Protección contra rayos de una casa privada: cómo proteger su hogar de una tormenta eléctrica

La protección contra rayos de una casa privada con techo de metal o cualquier otro material para techos es muy importante. La correcta instalación del circuito de protección permite proteger el edificio de un incendio provocado por la caída de un rayo. El diseño de la protección contra rayos es bastante simple y, por lo tanto, puede hacer un sistema de este tipo usted mismo. Lo que se necesita para esto y cómo instalarlo, lo diré a continuación.

Elementos del sistema

La caída de un rayo en el techo desprotegido de un edificio puede tener las consecuencias más graves. Los incendios provocados por tormentas eléctricas no son infrecuentes, especialmente si el edificio afectado estaba hecho de materiales combustibles. Es por eso que la presencia de protección contra rayos lo ayudará a salvar no solo la propiedad, sino también la salud y, a veces, la vida.

El principio de funcionamiento del circuito desviador de rayos, que se instala en casas particulares, es simple:

1. El pararrayos es el encargado de captar la descarga eléctrica. Por lo general, está representado por una estructura de metal, que se encuentra en la cumbrera del techo (a veces va en las pendientes).
2. La descarga del rayo, atrapada por el pararrayos, se transmite más a lo largo del circuito portador de corriente. Este circuito está hecho de alambre de cobre, aluminio o acero. Conecta el pin, cable o malla receptora a una estructura de puesta a tierra ubicada en el suelo.
3. Puesta a tierra: un circuito de tiras o varillas de metal, que asegura la descarga de la descarga en el espesor del suelo. Como regla general, se entierra al menos a 0,8 - 1 m de profundidad en el suelo, lo que proporciona una neutralización efectiva de los rayos y aumenta el nivel general de seguridad.

De acuerdo con este principio, se equipa la llamada protección pasiva contra rayos de la casa. No requiere fuentes de energía adicionales para su funcionamiento.

Una alternativa es un sistema de protección activa:

1. La parte principal de dicho sistema es un pararrayos activo, que se monta al menos 1 m por encima del punto más alto del edificio (la mayoría de las veces es una chimenea).
2. El dispositivo ioniza el aire a cierta distancia a su alrededor, lo que le permite interceptar rayos de manera efectiva en un radio de hasta 100 metros.
3. En el futuro, la carga del rayo, al igual que en el caso de un sistema pasivo, se transmite a través de un circuito portador de corriente al sistema de puesta a tierra.

La desventaja de dicho sistema es la necesidad de conectarlo a la red eléctrica, así como un precio bastante alto. Por otro lado, la eficiencia de los dispositivos activos es mayor que la de los dispositivos pasivos, por lo que, por ejemplo, vale la pena gastar dinero en una costosa casa de madera.

Los principales documentos que regulan la instalación de circuitos de protección son:

• RD 34.21.122-87 “Instrucción para la protección contra el rayo de edificios y estructuras”;
• SO 153-34.21.122-2003 "Instrucción para la protección contra rayos de edificios, estructuras y comunicaciones industriales".

Instalación del circuito de protección

Pararrayos de diferentes tipos

La protección contra rayos en una casa privada bien puede montarse de forma independiente. En esta sección, le diré en qué partes consiste y comenzaré con la más importante: con un pararrayos.

Es un elemento de metal que recibe el primer golpe y proporciona captura de carga. Por lo tanto, en lugar de causar daño, la energía del rayo se redirige al bucle de tierra.

El pararrayos puede tener un diseño diferente. Los tipos más comunes los describiré brevemente en la tabla:

Tipos de pararrayos

Tipo	Peculiaridades
Vara	El diseño más simple que es adecuado para un techo de metal. El detalle es un pasador metálico de 1,5 - 2 m de altura, instalado verticalmente en el punto más alto del techo.Como regla general, se usa una chimenea o una antena para sujetar la barra, con menos frecuencia se coloca un pararrayos en un soporte de madera fijado en la cresta. Para la fabricación, puede utilizar materiales que estén sujetos a una oxidación mínima cuando estén en contacto con la precipitación: cobre, acero inoxidable, etc. El grosor óptimo de la varilla redonda es de 12 mm o más. Si se utiliza un tubo de metal hueco para montar el receptor, su extremo superior debe soldarse o enrollarse.
Soga	Es un torso de metal o alambre montado sobre soportes de madera sobre la cumbrera del techo. Se permite el uso de un marco de soporte de metal, pero en este caso, el propio pararrayos está aislado de los soportes mediante inserciones de cerámica. Para techos de madera, la altura óptima de tensión del cable es de 1 a 1,8 m desde la cumbrera, para techos de material incombustible, desde 10 cm.
Reticular	Para un techo de tejas, una malla de atrapamiento es la mejor opción para un contorno protector. Está montado en una cresta, y los conductores de bajada conectados a un bucle de tierra común salen de él en toda la superficie de la pendiente.

El receptor de carga, especialmente el de varilla, se puede conectar no solo a la cumbrera del techo, sino también a un árbol que crece cerca. Al mismo tiempo, la altura del árbol debe ser al menos 10-15 m más alta que la casa, de lo contrario, el sistema no será lo suficientemente efectivo.

El árbol debe crecer a una distancia de 5-10 m de la estructura que estamos protegiendo.

Hay dos formas de calcular si la estructura protegerá a toda la casa de los rayos:

1. La forma más fácil es dibujar una línea imaginaria en un ángulo de 450 desde el punto más alto del pararrayos hasta el suelo.Todo lo que está dentro del círculo descrito por esta línea está protegido.
2. Para un cálculo más preciso utilizamos la fórmula del radio de protección R = 1,73*h, donde h es la altura del pararrayos.

Instalación de pararrayos

El trabajo de instalación del circuito de protección comienza con la instalación de la parte receptora. La secuencia de operaciones aquí depende directamente de las características de la estructura del techo, por lo que aquí daré solo los consejos más generales.

Comencemos con el modelo de barra:

1. Para capturar las descargas, usamos una varilla de metal con un diámetro de 12 mm o más, o una tubería con una sección transversal de 15 a 20 mm. También puede comprar kits de protección contra rayos listos para usar de J Propster, GALMAR, etc.

2. Primero, instalamos la cama, que se utilizará como base. El papel de la cama puede ser alto Chimenea, mástil de antena, etc. También es posible hacer un marco separado a partir de una viga de madera o un tubo de perfil, fijándolo firmemente en la cumbrera y reforzándolo con tirantes / estrías.
3. Fijamos la varilla de metal al marco mediante soldadura o mediante abrazaderas. Se pueden atornillar pararrayos de una esquina o tubo perfilado.

La versión de cable se hace así:

1. Instalamos soportes verticales en los bordes de la cumbrera. Para una casa particular, una altura de 1 m es suficiente.La distancia de apoyo óptima es de aproximadamente 1,5 m, lo que minimiza la flacidez y el viento del cable.
2. Si los soportes están hechos de madera, entonces el cable de captura se puede unir a ellos sin dispositivos adicionales. . Compramos aisladores cerámicos para postes de acero.
3. Entre los soportes tiramos de un cable con un diámetro de 6 mm.

La malla de protección contra el rayo se monta teniendo en cuenta los siguientes requisitos:

1. El grosor óptimo del conductor es de 6 mm o más.
2. En las intersecciones, los conductores están soldados o conectados con acoplamientos especiales.

3. Debe haber un espacio de al menos 20 mm entre el techo y los elementos de captura. Para hacer esto, la rejilla se coloca sobre soportes especiales con una base dieléctrica.

Cuando la malla esté en contacto con materiales combustibles, el espacio debe aumentarse a 15 - 20 cm.

Después de montar cualquier pararrayos, es necesario verificar su resistencia eléctrica. El valor máximo de este parámetro es de 10 ohmios..

línea conductora

El siguiente elemento, que incluye el circuito de protección contra el rayo de la vivienda, es la bajante:

1. La base del conductor de bajada es un cable con un diámetro de al menos 6 mm. La sección transversal óptima del cable depende del material y es de al menos 16 mm2 para cobre, 25 mm2 para aluminio o 50 mm2 para acero.
2. El cable conductor de corriente se puede conectar al pararrayos mediante soldadura o mediante pernos. Desde mi punto de vista, la fijación más fiable será un manguito de sujeción, que proporciona una fijación sólida y un contacto fiable.

3. El conductor se baja desde el techo hasta el suelo, fijándolo en las paredes o bajantes. Para la fijación más simple, se usan grapas, pero hoy en día se pueden comprar sujetadores especiales en su lugar.

Si el techo es grande, los cables conductores deben bajar cada 25 metros.

4. Al colocar un cable conductor en las paredes y el techo de la casa, todos los giros deben dibujarse en forma de arcos suaves. Esto se hace para minimizar el riesgo de una descarga de chispa.

5. En la fabricación de este elemento a partir de un metal sujeto a corrosión, es necesario proteger el conductor de la humedad. Un canal de cable corrugado regular está bien.

A la hora de diseñar el recorrido actual de tendido de ductos, es necesario tener en cuenta las contradicciones existentes. Por un lado, todas las normativas exigen que el conductor sea lo más corto posible. Por otro lado, es necesario colocar el contorno en los lugares donde el riesgo de caída de rayos es mayor: a lo largo de hastiales, buhardillas, cornisas de techo, etc.

Bucle de tierra

La puesta a tierra debe instalarse a una distancia mínima de 5 m de la casa, caminos, áreas de juegos, corrales para ganado y aves, etc. Para instalar el circuito, es recomendable elegir un sitio con suelo constantemente húmedo, ya que la eliminación actual no será tan efectiva en tierra firme.

Para montar el circuito, puede comprar un juego especial de tubos de metal y conectar elementos. Pero dicho kit es costoso, por lo tanto, generalmente se usan conductores adecuados para el trabajo.

Este elemento de protección contra rayos de bricolaje en el hogar se monta de la siguiente manera:

1. En el sitio seleccionado, delineamos los contornos de la estructura en forma de un triángulo equilátero con una longitud de lado de 1,3 a 3 m.

2. Al marcar, cavamos zanjas de unos 30 cm de ancho y 80 - 120 cm de profundidad.
3. En las esquinas clavamos electrodos de tierra: esquinas de acero de 40x40 mm o tubos de metal con una pared de al menos 3,5 mm.Para facilitar la conducción, cortamos un extremo del electrodo de tierra oblicuamente y apilamos una placa de metal en el otro.

4. La profundidad de excavación es de 1,5 a 2,5 m, mientras que al menos 20 cm de una esquina o tubería deben quedar por encima del fondo de la zanja.
5. Con tiras de acero conectamos las partes superiores de los electrodos de tierra en un triángulo equilátero. En lugar de tiras de acero, puede usar alambre de cobre con un grosor de al menos 8-10 mm, atornillado a los pernos instalados en los electrodos. Para evitar la corrosión, los pernos en el punto de fijación se lubrican abundantemente con grasa.

6. Para conectar al cable que transporta corriente, soldamos una tira de acero al triángulo, que llevamos a la superficie.
7. Llenamos toda la estructura metálica con sal (esto aumentará su eficiencia al cambiar la composición de la solución del suelo) y llenamos la zanja con tierra.
8. A la tira de metal traída a la superficie, sujetamos el cable conductor de corriente del pararrayos con una conexión atornillada o un acoplamiento. También puede conectar aquí el cable de tierra del panel eléctrico.

El circuito de tierra proporcionará una neutralización efectiva incluso de una descarga bastante fuerte. Sin embargo, durante una tormenta, no debe estar a menos de 4 m del punto de conexión a tierra, de lo contrario, existe el riesgo de caer bajo el voltaje de paso.

cuidado del sistema

Para que la protección contra rayos en una casa particular funcione de manera efectiva y sin fallas, es necesario realizar las operaciones preventivas más simples:

1. Cada año, antes del inicio de la temporada de tormentas, inspeccionamos todos los elementos del sistema. Si es necesario, reparamos, reemplazamos o tratamos con compuestos anticorrosivos.

2. Una vez cada tres años, realizamos un ciclo completo de mantenimiento preventivo: revisamos las conexiones, si es necesario, apretamos los acoplamientos para restablecer el contacto. Limpiamos superficies de óxidos. Realizamos medidas de la resistencia eléctrica de los circuitos.

3. Una vez cada cinco a siete años, abrimos la parte subterránea del circuito de tierra. Inspeccionamos las piezas para identificar las áreas dañadas por la corrosión. Si la tubería, el accesorio o la tira están oxidados en más de 1/3, se debe reemplazar el elemento.

Conclusión

La puesta a tierra y la protección contra rayos son dos componentes interrelacionados que brindan protección contra incendios a un edificio. La tecnología de los dispositivos de circuito de protección se describe en detalle arriba y se muestra en el video de este artículo. Además, puede obtener consejos sobre la instalación de protección contra rayos haciendo una pregunta en los comentarios.

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