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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA
Proteção contra raios de edifícios. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Proteção contra raios zona de proteção Pára-raios - trata-se de uma parte do espaço dentro do qual um edifício ou estrutura é protegido com um certo grau de confiabilidade de descargas atmosféricas diretas. A superfície que forma o limite da zona de proteção tem o menor e constante grau de confiabilidade. Ao se mover dentro da zona de proteção, a confiabilidade da proteção aumenta. Existem dois tipos de zona de proteção. A zona de proteção tipo A tem um grau de confiabilidade de 99,5% ou superior, ou seja, a probabilidade de derrota para esta zona é de 0,5% ou menos. A zona de proteção tipo B tem um grau de confiabilidade de 95% e superior. Aqui, a probabilidade de derrota pode ser de 5% ou menos. A zona de proteção de um pára-raios de haste única com altura de até 150 m inclusive tem a forma de um cone circular (Fig. 82).
O topo do cone, dependendo do tipo de zona de proteção, é determinado pela altura h0. Ao nível do solo, a zona de proteção é formada por um círculo de raio R0. Em uma seção horizontal, a zona de proteção na altura do objeto protegido hx é determinada pelo raio de proteção Rx traçado do pára-raios até a borda da zona de proteção paralela à superfície do solo. Na zona de proteção tipo A, os parâmetros h0, R0, Rx são definidos da seguinte forma:
Na zona de proteção B:
Com valores conhecidos de hx e Rx, a altura necessária do pára-raios h para a zona de proteção do tipo B é determinada pela fórmula
Com uma atividade média de tempestade de mais de 20 horas por ano (na Rússia central varia de 20 a 80 horas), é necessário providenciar proteção contra raios (pára-raios). Isso é fácil de fazer depois de se familiarizar com o sistema de liquidação. O sistema de proteção contra raios consiste em três elementos - um receptor de raios, um condutor de corrente e um eletrodo de aterramento (Fig. 83).
O pára-raios percebe um raio direto e deve suportar grandes cargas térmicas e dinâmicas para resistir e não derreter. Para sua fabricação, são utilizadas tiras e aço redondo com a menor seção de 60 mm2 com comprimento de pelo menos 20 cm, a localização do pára-raios é o ponto mais alto do telhado, a posição é estritamente vertical. Na fig. 84 mostra como organizar especificamente a proteção contra raios para uma casa pequena. O condutor de descida é feito de fio de aço redondo galvanizado com um diâmetro de pelo menos 5-6 mm. Ele é preso ao pára-raios por soldagem, solda ou aparafusamento, enquanto a área de contato deve ser 2 vezes a área da seção transversal das partes unidas. O condutor de descida é colocado da maneira mais curta nos locais de maior probabilidade de queda de raios (ao longo das cumeeiras, ao longo das saliências e arestas das empenas), sua fixação é realizada com grampos, grampos, pregos. Se o telhado do edifício for feito de material inflamável, a rota do condutor de descida deve estar a pelo menos 15-20 cm de distância dele.
Finalidade do eletrodo de aterramento - remoção de corrente no solo, de modo que a resistência elétrica do material de que é feito deve ter um valor mínimo. O condutor de aterramento deve estar localizado de forma que a distância dele até a varanda e os caminhos de pedestres seja de pelo menos 5 m. Para impedir a passagem de pessoas e animais no local do condutor de aterramento (para protegê-los da tensão de degrau que ocorre no momento da descarga do raio no solo), ele é cercado por uma cerca com um raio de pelo menos 4 m. A profundidade e a posição do eletrodo de aterramento no solo dependem do tipo de solo e do nível das águas subterrâneas em uma determinada área. Com solo seco e baixo nível de água subterrânea, o eletrodo de aterramento é disposto na forma de duas hastes de 2 a 3 m de comprimento, cravadas verticalmente no solo e a uma profundidade de 0,5 m conectadas por soldagem com um jumper com seção transversal de 100 mm2; um condutor descendente é soldado no meio do jumper. Solo úmido ou turfoso e nível do lençol freático inferior a 1,5 m sugere um eletrodo de aterramento feito de cantos de metal localizados horizontalmente no solo, fontes antigas etc. A instalação de proteção contra raios em prédios de apartamentos é de responsabilidade das construtoras (e elas transferem essa tarefa para os ombros dos empreiteiros). Atualmente, os pára-raios não são instalados em todos os prédios em construção, se pelo menos um estiver no telhado de um prédio alto, protegendo uma grande área dos raios. Portanto, os desenvolvedores primeiro comparam os parâmetros do edifício em construção com o esquema da zona de proteção dos pára-raios já instalados, caso o novo prédio não caia nesta zona, eles instalam um pára-raios. O proprietário terá que cuidar da proteção contra raios de uma casa particular. De acordo com as normas existentes na Rússia, os requisitos para a instalação obrigatória de dispositivos de proteção contra raios não se aplicam a edifícios residenciais de até 30 metros de altura. Bem, se a lei não exige isso, por que os custos extras? E agora, com as primeiras trovoadas da primavera, começam a arder as casas da cidade e as casas de campo, cujos proprietários não cuidaram da sua segurança. Obviamente, nem todas as casas que não estão equipadas com proteção contra raios pegam fogo com uma descarga elétrica, e nem mesmo a cada segundo. Por exemplo, se a casa estiver localizada em uma planície, ou se houver edifícios mais altos nas proximidades, ou se um vizinho tiver instalado uma proteção contra raios tão poderosa que estendeu sua área de cobertura para edifícios localizados em áreas vizinhas, você não precisa se preocupar. Se nenhuma dessas condições for atendida, a proteção contra raios ainda deve ser providenciada. Especialmente se o telhado da casa estiver coberto com telhados de metal ou telhas de metal. O fato é que este material de cobertura é colocado em material de cobertura ou feltro, ou diretamente em uma caixa de madeira; ambos os materiais da base do telhado são dielétricos; portanto, o telhado é completamente isolado do solo. No metal do telhado, a eletricidade atmosférica induzida pode se acumular (e durante uma tempestade é necessária). Quando o potencial elétrico atinge um certo nível, ele precisa ser descarregado. O corpo humano é um magnífico dispositivo de descarga. A descarga pode atingir dezenas de milhares de volts; se ao mesmo tempo a força da corrente for significativa, o toque de uma pessoa em um telhado eletrificado pode resultar em morte ou (na melhor das hipóteses) perda de consciência. Além disso, a descarga ocorre na forma de uma faísca, que pode incendiar tanto o material da cobertura quanto a madeira. O verdadeiro dono da casa (prudente, confiável, atencioso) com certeza cuidará de sua casa, de si mesmo e de seus entes queridos, protegendo sua casa de possíveis transtornos na forma de incêndio ou choque elétrico durante uma tempestade. As árvores podem ser usadas como pára-raios para proteger edifícios individuais de raios diretos. Isso é possível se a árvore for 2 a 2,5 vezes mais alta que a casa junto com a antena. A árvore deve estar a pelo menos 3-10 m de distância da casa (Fig. 85).
Em sua parte superior, uma extremidade de um pedaço sólido de arame com diâmetro de pelo menos 5 mm é fixada e a outra extremidade é abaixada até o solo, enterrada no solo e soldada ao eletrodo de aterramento. Se a casa estiver localizada em um local onde não haja árvores altas por perto, você pode instalar dois pára-raios nas extremidades da cumeeira ou instalar um mastro para um dispositivo de proteção contra raios, no qual um pára-raios é fixado. É muito mais fácil organizar proteção contra raios para edifícios com telhado de metal. Nesse caso, o próprio telhado fará o papel de pára-raios, que deve ser aterrado em todo o perímetro a cada 20 a 25 metros. Se a casa tiver calhas metálicas e ralos para águas pluviais, elas podem ser usadas como condutor de descida; mas o condutor de aterramento ainda terá que ser construído. Basta lembrar que a resistência do eletrodo de aterramento não deve ultrapassar 10 ohms. Como qualquer outra instalação relacionada à eletricidade, a proteção contra raios requer uma verificação periódica da confiabilidade das conexões. Se, por exemplo, em fiação elétrica ou aparelhos elétricos, um mau funcionamento das conexões for indicado por uma falha na operação, somente um incêndio causado por uma descarga atmosférica pode indicar um mau funcionamento nas conexões do pára-raios. Obviamente, você não deve esperar por isso e deve verificar independentemente o pára-raios regularmente. Autor: Korshevr N.G.
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