Dispositivo di protezione contro i fulmini

I dispositivi di protezione contro i fulmini (parafulmini) sono costituiti da parafulmini montati su pali o direttamente su un edificio, calate ed elettrodi di messa a terra.

Parafulmini

I parafulmini percepiscono direttamente un fulmine diretto. In base alla progettazione, possono essere a forma di asta (fissati su supporti) o cavi (sospesi sull'oggetto protetto).

Come parafulmine può essere utilizzata anche una griglia saldata in filo di acciaio del diametro di 6-8 mm, con celle di 6×6 mm, posata sul tetto o sotto uno strato di isolante non combustibile.

I parafulmini sono realizzati in acciaio di qualsiasi classe e profili con una sezione di almeno 100 mm2 (il diametro più piccolo è 12 mm). La lunghezza minima del bocchettone è di 200 mm. La lunghezza più razionale è di 1-1,5 m Le strutture tipiche dei parafulmini sono mostrate in fig. 1.

Riso. 1. Disegni di parafulmini: a - da acciaio tondo; b - fatto di filo d'acciaio; e — da un tubo d'acciaio; g — da nastri d'acciaio; acciaio ad angolo d

I parafulmini sono zincati o verniciati per proteggerli dalla corrosione. Sulla punta del parafulmine non è necessaria alcuna placcatura in rame o ulteriore placcatura in oro e argento.

I parafulmini della rete di contatto sono realizzati in filo di acciaio multifilo zincato con una sezione trasversale di almeno 35 mm2 (diametro circa 7 mm), teso su un oggetto protetto allungato. È necessario collegare i parafulmini con le calate mediante saldatura.

supporti

I supporti per parafulmini autoportanti possono essere realizzati in acciaio, legno antisettico e cemento armato. È consentito utilizzare tronchi d'albero che crescono a una distanza di 5-10 m dal sito protetto come supporti per parafulmini (Fig. 2).

Riso. 2. Protezione contro i fulmini di un edificio mediante un parafulmine montato su un albero

Per oggetti di II e III categoria di protezione contro i fulmini con gradi III, IV e V di resistenza al fuoco, gli alberi che crescono a una distanza inferiore a 5 m da edifici o strutture possono essere utilizzati come supporti per parafulmini, se una delle seguenti condizioni è soddisfatto è soddisfatto:

1. Lungo il muro dell'edificio protetto contro l'albero, lungo l'intera altezza dell'edificio, viene posato un filo, la cui estremità inferiore è sepolta nel terreno e collegata all'elettrodo di messa a terra;

2. da un parafulmine installato su un albero, il filo viene lanciato su un altro albero situato a una distanza superiore a 5 m dall'edificio protetto. Il filo discendente scende da questo albero ed è collegato all'elettrodo di terra.

Per alberi attrezzati e non dotati di parafulmine, i rami devono essere tagliati dal lato della casa ad una distanza di almeno 3 m dall'edificio.

Fili inferiori

I conduttori di discesa sono conduttori che collegano aste o parafulmini a una catenaria o a una rete di interruzione dell'aria del tetto con un conduttore di messa a terra.

È consentito l'utilizzo di strutture metalliche come calate: colonne, armature longitudinali di colonne in cemento armato, scale antincendio, tubazioni, ecc.

I conduttori di discesa devono essere posizionati lontano dagli ingressi degli edifici in modo che le persone non possano toccarli.

Devono essere zincati o verniciati per proteggerli dalla corrosione. Si consiglia di posizionarli lungo l'edificio protetto lungo il percorso più breve per il sistema di messa a terra degli elettrodi. Tutti i giunti delle calate e le loro connessioni ai conduttori di terra devono essere saldati.

Riso. 3. La costruzione del connettore tra il filo inferiore e l'elettrodo di messa a terra: a - il filo inferiore in nastro d'acciaio; b - filo di acciaio tondo verso il basso

Il valore della resistenza all'impulso dell'elettrodo di messa a terra può essere determinato dal valore della resistenza per la corrente a frequenza industriale mediante la formula:

dove α è il coefficiente di impulso, in funzione dell'entità della corrente di fulmine, della lunghezza dei conduttori orizzontali del sistema di dispersore di terra e della resistenza specifica del terreno; R ~ - resistenza alla propagazione della corrente a frequenza industriale.

Il tipo di sezionatore di terra viene selezionato in base alla resistenza specifica del terreno e al valore di resistenza richiesto,

Se in prossimità della struttura protetta (a una distanza di 25 - 35 m) è presente una messa a terra di protezione destinata agli impianti elettrici, ad esempio la messa a terra di una sottostazione, allora deve essere utilizzata anche per gli scopi protezione contro i fulmini degli edifici… Nella maggior parte dei casi, la resistenza della messa a terra di protezione è inferiore a quella richiesta per la protezione contro i fulmini.

Un esempio. È necessario scegliere un dispositivo di messa a terra per il parafulmine che protegge l'edificio residenziale. Il terreno è argilloso con un normale contenuto di umidità.

Secondo i dati sulla resistenza del suolo, troviamo per il terreno argilloso ρ = 40— 150 Ohm • m. Prendiamo il valore medio di 100 Ohm • m.

Secondo la tabella di riferimento, troviamo che l'oggetto protetto appartiene alla III categoria di protezione contro i fulmini, e quindi la resistenza all'impulso dell'elettrodo di messa a terra non deve essere superiore a 20 Ohm:

Rp <20 ohm

Scegliamo per p = 100 Ohm • m la resistenza dell'elettrodo di terra, prossima a 20 Ohm.

I più vicini e convenienti dal punto di vista dell'installazione sono i dispositivi di messa a terra secondo lo schizzo 2; sezionatore di terra a due masse costituito da picchetti di diametro 10-16 mm o angoli 40x40x4 mm, lunghi 2,5 m a una distanza di 3 m l'uno dall'altro, collegati da un nastro di acciaio di dimensioni 40x4 mm a una profondità di 0,8 m ( resistenza R (2)~ = 15 — 14 Ohm), oppure secondo lo schema 7: un sezionatore di terra orizzontale costituito da una striscia 40×4 mm lunga 5-10 m ad una profondità di 0,8 m con alimentazione al centro (resistenza R (7) ~ = 12-19 ohm). Per la prima opzione, devi trovare il fattore di impulso dalle tabelle di ricerca.

Per ρ = 100 ohm • m α = 0.7

Per la messa a terra secondo lo schizzo 2: R(2) n = α • R(2)~ = 10,5 ohm.

Per il sezionatore di terra secondo lo schema 7 non si tiene conto del coefficiente di impulso, quindi: R(7) n = R(7)~ = 19 ohm a 5 m di lunghezza (o 12 ohm a 10 m di lunghezza).

In entrambi i casi viene fornita la necessaria resistenza di terra. Accettiamo l'opzione secondo lo schizzo 2 in quanto meno laboriosa e offre un certo margine di sicurezza. Se, a seconda delle condizioni locali, ci sono difficoltà nel guidare un angolo o avvitare gli elettrodi con aste tonde, è perfettamente accettabile mettere a terra il parafulmine secondo lo schizzo 7 (lunghezza del nastro 5-10 m).