Dispositivo de proteção contra raios

Os dispositivos de proteção contra raios (pára-raios) consistem em pára-raios montados em postes ou diretamente em um edifício, condutores de baixada e eletrodos de aterramento.

Pára-raios

Os pára-raios percebem diretamente um raio direto. Por design, eles podem ser em forma de haste (fixados em suportes) ou cabos (suspensos sobre o objeto protegido).

Uma grade soldada de fio de aço com diâmetro de 6-8 mm, com células de 6 × 6 mm, colocada no telhado ou sob uma camada de isolamento não combustível também pode ser usada como pára-raios.

Os pára-raios são feitos de aço de qualquer classe e perfis com seção transversal de pelo menos 100 mm2 (o menor diâmetro é de 12 mm). O comprimento mínimo do terminal aéreo é de 200 mm. O comprimento mais racional é de 1 a 1,5 m.As estruturas típicas dos pára-raios são mostradas na fig. 1.

Arroz. 1. Projetos de pára-raios: a — de aço redondo; b — feito de arame de aço; e — de um tubo de aço; g — de tira de aço; aço ângulo d

Os pára-raios são galvanizados ou pintados para proteger contra a corrosão. Não é necessário revestimento de cobre ou revestimento adicional de ouro e prata na ponta do pára-raios.

Os pára-raios da rede de contato são feitos de fio de aço multifio galvanizado com seção transversal de pelo menos 35 mm2 (diâmetro de cerca de 7 mm), esticado sobre um objeto protegido alongado. É necessário conectar pára-raios com condutores descendentes por soldagem.

apoia

Os suportes para pára-raios autoportantes podem ser de aço, madeira antisséptica e concreto armado. É permitido o uso de troncos de árvores crescendo a uma distância de 5 a 10 m do local protegido como suporte para pára-raios (Fig. 2).

Arroz. 2. Proteção contra raios de um edifício usando um pára-raios montado em uma árvore

Para objetos das categorias II e III de proteção contra raios com graus III, IV e V de resistência ao fogo, as árvores que crescem a uma distância inferior a 5 m de edifícios ou estruturas podem ser usadas como suportes para pára-raios, se uma das seguintes condições é atendido é cumprido:

1. Ao longo da parede do prédio protegido contra a árvore, ao longo de toda a altura do prédio, é colocado um fio, cuja extremidade inferior é enterrada no solo e conectada ao eletrodo de aterramento;

2. de um para-raios instalado em uma árvore, o fio é lançado para outra árvore localizada a uma distância superior a 5 m do prédio protegido. O fio descendente desce esta árvore e é conectado ao eletrodo de aterramento.

Para árvores equipadas e não equipadas com pára-raios, os galhos devem ser cortados na lateral da casa a uma distância de pelo menos 3 m da edificação.

Fios inferiores

Condutores descendentes são condutores que conectam hastes ou pára-raios a uma rede catenária ou quebra-ar de telhado com um condutor de aterramento.

É permitido o uso de estruturas metálicas como condutores de baixada: pilares, armaduras longitudinais de pilares de concreto armado, escadas de incêndio, tubulações, etc.

Condutores de baixada devem estar localizados longe de entradas de prédios para que as pessoas não possam tocá-los.

Devem ser galvanizados ou pintados para proteção contra corrosão. Recomenda-se colocá-los ao longo do edifício protegido ao longo do caminho mais curto para o sistema de aterramento do eletrodo. Todas as juntas de condutores de baixada e suas conexões com condutores de terra devem ser soldadas.

Arroz. 3. A construção do conector entre o fio inferior e o eletrodo de aterramento: a — o fio inferior feito de fita de aço; b - fio de aço redondo para baixo

O valor da resistência ao impulso do eletrodo de aterramento pode ser determinado a partir do valor da resistência para a corrente de frequência de energia pela fórmula:

onde α é o coeficiente de impulso, dependendo da magnitude da corrente do raio, do comprimento dos condutores horizontais do sistema de eletrodos de terra e da resistência específica do solo; R ~ — resistência de propagação de corrente de frequência de energia.

O tipo de chave de aterramento é selecionado com base na resistência específica do solo e no valor de resistência necessário,

Se nas proximidades da estrutura protegida (a uma distância de 25 a 35 m) houver um aterramento de proteção destinado a instalações elétricas, por exemplo, o aterramento de uma subestação, ele também deve ser usado para os fins proteção contra raios de edifícios… Na maioria dos casos, a resistência do aterramento de proteção é menor do que a necessária para proteção contra raios.

Um exemplo. É necessário escolher um dispositivo de aterramento para o pára-raios que protege o edifício residencial. O solo é argiloso com um teor de humidade normal.

De acordo com os dados de resistência do solo, encontramos para solo argiloso ρ = 40— 150 Ohm • m. Tomamos o valor médio de 100 Ohm • m.

De acordo com a tabela de referência, descobrimos que o objeto protegido pertence à categoria III de proteção contra raios e, portanto, a resistência ao impulso do eletrodo de aterramento não deve ser superior a 20 Ohm:

Rp <20 ohms

Escolhemos para p = 100 Ohm • m a resistência do eletrodo de aterramento, próxima a 20 Ohm.

Os mais próximos e convenientes do ponto de vista da instalação são os dispositivos de aterramento de acordo com o esboço 2; seccionador de aterramento de dois aterramentos feito de hastes com diâmetro de 10-16 mm ou ângulos de 40x40x4 mm, 2,5 m de comprimento a uma distância de 3 m um do outro, conectados por uma tira de aço de dimensões 40x4 mm a uma profundidade de 0,8 m ( resistência R (2)~ = 15 — 14 Ohm), ou de acordo com o esboço 7: um seccionador de aterramento horizontal feito de uma tira de 40×4 mm 5-10 m de comprimento a uma profundidade de 0,8 m com alimentação no meio (resistência R (7) ~ = 12-19 ohms). Para a primeira opção, você precisa encontrar o fator de impulso nas tabelas de pesquisa.

Para ρ = 100 ohm • m α = 0,7

Para aterramento de acordo com o esboço 2: R(2) n = α • R(2)~ = 10,5 ohms.

Para a chave de aterramento de acordo com o esquema 7, o coeficiente de pulso não é levado em consideração, portanto: R(7) n = R(7)~ = 19 ohms a 5 m de comprimento (ou 12 ohms a 10 m de comprimento).

Em ambos os casos, é fornecida a resistência de aterramento necessária. Aceitamos a opção de acordo com o esboço 2 como menos trabalhosa e com alguma margem de segurança. Se, de acordo com as condições locais, houver dificuldades em cravar um canto ou aparafusar eletrodos com hastes redondas, é perfeitamente aceitável aterrar o pára-raios de acordo com o esquema 7 (comprimento da fita 5-10 m).