Vad är en blixtledning, vilka typer av dessa enheter finns och varför blixten ibland inte faller där: sättet att yttre och internt "blixtskydd".
Det finns på våra planetplatser där åsksaktiviteten praktiskt taget inte slutar, och det finns, där åskväderna inte är i årtionden. Men statistiken hävdar att i skalaen av planeten slog torden utsläpp allt som står på jorden, med en intensitet på cirka hundra skott per sekund! Och åskväderna själva på planeten kommer att öka om 2000 samtidigt. Ett av resultaten av detta kan vara bränder (endast i vårt land finns 7% av bränderna i bostadshus från blixtnedslag)
Fråga dina vänner som nyligen byggt ett hus, oavsett om de försvarade det från blixtnedslag. 90% av de svarande kommer att svara "nej". Anledningen är okunnigheten om de möjliga konsekvenserna av en sådan frivoly eller typiska ryska "Avos". Under tiden är blixten fruktansvärd oförutsägbarhet, en av de genomsnittliga himmelska gnistorna kan oväntat komma in i ditt hem i det här andra!
Det finns primära slående blixtfaktorer (som ett resultat av dess direkta träff) - det här är en brand, förstörelse, såväl som sekundär, inducerad potential, utseende i det interna nätverket av elektrostatisk och elektromagnetisk induktion. Elektrostatisk induktion (laddningen av det motsatta tecknet på föremålen, isolerade från jorden) är farligt för utmatningen på närmaste jordade föremål. Elektromagnetisk induktion framträder för fraktionerna av en sekund, vilken "lever" utmatningen av blixten och orsakar den elektromotoriska effekten av olika magnituder i metallobjekt. Inuti, där konturerna är tillräckligt nära varandra, kan elektriska urladdningar uppstå. Båda typerna av induktion är fyllda med skador, förekomsten av bränder. Noggrannheten hos den inducerade potentialen uppträder under den direkta effekten av blixten i metallkomplexationen av byggnaden (ledningar, vattenförsörjning, gasledning, etc.). Vitoga - Sparking och eventuell slutsats av radioelektronisk utrustning.
Upp till upplysningens uppfinning (ungefär 200 år sedan) ansågs en kontinuerlig klockring som det enda sättet att kontrollera blixten under åskväder. Resultaten av en sådan "kamp" förstördes klocktorn och de avlidne Rhodos (400 klockor och 120 riskerar endast i 33 år och endast i ett Tyskland). Dagens statistik över människors död från blixtutsläpp är inte mindre störande - mer än 100 personer dör årligen endast i USA.
En man som uppfann en metod för att neutralisera påverkan av blixten med hjälp av en åska (mer korrekt) var en medborgare i Förenta staterna, och hans namn var Benjamin Franklin. Bara sju år gammal hängiven Franklin till elstudien. Huvudresultatet av denna hobby och blev en blixtledning. Andra år av sin mångfacetterade kreativa aktivitet lyckades Franklin skapa ett Gulf Stream-kort, uppfann en kostnadseffektiv spis, fortfarande utbredd i Amerika och Frankrike, uppfunna gatubelysningar och dubbla glasögon för äldre gårdar, och till och med arbetade som president i Förenta staterna (Hans porträtt av hans porträtt sedel $ 100). Mycket ansträngning och tid, Franklin spenderade på en allvarlig kamp med de obskuranterna av alla ränder för "implementering" i den breda praxisen av tröskelvärdena.
Lightning är en stor gnista som har en komplex bana rörelse. Endast 25-30% av blixten går från molnet till marken. Mycket ofta ser vi utsläpp av blixtnedslag, som anlände från någonstans på sidan, och platsen för sitt ursprung kan vara några kilometer från slaget. Blixten liknar ibland de bisarra rötterna på en jätte växt. Detta händer, för när åskvädermynningen släpper ut, visas den så kallade ledaren, som rör sig med hopp, joniserar luften och lägger vägen till huvudkategorin. Enligt den lätta ledaren på vägen i ett slags joniserat luftrör, börjar rörelsen av elektriska laddningar på molnen till marken. Naturligtvis försöker ledaren att "lägga till" de mest "passabara" områdena i luftens tjocklek, därmed "busken" av många blixtar. Från marken för att möta ledaren från de högsta punkterna rusar en motledare, bärande avgifter av motsatt tecken. Vid tidpunkten för deras föreningar på en stängd med jorden uppträder kanalen av joniserad luft och utsläpp, blir ljuset själv. Och som regel utmatas tre i rad, vilket mänskligt öga uppfattar som en.
Norma
Idag kommer ingen att tänka på att kämpa med Thunders (för närvarande blixtnedslag), som det till exempel var i Frankrike 1780-1784. Sedan, på olika sidor av barrikader, var Robespierre och Marat. Dessutom är installationen av ett blixtskyddssystem ett obligatoriskt förfarande för konstruktion, enligt de huvudpunkter som regleras av PUE (regler för elinstallationer) och GTA-stationer. Ett praktiskt dokument där alla beräknade standarder och värden på blixtskyddsenheten är målade är instruktionen om enhetens blixtskydd för byggnader och strukturer (RD 34.21.122-87). Denna instruktion är praktiskt taget oförändrad sedan 1987 och fortfarande är det enda dokumentet som bestämmer utformningen av blixtensändningen.Livet bidrar naturligtvis sina egna justeringar av förordningarna. Under den gångna tiden har internationella standarder (IEC) förändrats, vilket, på ett eller annat sätt, de ryska standarderna bör vara inriktade (särskilt PUE-regler för enheten av elinstallationer). Och de förändrades, om än med fel (om det nedan). Avot "Warken" -dokument är arbetsinstruktionen, förblev oförändrad!
Även inom ramen för denna artikel skulle det kortfattat återvända alla de grundläggande lagstiftningskraven i instruktionen om blixtskyddssystemets enhet, beskriva värdena för "tjocklekar, djup, höjder" av dess element. Men vi vill notera: till enheten med blixtskydd för ett modernt hus, mättat med elektronik, är det inte längre nödvändigt att närma sig förenklat, dilatkraft. Ja, medan instruktionen tillåter oberoende utrustning till ägaren av sin bostad med blixtskydd, dessutom, för vissa områden, är systemet ännu inte nödvändigt. "Förskylighet" uppstår (enligt PUE-standarder), endast om det är det årliga antalet åskväder och mer. Att veta antalet åskväder, dimensionerna av byggnaden, en specialist i kraften för att beräkna det troliga antalet blixtnedslag i det. I praktiken finns det platser med geologiska eller andra anomalier, där blixten dras som en magnet, och frekvensen av eventuell blixt här kan inte beräknas här. När allt kommer omkring är blixten inte en artilleriprojektil, det är verkligen kapabelt att upprepade gånger falla på samma ställe.
2000 åskväder, veckovis rasande över ytan av vår planet, är inte bara förstörelse. Det visar sig att hälften av nitrat som är nödvändiga för jordens flora produceras exakt med blixtlås. Och ozonskiktet, som skyddar hela jordiska flora och fauna (och oss som representanter för denna fauna) från den destruktiva ultravioletten, är också en produkt av dundrande urladdningar. Om dragkedjan är så användbar i planetskalan och är i själva verket ett nödvändigt villkor för förekomsten av livet på planeten, den andra uppfinningen B. Franklin (ballong med mark), vilket möjliggör "smidigt", utan blixtutsläpp, " Utsläpp "ett åskväder moln, visar sig vara onödigt och till och med skadligt. Människan och det kommer alltid att vara tacksam för Franklin för Thunders uppfinning.
Utvändigt blixtskydd
Vad är ett blixtresultat, vilka typer av dessa enheter finns och varför är det ibland lite blixtnedslag i ett blixtresultat?
Lightning Consumer - Detta är en anordning av tre huvudelement: Lightningness, som tar utloppet av blixtnedslag; Nuvarande, som ska skicka den mottagna urladdningen till marken och ingången, som ger jordens laddning. Blixtmeddelande kan ha en typ av metallstift (stång) sträckt längs taket på en metallkabel eller ett metallnät från tillbehör med en tonhöjd, vanligtvis 6-12 meter skydd (det är allt som passar in i konen, Vars höjd bestäms av höjden av blixtparametestet, och basens diameter är lika med den trippel betydelsen av höjden) föll valda föremål. För sådana blixtsystem används ganska högt, nära träd eller master. Men masterna är inte för alla att ficka, och de hittar inte landskapet. Därför används kabeln och mesh blixtutrustningen oftast, och ett förenklat schema med blixtskydd är tillåtet för byggnader med icke-metalliskt takläggning.
Med dundrande utsläpp kan kortfristiga pulser av stora energier uppstå i linjer. Deras hållbarhet är från 1 mikrosekunder till 700 mikrosekunder och mer. Storleken på spänningarna i dessa pulser från hundratals volt till tiotals kilovolt. För stottbyar med långa kraftledningar i flera hundra meter är spänningsimpulser sannolikt att 6000 V med ström till 3000 A. i linjer inuti byggnader, sannolika spänningspulser - upp till 6000 V och aktuell effekt - upp till 500 A. Basic (Men inte den enda) kanalen av inkrementell impuls energi i strömkretsen är en induktiv kanal som bildas av själva ledande dragkedja.
En gång i strömförsörjningskedjan (elektriska ledningar för 220 V, telenoleringskedjor och telekommunikation, brandautomatisering etc.) går pulsen till elementets element och interna strukturer, vilket orsakar deras nederlag.
De enklaste skyddsanordningarna i detta fall är grazers (gas och kvartvåg). De kan begränsa spänningarna på 10-30 kV till 20-30 V., men de har en utlösningshastighet. Metallooxidvaristorerna arbetar snabbare, men värdet av återstående spänningen kan vara mycket högre än tillåtet. TV-dioder är de snabbaste skyddselementen, men har också sina gränser för tillämplighet: strömmar på högst 200 A. kan flöda genom dem.
Fodral användning av förenklade sätt att skydda mot direkta blixtnedslag
Om det finns 3-10 m från trädens struktur på avstånd, 2 gånger och mer överstiger dess höjd, med hänsyn till alla element som utskjuter över taket (rökrör, antenner etc.), toppen av närmaste Träd är packat, vars övre ände ligger ovanför träets krona är minst 0,2 m. Ordning av Teeave Cokovet Addc.Om takloborna motsvarar den högsta höjden på konstruktionen, är kabelljusspelet suspenderad, tornet över skate minst 0,25 m. Belysningsutrustning stöder, träplankor fixerade på väggarna i strukturen. Klämmor läggs på båda sidor på strukturens ändväggar och fäst vid jordning. Med längden på strukturen, mindre än 10 m, utförs strömmen och jordningen endast på ena sidan.
I närvaro av taket på skorstenen är tornet över alla element, är stångljuset installerat på den med en höjd av minst 0,2 m, sätt roten och väggen av strömmen av strömmen, fäst den på jordtagaren.
I närvaro av ett metalltak är det åtminstone fäst vid jordningsmaskinen åtminstone vid samma tidpunkt, de yttre metalltrapporna, vattentäta etc. används. Crimp Gå med i alla utskjutande metallobjekt, till exempel deflektorer.
I samtliga fall används blixtparametrar och urtag med en diameter av 6 mm, och en vertikal eller horisontell elektrod med en längd av 2-3 m, med en diameter av 10 mm, läggs på ett djup av minst 0,5 m. Justera svetsat och bultanslutningar av blixtelement.
Skyddszonen är ett utrymme inuti som byggnaden eller konstruktionen är skyddad mot direkt blixtnedslag med viss tillförlitlighet. Den minsta tillförlitligheten har ytan av skyddszonen; I djupet är det högre. Skyddszonen av typen "A" (i en smal kon) har tillförlitlighet från 99,5%, och typen "B" (i en bred kon) är från 95% och högre.
Ofta kan du höra uppfattningen att metalltaket (till exempel metallplattor kan inte ta hand om blixtskydd. Mycket farligt fel! Stödjer det i princip säljare av metallplattor. Metalltaket kan fungera som ett blixtmeddelande, men något blixtspel måste vara jordat, vilket innebär att det finns strömmar (och det finns två, på de motsatta hörnen av byggnaden) och jordning. Detta skydd kommer emellertid inte att spara ett sådant skydd från den "allvarliga" blixten, eftersom den beräknade tjockleken på takarken ska vara minst 4 mm (och som använder sådant?). Lite blixttjocklekplattor brinner helt enkelt. Om det finns utskjutande element på taket (till exempel metallrör), är de monterade med blixtparametrar, utskjutande över den övre kanten på 0,2 m och pålitligt fastsatt på takets metall. Återigen påminner vi dig: Byggnader med metalltak måste vara utrustade med ett blixtskyddssystem.
När det gäller taket från metallplattan beror det mycket här på metoden för dess fäste på spärrarna. Om de anslutna arken har en elektrisk anslutning mellan sig kan ett sådant tak i princip fungera som blixtmeddelande (om inte att ta hänsyn till dess tjocklek, vilket är uttryckligen mindre än 4 mm). Det är mycket mer tillförlitligt att utrusta ett sådant tak med en konventionell stång eller kabelljus och jordning som ett vanligt metalltak.
Förutom de "mekaniska" blixtmeddelandena finns det "fysiskt". Möjligheten att artificiellt skapa en pelare av joniserad luft har länge föreslagit användningen av den kommande blixtledaren som ett slags blixtmeddelande. De första joniseringsanordningarna var baserade på användningen av radioaktiv isotop. Vid tillförsel av spänning till en sådan anordning uppträdde en pelare av joniserad luft, vilken ledaren från åskvädermoln stängdes. Senare omvandlades dessa anordningar till säkra blixtparametrar som inte längre är från radioaktiva isotoper, utan av elektronik (Protel, Frankrike). Apparaten var ganska effektiva, det finns erfarenhet av deras tillämpning i Moskva. Underhållningsfördelarna med sådana blixtlås inkluderar ett utmärkt tillfälle att bevara strukturens arkitektoniska utseende, inte snedvrida det med synliga tillägg. Nackdelen är bara ett relativt högt pris (från $ 1000).
Många av oss observerade hur ofta blixten släpps ut nära olika höga föremål, som inte alltid faller i dem. Men få uppmärksammar det faktum att nära högblixtobjekt observeras något oftare än någon annanstans. Detta mönster förklaras av det faktum att "Counter Leader" med höga föremål, som det borde locka ledare från molnet, inte bara strängt över sitt vertex, men också från de perifera delarna av molnen. Dessa raderade ledare ibland "oförmögen" för att blockera den kommande ledaren från ett högt föremål och så småningom stängas till marken, men redan på diskledare från andra, mindre höga föremål.
Det visar sig att någon mast (till exempel cellulär kommunikation) objektivt lockar ett större antal blixtar i zonen på dess plats. Detta faktum gör att det seriöst tänker på säkerheten för boende nära sådana föremål. Och det som bara är nödvändigt att tänka, ha en liknande "granne", så det handlar om det garanterade blixtskyddet i ditt hem.
Nu är det dags att påpeka de inhemska PUEs misstag. Europa Tidigare började vi bygga ett "konsumtionsförening" och tidigare var det oroat över problemet med att skydda egendom från sekundär påverkar blixtfaktorerna. Även utgåvan av PUE i enlighet med IEC: s normer ändrade förfarandet för att grunda den mest blixtledningen och alla elektriska installationer i huset (tidigare blixtutställningen var deras jordning och konsumenternas interna nätverk). Idag är det föreskrivet att förena jordning av en blixtledning och nätverk, men upprätthåller och autonom jordning av en blixtledare. I "Vår" Peu om autonom jordning av en blixtledare glömd på något sätt. Med andra ord, om de primära påverkande faktorerna är blixt, som görs i enlighet med anvisningarna, skyddar, då från sekundär kanske inte sparas.
Det raka blåsningen av dragkedjan är den omedelbara kontakten av dragkedjan ledande kanal med en byggnad eller struktur, åtföljd av passagen genom den nipperströmmen.
Den sekundära manifestationen av blixten är vägledning av potentialer på metallelement av design, utrustning, i olåsta metallkonturer orsakade av nära utsläpp av blixtnedslag och skapa risk för att gnista inuti det skyddade objektet.
Här är det nödvändigt att vända sig till orsaken till förekomsten av en sådan situation. Alla byggnader och strukturer är skyddade mot ljus på olika sätt. Denna skillnad beror på deras destination. Objekt är uppdelade ur svaghetsskyddet i tre kategorier. De två första kategorierna har högsta möjliga säkerhetsgrad (inklusive från sekundär påverkar blixtfaktorerna). Dessa är föremål där sprängämnen lagras eller bearbetas (i öppen eller sluten form). Allt annat (och våra hem också) hänvisar till den tredje kategorin. Och i nu befintliga standarder, för byggnader, utrustade i den tredje kategorin, tillhandahålls skyddet mot sekundära manifestationer av blixten (det handlar om elektromagnetisk och elektrostatisk induktion).
Jord
I vilket fall som helst, som för "externt" och "internt" blixtskydd är den roll som grunden är mycket viktig. Och det är värt att prata om det. Låt oss gå tillbaka till våra instruktioner. Det rekommenderar starkt att blixtljusen på fittingsna av stiftelsen av huset eller, om det är omöjligt att skena stiftelektroder i marken (förresten, det är inte alltid nödvändigt att markera beslaget för beslaget. Där Det är också inga begränsningar här: Om stiftelsen hydrar kompositionerna på epoxi eller om jordkompositionen är mindre 3%). Elektroder måste brytas för att nå våta jordlager. Men inte överallt och det är möjligt, särskilt på bergjord. Jordens resistivitet är också annorlunda: Rock markar har betydelsen av resistiviteten upp till 3000 ohm, och den blandade jorden är 150-200 ohm. Därför är inte allt så enkelt med jordning. Det måste utföras på grundval av mätningar av jordens resistivitet, på vilken det finns ett hus och motsvarande beräkningar för att bestämma mängden och tvärsnittet av elektroderna, de djup som de förekommer i marken. Med en stor del av marken är det mycket bra att ansluta vattenrören, höljesrör av artesiska brunnar eller blykabelskal.
När det gäller att gunga markar med sin höga resistivitet är de rent nästan nästan omöjliga att markera. I det här fallet erbjuder experter mer uppmärksamhet att betala exakt det potentiella utjämningssystemet. Vitoga är mycket säkrare i hela nätverket för att få hög potential, men utan droppar (fodrad), som inte längre orsakar gnistrande och andra problem.
Resistiviteten blir viktig vid bestämning av de tillåtna och säkra avstånden mellan blixtledaren och det skyddade objektet. Vi pratar om den så kallade stegspänningen, som i direkt nära med jordningselektroder kan vara mycket signifikant och livshotande. Under åskväder rekommenderas det inte att vara närmare än fem meter från en blixtledare för att inte falla under stegspänningen och spänningen.
Den långsiktiga praktiken för blixtskyddsenheten har bildats i genomsnitt för mängder av delar av belysningsskyddets delar. Exempelvis bör tvärsnittet av jordningselektroder inte vara mindre än 50 mm2, med tjockleken på remsorna, bör rörets eller profilstålets väggar vara minst 4 mm. Korrosionsskydd tillhandahålls av användningen av galvaniserat stål eller koppar. Målning eller täckning av jordningselektroder är inte tillåtet av bitumen. Krav på storleken på elektroderna av elektroder är också rimliga - på sommaren, torkar det övre lagret av jorden, vilket ökar motståndet i jordningen.
Beräkningen av jordningsmotståndet är åtminstone för att åtminstone "nedbrytning" spänningen (kortslutning) börjar från ett värde av 300-500 kV / m. Kraften i den ström som strömmar vid blixtnedgången, maximalt kan nå 200 000 A. Motståndet på samma jordning av vår blixtledning bör inte överstiga 10 ohm. Vitoga spänningen som uppstår i blixtledaren kan uppnå ett mycket större värde än nedbrytningsspänningen. Samtidigt, i fallet med inte rätt rätt grundning (detta, där den nuvarande, som det var, inte har tid att gå till marken) eller med en farlig närmande av den mest blixtledningen med en skyddad Objekt, det kommer att bli en uppdelning kommer att "försök" att klona på husets interna kommunikation (vid ledningar, värmepipor etc.).
Detta exempel bidrar till att förstå att allt, naturligtvis, kan göras under en längre tid de beräknade värdena för tjockleken på stavarna, remsorna etc., men det är säkrare att utföra beräkningar för det här fallet och förtroendepersonal .
Låt oss säga, i NPF "Elektroteknik: Vetenskap och övning", växte upp från "SUBSOIL" laboratoriet om blixtskydd av MEI, sådana beräkningar görs med ett speciellt utvecklat datorprogram, vilket tar hänsyn till alla nödvändiga faktorer - på Intensiteten av åskväderaktiviteten i en given region och den totala storleken på skyddsobjektet mot värdena för jordens resistivitet och storleken på de jordade elementen som används.
Från det ovanstående kan du dra följande slutsats: Lightning Protection-enheten ska startas med mätningar och beräkningar.
Inre blixtskydd
Enligt normerna för den sista utgåvan av PUE, på de anläggningar som kraftledningarna är lämpliga, är det obligatoriskt att installeras både den första skyddslinjen och de andra linjespänningsbegränsarna. Detta är viktigt för garanterat elektronikskydd i byggnaden. Tidigare är de endast beroende av anslutningen av krokarna av isolatorer, till vilka ledningarna av luftlinjer är lämpliga, med en kakaokokare.Om ditt hem är mättat med elektronik, bör den så kallade "interna betning" ägnas åt särskild uppmärksamhet. För den vanliga husägaren är detta område av elektroteknik mycket svårt att självständigt förstå funktionerna hos olika enheter (och det är just spänningsbegränsare och arrester) svåra. Det är tillräckligt att säga att stressbegränsare i sina handlingar är uppdelade i fyra grupper, som var och en är ansvarig för sin skyddsnivå (A, B, C och D). Och detta försvar börjar från strömlinjens stöd och slutar på distributionsskölden i ditt hem. Situationen förvärras av det faktum att regelverket på detta område har sina egna brister, eller innehåller föråldrade krav eller anser att moderna krav delvis. Kostnaden för stressbegränsare beror på typ, modell och tillverkarföretag och börjar med $ 1,5.
Slutsats
Kostnaden för blixtskyddssystemet över kostnaden för huset och egendom är försumbar. Dessutom är det obetydligt om det var utformat i projektet i projektet hemma och tillverkas på byggstadiet. Ja, och 7% av brända hus brända från slaget också ett argument. Tänka på? Blixtskyddsarbete är bättre att börja på projektets skapande scen. I det här fallet kommer arkitekten och blixtspecialisten att kunna utfärda ett på-berg som redan är ett balanserat projekt, där de säger, "all inclusive" - och arkitekturen i huset bevaras och blixtspelet är organiskt införd i den, och alla beräknade värden av tjocklekar, höjder och områden av blixtskyddsmedel som är fasta i tekniker. Om det av någon anledning fortfarande är att göra, vänta inte på de första åskväderna i början av maj, ditt hem är dyrt!
Hur man löser detta problem i västra hembyggnaden
Som experter tror det finns tre grundläggande punkter i den moderna västerländska enheten.
Hela nätverket av interna elektrostatorer och blixtskydd läggs i projektet av huset. Det vill säga, blixtskyddssystemet är en av komponenterna i detta nätverk, och inte en autonom utbildning.
Specialiserade skyddsmedel mot sekundära manifestationer av blixten används.
Högkvalitativ, garanterad tillförlitlig grundning av en blixtledning. Dessutom är det grundandet (i sitt ordentliga utförande) "tar bort" en stor del av de negativa effekterna av sekundära faktorer.
I monolitiska hus är alla delar av kedjan av interna konsumtionskällor jordade till de ytterväggarnas inredning, och genom den - på monteringsanpassningen. Armatur själv är också ansluten. Som ett resultat erhålls en stor metallbur. Nyckelpunkten här är anslutningen av blixtledningen från hela "cellen" från topp till botten, vid alla höjdnivåer. Även om huset inte är konkret (det vill säga har det inte inre beslag), och en tegel eller trä, en sådan anslutning på alla höghöjda (våningar) nivåer bör tillhandahållas. I denna design "automatiskt", uppstår potentiell nivåering.
Redaktörerna tackar chefen för bolagets vetenskapliga och produktionsföretag "Elektrisk utrustning: Vetenskap och övning" R. K. Borisov för hjälp vid förberedelse av material.