La descarga del rayo, que cae sobre los elementos estructurales de la estructura, va acompañada de un impresionante efecto electromagnético. Esto, a su vez, afecta negativamente el funcionamiento de los equipos eléctricos. El diseño de un sistema de protección contra rayos le permite reducir el daño a los conductores de los cables y minimizar la probabilidad de golpear un objeto con una carga fuerte.
Estructura
El pararrayos es una medida de protección pasiva que garantiza el funcionamiento seguro de las instalaciones, preserva la salud y la vida del personal y los residentes durante los efectos destructivos de los desastres naturales. Los sistemas de protección contra rayos constan de los siguientes elementos principales:
- Descargar receptor.
- Fregadero.
- Bucle de tierra.
Tipos de protección contra rayos
Actualmente se distinguen los sistemas de protección contra rayos activos y pasivos. La versión tradicional - pasiva consta de un receptor de descarga, un elemento conductor de corriente y puesta a tierra. Principio de operacióntal sistema es bastante simple. El pararrayos recibe un rayo, después de lo cual lo dirige a tierra a través de los caminos conductores del conductor de bajada. En última instancia, la descarga se extingue en el suelo.
A su vez, el sistema de protección activa contra rayos funciona según el principio de ionización del aire. Debido a este efecto, se produce la interceptación de la descarga. Los sistemas activos de protección contra el rayo constan de los mismos elementos que los pasivos. Sin embargo, su alcance es mucho mayor y alcanza unos 100 metros. En este caso, no solo se protege el objeto sobre el que se montan los elementos del sistema, sino también los edificios cercanos.
La protección contra rayos activa es mucho más eficaz. Por lo tanto, no es de extrañar que esta opción sea la preferida por los usuarios en la mayoría de los países desarrollados. Sin embargo, el costo de tales soluciones es mucho mayor.
Opciones para receptores de descarga
En la versión estándar, el receptor completo es un pasador de metal común, que se monta en posición vertical en el techo del edificio. Es muy importante fijar este elemento en el punto más alto y abierto del techo. Si el edificio tiene una estructura de techo compleja, en términos de aumentar el nivel de seguridad, se recomienda instalar varios receptores de descarga.
Se distinguen variantes separadas de pararrayos, que difieren según su diseño:
- Protección pin.
- Cable metálico.
- Malla relámpago.
Protección de PIN
Si la estructura contiene un techo de metal, entonces la solución correcta es instalar un sistema de protección contra rayos de clavijas. El receptor de descarga en forma de varilla de metal estándar está montado en una colina. Este último está conectado a tierra a través de conductores de bajada.
La protección de pasador se puede presentar en forma de varilla redonda de metal con una sección transversal de al menos 8 mm o una tira de metal con parámetros de 25 x 4. La longitud del elemento que recibe la descarga debe ser tal que su extremo sobresalga del punto más alto del objeto unos 2 metros.
La capacidad del sistema de puesta a tierra y protección contra rayos para proteger grandes áreas de ser alcanzadas por una descarga depende directamente de la altura del pin. El área que puede proteger un pararrayos se define como un círculo con un radio idéntico a la altura del pararrayos.
Protección de cables
En presencia de un tejado cubierto de pizarra, el receptor de descarga del rayo se realiza en forma de cable metálico. Este último se tira a lo largo de la cresta del techo. La altura de su ubicación debe ser de al menos 0,5 metros de la superficie.
Si es necesario crear la protección más confiable, se utilizan soportes metálicos para tensar el cable, que están aislados del receptor de descarga. Este método también es aplicable a edificios con techos de madera y techos en forma de tejas cerámicas.
Protección de malla
Esta solución es la más difícil de implementar. cómopor regla general, se aplica a los techos cubiertos con tejas. En este caso, el receptor de descarga es una malla de alambre colocada en el techo del edificio. La sección transversal de los conductores eléctricos en este caso debe ser de al menos 6 mm, y el paso de la celda debe ser de aproximadamente 6 x 6 m.
El sistema considerado se conecta al conductor de bajada y al elemento de puesta a tierra mediante soldadura. En ausencia de esta posibilidad, se permite el uso de elementos de fijación atornillados.
La instalación de conductores de bajada aquí se realiza con alambre de acero redondo. Se colocan en la dirección de puesta a tierra a lo largo de las paredes y el techo del edificio, fijando los conductores eléctricos con soportes especiales.
La ruta para colocar los elementos conductores de bajada se selecciona de tal manera que los elementos conductores no entren en contacto con puertas, ventanas, porches, puertas metálicas de garaje y otras estructuras con las que las personas puedan interactuar durante la operación del instalación.
Si un edificio contiene una gran cantidad de materiales inflamables (espuma de poliestireno, madera, plástico) en su estructura, los conductores de bajada deben colocarse a una distancia de aproximadamente 15-20 cm de las superficies., tormentas eléctricas prolongadas.
En este caso, también se puede instalar un sistema interno de protección contra rayos, que implica la instalación de pararrayos especiales que pueden proteger los equipos eléctricos de sobretensiones. Estas instalaciones se colocan muy cerca del punto de entrada del cable de alimentación a la instalación.
Fregadero
Actúa como elemento obligatorio de los sistemas de protección contra el rayo. Diseñado para transferir carga al bucle de tierra.
El cable de corriente es un cable metálico con un grosor de al menos 6 mm, que se conecta al receptor de descarga. La combinación de ambos elementos permite extinguir cargas de hasta 200.000 Amperios. La condición más importante para combinar estos componentes estructurales es el desempeño de una soldadura altamente confiable, que elimina la posibilidad de ruptura de juntas y aflojamiento de sujetadores bajo la influencia del viento, cuando caen capas de nieve.
El cable de corriente se baja a lo largo de las paredes del objeto desde el techo, fijando el conductor con soportes. El extremo del cable de metal se dirige al bucle de tierra. Si el sistema de protección contra rayos de edificios y estructuras implica la instalación de varios elementos conductores de carga, se ubicarán a una distancia de unos 20-25 metros entre sí a la máxima distancia posible de puertas y ventanas.
De acuerdo con las normas de seguridad, los conductores de bajada no deben doblarse demasiado. La suposición de tales errores de cálculo aumenta la probabilidad de que se produzca una descarga de chispa en caso de que un objeto sea alcanzado por un rayo. Esto, a su vez, puede hacer que la estructura se incendie.
Al instalar un sistema de protección contra rayos, es deseable que el conductor de bajada sea lo más corto posible. Al mismo tiempo, se recomienda instalarlo más cerca de las repisas afiladas, los bordes de los hastiales, las buhardillas.
Puesta a tierra
El dispositivo de puesta a tierra está diseñado para garantizar una descarga eficiente a tierra. Consiste en varios electrodos interconectados clavados en el suelo.
Cuando un objeto se pone en funcionamiento, de acuerdo con las reglas, se debe proporcionar inicialmente una tierra común para todos los aparatos eléctricos conectados a la red. Si no está allí, preparar el elemento no es tan difícil. Para esto, se toma un conductor de acero o cobre con una sección transversal de 50-80 mm. Se cava una zanja de 3 m de largo y al menos 0,8 m de profundidad. En los lados opuestos del hueco, se introducen varillas, que se conectan mediante una barra transversal de acero mediante soldadura. Un conductor de bajada está unido a la estructura resultante. Finalmente, se pintan los lugares de los codos de soldadura, después de lo cual la estructura de conexión a tierra se martilla hasta el fondo de la zanja.
Comprobación de los sistemas de protección contra rayos
La prueba del sistema de descarga de descarga implica la inspección visual de los elementos estructurales, así como la medición de los indicadores de resistencia. Externamente, se verifica la confiabilidad de la conexión de contactos entre el pararrayos, los conductores de bajada y la puesta a tierra. Todas las soldaduras se golpean con un martillo.
La medición de la resistencia de los conductores de puesta a tierra de pararrayos individuales y conexiones atornilladas requiere la presencia de equipos especiales registrados de acuerdo con las normas.
Al final
Como puede ver, hay varias opciones para la protección contra rayos de un objeto. Estas u otras soluciones se seleccionan en función de la amplitud del presupuesto, la naturaleza de la estructura, la necesidad de garantizar un cierto nivel de seguridad.
Actualmente, el desarrollo de proyectos de suministro de energía al poner en funcionamiento un objeto no prevé la creación de protección contra rayos. Al menos su presencia no es un requisito. Por lo tanto, la decisión sobre la conveniencia de disponer un sistema para proteger el edificio de la caída de rayos la toma cada propietario en función de consideraciones personales.
