Piorunochron w prywatnym domu - ochrona zewnętrzna i wewnętrzna budynku
Aby zorganizować ochronę budynku i mieszkających w nim ludzi przed możliwymi skutkami uderzenia pioruna, należy w odpowiednim czasie zadbać o niezawodny piorunochron. Jest to szczególnie istotne w przypadku budynków drewnianych, które mogą szybko się zapalić. Poniżej znajduje się szczegółowy opis tego, czym powinien być piorunochron w prywatnym domu, opisuje główne typy i rodzaje systemów ochrony odgromowej, a także instrukcje instalacji oraz przykłady na zdjęciach i filmach.
Pojęcie i główne funkcje ochrony
Co to jest piorunochron, jest podświadomie jasne dla każdego człowieka. W rzeczywistości jest to urządzenie do ochrony różnego rodzaju budynków przed uderzeniami piorunów. Najczęściej występuje w postaci zaostrzonej metalowej szpilki, montowanej pionowo na dachu budynku lub na pobliskim maszcie wznoszącym się nad budynkiem. Dolny koniec tego kołka jest podłączony do masy (pętla w ziemi) za pomocą przewodu.
Zasada działania piorunochronu polega na przeniesieniu głównego ładunku elektrycznego pioruna za pomocą przewodnika do gruntu z późniejszym jego rozproszeniem tam, zapobiegając uszkodzeniu lub pożarowi budynku.
Przydatne w kwestii oświetlenia i elektryczności z kursu szkolnego
Procesowi powstawania chmury burzowej towarzyszy rozdzielanie najmniejszych kropel wody według ładunków (ujemnych i dodatnich), natomiast akumulacja ujemnie naładowanych cząstek następuje na dnie chmury.
Powierzchnie ziemi i wszystkie struktury znajdujące się na dnie naładowanej chmury przyciągają do siebie przeciwne cząstki (ze znakiem „+”).
W powstającym polu elektrycznym w szczelinie między tymi cząsteczkami (na niebie i na ziemi) wzrasta napięcie, powstaje różnica potencjałów rzędu kilku milionów woltów. Z tego powodu powstaje ładunek elektryczny, zwany piorunem.
Błyskawica porusza się po ścieżce najmniejszego oporu. Początek to słaby ładunek (lider) poruszający się z prędkością 50 tys. km/s w kierunku ziemi, nabierający po drodze siły. Dlatego ładunek powietrza nie jest jednorodny, piorun przechodzi przez miejsca o dużej liczbie naładowanych cząstek (o najlepszym przewodnictwie elektrycznym).
Przemieszczając się w kierunku ziemi, ładunek szuka obiektów z największą liczbą dodatnio naładowanych cząstek. Po dotarciu do poziomu gruntu rozpoczyna się masowy ruch ładunków ujemnych przez zjonizowany kanał do gruntu (od niższych cząstek samego ładunku do wszystkich pozostałych w chmurze).
Dlatego piorunochron na domu jest wyposażony w materiały o najwyższej przewodności elektrycznej. Gwarantuje to, że piorun go wybierze, ponieważ. zgromadził większą liczbę ładunków indukcyjnych. Piorun wybrałby taki piorunochron, nawet gdyby znajdował się poniżej poziomu budynku, ale nie warto z tym eksperymentować.
Klasyfikacja ochrony zewnętrznej budynków
Wyładowania atmosferyczne powszechnie rozumiane są jako wyładowania elektryczne o dużej mocy, które podlegają wszystkim znanym prawom fizyki. Powszechnie wiadomo, że propagacja prądu elektrycznego odbywa się w sposób, który ma najmniejszy opór. Piorunochron jest w rzeczywistości takim sposobem, który opóźni zagrożenie ze strony budynku, który ma wskaźniki wysokiej odporności. Budynek wyposażony w takie urządzenie nie ulegnie uszkodzeniu podczas uderzenia pioruna, ponieważ. cały przepływ energii zostanie skierowany wzdłuż konturu w głąb pokrywy ziemskiej.
W zwykłych ludziach ta ochrona budynków jest zwykle nazywana inaczej: „piorunochron”, „piorunochron”, „uziemienie” itp. Co ciekawe, pojęcie „piorunochronu” nie jest do końca poprawne, gdyż grzmot, który jest efektem dźwiękowym podczas uderzenia pioruna, nie wymaga gałęzi. Jednak nazwa jest głęboko zakorzeniona w mowie potocznej. Głównym zadaniem wszystkich powyższych urządzeń jest usuwanie elektryczności atmosferycznej z obudowy i doskonale sobie z tym radzą.
Piorunochron w prywatnym domu z reguły dzieli się na trzy czynniki: specyfikę konstrukcyjną, a także metodę i rodzaj ochrony.
Technika ochrony
Koncepcję tę można warunkowo podzielić na dwie podkategorie: aktywną i pasywną ochronę odgromową.
Opcja aktywna zapewnia obecność w projekcie jonizatora powietrza, zaprojektowanego do gromadzenia elektryczności statycznej z atmosfery w celu rozładowania. W rzeczywistości funkcją aktywnej ochrony jest zdolność przyciągania do siebie piorunów, a tym samym zabezpieczania konstrukcji (i znajdujących się w pobliżu budynków).
Konstrukcja wersji pasywnej nie przewiduje niczego dodatkowego. Nie daje to 100% gwarancji, że uderzy w nią piorun, ale znacząco zwiększa tę szansę, zwłaszcza gdy nad budynkiem wyładowuje się prąd.
Należy zauważyć, że urządzenia gospodarstwa domowego nie będą chronione przed towarzyszącymi im elektromagnetycznymi skutkami uderzenia pioruna. Wymaga instalacji dodatkowych elementów.
Rodzaje ochrony
Podział ochrony budynku według rodzaju może być wewnętrzny lub zewnętrzny. Zadaniem pierwszego jest ochrona mieszkania przed wpływem jednoczesnego uderzenia wyładowania, a drugie - przed samym wyładowaniem. Ze względu na dość rzadkie stosowanie aktywnej ochrony przez zwykłych mieszkańców, urządzenie piorunochronowe prywatnej konstrukcji jest z reguły wyposażone w dwa podsystemy - zewnętrzny i wewnętrzny.
Specyfika konstrukcji
Zwyczajowo dzieli się zewnętrzną część systemu odgromowego prywatnej obudowy zgodnie z cechami konstrukcyjnymi zewnętrznej części piorunochronu. Występują w trzech głównych typach: w wersji kołkowej (prętowej), siatkowej lub kablowej. Każda ma swoje mocne strony, dzięki czemu są stosowane. Tak więc piorunochron typu pin jest najtańszy, ale nie tak skuteczny jak inne opcje odbioru elementów.
Cechy pasywnej opcji ochrony typu zewnętrznego
Urządzenie piorunochronu w budownictwie prywatnym jest proste. Składa się z trzech elementów - części odgromowej, przewodzącej prąd i uziemiającej. Struktura przewodów odprowadzających i elektrod uziemiających nie ma znaczących różnic konstrukcyjnych. Wyodrębnienie piorunochronów w pasywnej wersji ochrony wyróżnia trzy typy, opisane poniżej.
Pin piorunochron!
Jest uważany za najczęstszy rodzaj pułapki wyładowań atmosferycznych wśród pasywnych urządzeń zewnętrznych. Składa się z długich metalowych prętów (co najmniej 2 metry) o przekroju co najmniej 10 mm. Większa powierzchnia dachu wymaga większej ilości tych kołków. Zaleca się instalowanie ich co 10 metrów. W związku z tym małe domki letniskowe lub budynki mieszkalne mogą zrobić za pomocą jednego pręta.
Montaż piorunochronów kołkowych na budynkach prywatnych odbywa się za pomocą specjalnych łączników dielektrycznych, które wykluczają możliwość przeniesienia wyładowania do budynku. Możliwy jest również montaż piorunochronu na wolnostojącym specjalnym wsporniku lub wysokim drzewie znajdującym się w bezpośrednim sąsiedztwie konstrukcji. Dotyczy to właścicieli, którzy nie chcą psuć zewnętrznej części budynku niepotrzebnymi elementami.
Ważny! Niezależnie od wybranej instalacji piorunochronu, główny warunek musi być spełniony - piorunochron musi znajdować się na znacznej wysokości nad głównym budynkiem i pobliskimi budynkami na placu budowy.
Odgromnik linowy
Ten rodzaj piorunochronów jest często używany przy organizacji ochrony budynku z metalowym dachem. Cechą takiego dachu jest zwiększona zdolność do przewodzenia atmosferycznych wyładowań elektrycznych. Dlatego musi być szczególnie jakościowo chroniony przed możliwymi uderzeniami piorunów.
Wydajność piorunochronów drucianych jest wyższa niż w przypadku piorunochronów kołkowych. Jednak prace instalacyjne wyróżniają się zwiększonymi kosztami pracy. Jak sama nazwa wskazuje, podczas instalowania tego typu odbiornika wyładowania stosuje się metalowy kabel, który jest instalowany wzdłuż kalenicy dachu budynku na całej długości.
Ważny! Wybierając rodzaj ochrony kabla przed uderzeniami piorunów, najważniejsze jest wykonanie wysokiej jakości instalacji kabla, aby nie stykał się teraz z elementami dachu i nie zapadał się podczas pracy. Ewentualne dotknięcia muszą być całkowicie wykluczone. Dodatkowo kabel jest instalowany na wspornikach dielektrycznych.
Piorunochron z siatki
Produkcja tego typu piorunochronu odbywa się za pomocą drutu metalowego o przekroju poprzecznym o średnicy 6 mm lub większej. Naciąg takiego drutu wykonuje się na całym dachu w taki sposób, że powstają kwadratowe ogniwa o boku 6 metrów. Podobnie jak w przypadku piorunochronu z drutu trakcyjnego, niemożliwe jest, aby druty systemu ochronnego dotykały pokrycia dachowego. Montaż odbywa się również za pomocą specjalnych podpór, które nie są w stanie przewodzić prądu elektrycznego.
Należy zwrócić uwagę na wysoką skuteczność tego typu piorunochronu, jednak jego zastosowanie w budynkach prywatnych jest dość rzadkie, ponieważ. ich instalacja jest bardzo pracochłonna. Ponadto system odgromowy siatkowy praktycznie wyklucza prewencyjną konserwację pokrycia dachowego budynku i nie dodaje mu walorów estetycznych.
Notatka! Wybór rodzaju piorunochronu zależy wyłącznie od preferencji właściciela budynku. Nie ma ścisłych ograniczeń, a wszystkie zalecenia zostały opisane powyżej. Każda z opisanych opcji niezawodnie chroni budynek przed bezpośrednim wpływem wyładowania atmosferycznego.
Część przewodząca systemu
Drugim elementem piorunochronu jest przewód odprowadzający, którego zadaniem jest przeniesienie całej mocy wyładowania zjawiska atmosferycznego z części piorunochronnej na pętlę masy. Drut stalowy (o przekroju 6 mm lub większym) jest idealnym i najprostszym materiałem do produkcji części przewodzącej. Również do tych celów można użyć specjalnego kabla miedzianego (lub aluminiowego), a czasem taśmy stalowej o szerokości 30 mm i grubości 2 mm.
Niezależnie od typu, mocowanie dowolnego przewodu odprowadzającego do elementu odgromowego odbywa się niezawodnie: przez spawanie, lutowanie lub gwintowanie.
Jeśli konstrukcja domu prywatnego wykonana jest z niepalnych odmian materiałów, część przewodzącą można zamontować bezpośrednio na ścianach (najlepiej w ukrytym miejscu) za pomocą metalowych łączników. Ale surowo zabrania się umieszczania ich w pobliżu okien i drzwi.
Przydatne wideo
Piorunochron do wiejskiego drewnianego domu jest montowany zgodnie ze specjalnymi zasadami, ponieważ. kiedy wyładowanie wchodzi do piorunochronu, drut części przewodzącej prąd nagrzewa się do wysokich wartości temperatury. Dlatego też, aby zapobiec pożarowi drewnianych części budynku, ważne jest prawidłowe zamontowanie części przewodzącej prąd. Położenie drutu części przewodzącej prąd od ścian budynku nie może znajdować się bliżej niż 10 cm Każda pułapka na kołki musi mieć własny oddzielny drut przewodzący prąd, a wersja kablowa lub siatkowa systemu pułapkowania wyładowań musi być podłączony do co najmniej dwóch elementów przewodzących prąd. Ostateczna liczba wylotów zależy od powierzchni pokrycia dachowego, a co za tym idzie liczby wylotów piorunochronów.
Część uziemiająca systemu
Ostatnim elementem w systemie ochrony zewnętrznej budynku prywatnego przed uderzeniami piorunów, wyładowaniami elektrycznymi atmosfery będzie urządzenie uziemiające. Najprostszym przedstawicielem urządzenia uziemiającego będzie system dwóch metalowych prętów o przekroju większym niż 3 cm, połączonych paskiem metalu i zanurzonych w ziemi na głębokość co najmniej 2 metrów. Jednocześnie te pręty muszą być oddzielone od siebie w odległości przekraczającej 2,5 metra. Również często używany w życiu codziennym jest trójkątny kształt uziemienia, z bokiem żebra - od półtora metra.
Rekomendacje! Pożądane jest jak najmocniejsze przymocowanie pętli uziemienia do przewodu odprowadzającego, na przykład przez spawanie elektryczne elementów systemu.
Kolejność montażu zewnętrznej części piorunochronu
Po zapoznaniu się z powyższym, jak działa piorunochron, staje się jasne, że instalacja ochrony odgromowej nie jest zbyt skomplikowana, a przy pewnych umiejętnościach i umiejętnościach jest łatwa do wykonania. Ale jeśli taka praca nie była wcześniej wykonywana, a niektóre procedury budzą wątpliwości, lepiej nie ryzykować i skorzystać z usług profesjonalisty. Rozpoczęcie prac, przed zamontowaniem piorunochronu dla domu wiejskiego lub mieszkalnego, to projektowanie z niezbędnymi obliczeniami zainstalowanej ochrony odgromowej.
Sposób wykonania piorunochronu, od projektu do instalacji, omówiono poniżej na przykładzie instalacji systemu z odgromnikiem kołkowym i trójkątną pętlą uziemienia, ponieważ jest to najczęstsza opcja ochrony przed niebezpiecznymi czynnikami piorunowymi.
Przydatne wideo
Układ elektrod uziemiających
Do podstawowej instalacji pętli uziemienia potrzebne będą następujące narzędzia i materiały:
- szlifierki i odpowiednie tarcze tnące;
- spawanie elektryczne;
- łopaty i młoty kowalskie;
- narożnik metalowy 40x40 mm, stosowany do konstrukcji pionowych;
- jako zworki zastosowano metalowe paski 40x5 mm.
Instalacja przewodu uziemiającego odbywa się w pobliżu jednej ze ścian budynku. Będziesz musiał wybrać wolne miejsce do wykopania trójkątnego rowu o tych samych bokach o długości półtora metra i głębokości pół metra.
Wykop o tej samej głębokości układany jest od jednego z wierzchołków wykopanego trójkąta do miejsca, w którym element przewodzący prąd jest opuszczany w pobliżu ściany. Na szczycie wykopu stalowe narożniki są wbijane pionowo w ziemię na głębokość 2 metrów. Górne końce tych narożników są połączone na obwodzie za pomocą zworki przez spawanie.
Na górze z wykopem prowadzącym do domu przyspawany jest również kawałek stalowej taśmy, dzięki czemu jest do niego przymocowany koniec przewodu odprowadzającego z elementu odgromowego. Następnie wszystkie rowy są zakopywane i staranowane.
Pętlę uziemienia można uznać za gotową, pozostaje podłączyć przewód odprowadzający.
Rozmieszczenie elementu odgromowego
Za idealne miejsce na piorunochron uważa się komin. Maszt mocowany jest za pomocą wsporników z zaciskami na końcach.
Alternatywą może być mocowanie na specjalnie zamontowanym wsporniku umieszczonym na kalenicy pokrycia.
Po zamocowaniu samego kołka przewód przewodzący prąd jest przymocowany do jego dolnego końca za pomocą gwintowanego połączenia zaciskowego.
Układ przewodu odprowadzającego
Układanie przewodu odprowadzającego odbywa się wzdłuż powierzchni dachu i ścian, aż metalowy mostek taśmowy wyjdzie z pętli uziemienia. Mocowanie na całej ścieżce uszczelki odbywa się za pomocą zacisków wykonanych z tworzywa sztucznego lub metalu ze wspornikami.
Dolny koniec odpływu również mocowany jest połączeniem gwintowanym, ale już do elementu uziemiającego wystającego z ziemi.
W rzeczywistości instalacja zewnętrznego urządzenia ochronnego jest zakończona, ale bez instalacji wewnętrznej jednostki ochrony odgromowej przed przepięciami system uważa się za niekompletny.
Przydatne wideo
Cechy wewnętrznej ochrony odgromowej
Wynikiem silnego wyładowania atmosferycznego jest z reguły pojawienie się silnego pola indukcyjnego, przed którego skutkami należy chronić urządzenia gospodarstwa domowego i sprzęt elektryczny w domu. To zadanie jest poza zasięgiem zewnętrznej ochrony odgromowej.
Niezawodna wewnętrzna ochrona odgromowa w prywatnym domu to urządzenie kontrolujące przepięcia w sieci podczas burzy, tj. specjalne urządzenie elektryczne zwane urządzeniem przeciwprzepięciowym (lub SPD). Jego instalacja odbywa się w rozdzielnicy przed liniami energetycznymi wchodzącymi do mieszkania.
Współczesny rynek nasycony jest dużym asortymentem tych urządzeń, które mają różne możliwości i poziomy ochrony przed ewentualnymi przepięciami.
Zainstalowanie SPD w rozdzielnicy po zainstalowaniu zewnętrznego systemu ochrony domu doprowadzi do całkowitego zablokowania i zneutralizowania wszystkich możliwych negatywnych skutków oddziaływania wyładowań atmosferycznych.
Przydatne wideo
Podsumowanie
Zgodnie z prawami fizyki, elektryczne wyładowanie atmosferyczne z ujemnie naładowanymi cząstkami podczas burzy poszukuje najłatwiejszego sposobu przechowywania urządzeń z ładunkami dodatnimi. Dlatego dach niemal każdego budynku jest potencjalnym celem uderzenia pioruna.
Naturalnie szczególnie zagrożone są metalowe lub zatrzymujące wilgoć powierzchnie dachowe. W rzeczywistości daje to odpowiedź na pytanie, czy w prywatnym domu potrzebny jest piorunochron. Ochrona przed wyładowaniami elektrycznymi dzieli się na czynne i bierne, zewnętrzne i wewnętrzne.
Z reguły w budownictwie prywatnym stosuje się pasywną ochronę zewnętrzną, składającą się z piorunochronu, przewodu odprowadzającego i elektrody uziemiającej oraz ochronę wewnętrzną, która polega na zainstalowaniu niezbędnych SPD w rozdzielnicy elektrycznej.
