e anello di massa

Per diffondere la corrente sul terreno, viene utilizzato un anello di terra profondo, collegato al sistema di protezione contro i fulmini da un conduttore discendente. Di solito è una striscia d’acciaio 40×4 mm o un filo laminato a caldo 14 mm. È importante che la resistenza tra il punto estremo del sistema di protezione contro i fulmini e il punto di entrata nel terreno non superi 2-4 ohm.

Il sistema di messa a terra è rappresentato da elettrodi in acciaio a tre angoli con una mensola di 50 mm, spinti nel terreno di almeno 2,5 metri e ad una distanza di almeno 2 metri l’uno dall’altro. Gli elettrodi sono immersi con il metodo dell’ammortizzatore, le code sono scottate con una striscia d’acciaio di 40×4 mm. Di solito le code e l’imbracatura sono nascoste in una trincea profonda 30-40 cm.

Non sarà superfluo testare un circuito realizzato da te stesso da un laboratorio elettrico per verificare l’efficacia della diffusione della corrente sugli elettrodi di terra principali. Se la resistenza allo spargimento supera i valori standard, è necessario martellare ulteriori elettrodi.

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