El contenido del artículo
- Principios básicos de la construcción de protección contra rayos
- Instalación de un pararrayos
- Dispositivo de protección contra rayos de cable de catenaria
- Conductores de bajada y bucle de tierra
Para proteger los equipos eléctricos y evitar situaciones de riesgo de incendio, se recomienda proteger los edificios y equipos con sistemas de protección contra rayos. Dado que los servicios de equipos especializados son bastante caros, existe el deseo de hacer todo usted mismo. En este artículo te diremos cómo hacer una protección completa contra rayos..
En regiones con condiciones climáticas difíciles, donde los rayos en el suelo son frecuentes, los sistemas de protección contra rayos se están convirtiendo en un requisito previo para la seguridad. Cada año hay entre 6 y 10 rayos por km en Rusia2. Y aunque la mayoría de las regiones pueden considerarse condicionalmente a prueba de rayos, el daño de un posible impacto no es de ninguna manera comparable al costo de los dispositivos de protección básicos. Los edificios que se elevan por encima del área circundante corren mayor riesgo. La presencia de protección contra rayos es, por supuesto, obligatoria para edificios con una altura de más de 20 m, objetos con un alto grado de riesgo de explosión, como estaciones de servicio y salas de calderas, almacenes con materiales inflamables. Otros objetos requieren un enfoque individual para la organización de la protección contra rayos..
Un pararrayos es un dispositivo que sirve para proteger edificios y estructuras de los rayos. Por regla general, consta de un pararrayos (pararrayos), un conductor de bajada y un circuito de tierra. Popularmente, este dispositivo a menudo se llama pararrayos..
Principios básicos de la construcción de protección contra rayos
En un sentido amplio, un dispositivo de protección contra rayos es un conductor que se eleva sobre un objeto o territorio protegido. Su tarea es recibir un rayo sobre sí mismo y llevarlo al suelo, donde se distribuirá a lo largo del suelo a través del circuito de tierra..
Usando un pararrayos: 1 – pararrayos; 2 – área protegida; 3 – conductor de bajada; 4 – bucle de tierra
Un pararrayos protege no solo el área directamente debajo de sí mismo, sino también el área de cierto tamaño a su alrededor. La zona de protección tiene forma de cono con un tope al 85% de la altura del pararrayos. El radio de la base está relacionado con la altura del cono 1: 1,73.
Si el pararrayos se instala en la esquina de un edificio con una distancia de esquina opuesta de 5 my una altura de 3 m, la altura de la aguja será de aproximadamente 8,7 m más la altura del edificio en sí. También se calcula la zona de protección de un pararrayos de cable de catenaria estirado horizontalmente. Sin embargo, en este caso, el espacio de seguridad está definido por un triángulo, que es el 85% de la distancia desde el suelo hasta el punto más bajo de la comba de la cuerda. El ancho de la zona de protección se refiere a la altura de la suspensión del cable como 1: 1,67.
La sección transversal del pararrayos y los conductores de bajada para sistemas de protección contra rayos de hasta 50 m de altura debe ser de al menos 80 mm.2. Los principales materiales en la fabricación de elementos del sistema son:
- Tubo galvanizado con un diámetro de 25 mm..
- Refuerzo liso desde 12 mm.
- Tira de acero 40×4 mm.
- Cable de acero de 14 mm de espesor.
Además de la conductividad de los conductores, también existe el requisito de una alta resistencia a las cargas de viento. Por este motivo, las agujas de los pararrayos son seccionales con una sucesiva expansión de la tubería en los niveles inferiores, y los tirantes de cable en la cumbrera de los techos proporcionan una sujeción intermedia..
Instalación de un pararrayos
Existen varias opciones para fabricar un cabrestante de protección contra rayos y varios métodos para su fijación estable. Las agujas más comunes están unidas a los frontones, muros y esquinas de los edificios; también se utilizan pararrayos independientes..
Para facilitar la instalación, solo el nivel superior de la aguja está hecho de material sólido, los niveles de expansión inferiores están hechos de una tubería. La longitud del palangre está determinada por la resistencia del material a doblarse bajo la influencia del viento huracanado. En promedio, las restricciones en la longitud del segmento para diferentes materiales son las siguientes:
- Tubería 25 mm – no más de 5,5 m.
- Tubería 32 mm – no más de 8 m.
- Tubería 40 mm – no más de 11,5 m.
En este caso, la longitud del extremo no asegurado de la aguja no puede ser superior a 14 m, independientemente del material de fabricación. Para mantener altos los pararrayos, se puede utilizar un sistema de tres cables con un espesor de 3,5 mm o más, que se estiran y fijan a la aguja por debajo de la altura funcional del pararrayos (menos del 85% de la longitud total) y muletas angulares de acero clavadas en el suelo..
Los segmentos de pararrayos están conectados con bridas atornilladas. El grosor de la parte roscada y el número de pernos deben seleccionarse según el principio de que la sección transversal total de los elementos de conexión no debe ser inferior a 1,4 de sección transversal del perfil de la tubería. También es posible unir mediante soldadura con la imposición de una banda de refuerzo fabricada en fleje de acero.
Si el pararrayos se instala sobre una base sólida (solera, losas de pavimento, asfalto), para fijar la base, es suficiente introducir una tubería con un diámetro menor que la base del pararrayos en el suelo debajo del revestimiento a una profundidad de al menos el 15% de la altura de la aguja. Sobre el suelo, se dejan 50-70 cm de tuberías, se coloca un pararrayos con elementos de soporte soldados en el extremo. Si el pararrayos se instala en suelo desnudo, se requiere verter un pedestal de hormigón a una profundidad de al menos 5-7% de la altura del pararrayos y que pese al menos 35 kg por cada metro de altura de la aguja..
Dispositivo de protección contra rayos de cable de catenaria
Para edificios grandes, la protección de cables de catenaria es más atractiva que un pararrayos. Se presenta en forma de dos robustos pilares fijados a los frontones del techo y que sobresalen por encima de la cumbrera a una altura suficiente para que el perfil del techo encaje en la zona de protección. Un cable con un grosor de:
- 12 mm de longitud hasta 20 m.
- 14 mm hasta 35 m de longitud.
- 16 mm de longitud hasta 50 m.
Para obtener la máxima tensión, los postes deben tener puntales rígidamente fijados a la cumbrera y el cable debe tener bridas roscadas. La presencia de tramos de cable de más de 15 m no es deseable, por lo que se recomienda instalar soportes adicionales con un anillo de alambre en el extremo por el que se pasa el cable..
Si no es posible fijar de forma segura los postes extremos, los extremos del cable se bajan del techo y se fijan a estructuras estacionarias. Por lo tanto, los pilares del techo solo están sujetos a cargas axiales..
En lugar de un cable, se puede usar alambre de acero galvanizado; esta opción es más aceptable desde un punto de vista económico y se usa en la protección contra rayos de alambre de catenaria de bucle. La estructura consiste en un cable estirado a baja altura (no menos de 35-40 cm) a lo largo de las líneas de los voladizos, cumbreras, valles y cornisas..
Los elementos de protección del cable están conectados por soldadura, la sección de la costura es al menos tres veces mayor que la sección nominal de las partes conductoras. Los cables se conectan a los postes y conductores de bajada con abrazaderas atornilladas en una cantidad de 2 piezas por punto de conexión. La extensión del cable solo es posible mediante el método de doblado con una longitud de superposición de al menos 1,5 m.
Conductores de bajada y bucle de tierra
Para difundir la corriente sobre el suelo, se utiliza un bucle de tierra profunda, conectado al sistema de protección contra rayos mediante un conductor de bajada. Por lo general, es una tira de acero de 40×4 mm o un alambre laminado en caliente de 14 mm. Es importante que la resistencia entre el punto extremo del sistema de protección contra rayos y el punto de entrada al suelo no supere los 2-4 ohmios..
El sistema de puesta a tierra está representado por tres electrodos angulares de acero con un estante de 50 mm, clavados en el suelo al menos 2,5 metros y a una distancia de al menos 2 metros entre sí. Los electrodos se sumergen por el método de choque, las colas se escaldan con una tira de acero de 40×4 mm. Por lo general, las colas y el arnés se esconden en una zanja de 30 a 40 cm de profundidad..
Un circuito hecho de forma independiente no será superfluo para que un laboratorio eléctrico pruebe la efectividad de la corriente que se extiende sobre los electrodos de tierra principales. Si la resistencia de propagación excede los valores estándar, será necesario martillar electrodos adicionales.
¿Cuáles son las medidas mínimas de seguridad que debo tomar al hacer protección contra rayos por mi cuenta? ¿Es recomendable buscar asesoramiento profesional en este tema?
¿Cuáles son los riesgos de hacer bricolaje en la protección contra rayos? ¿Es recomendable buscar asesoramiento profesional antes de emprender este tipo de proyecto?
Los riesgos de hacer bricolaje en la protección contra rayos pueden incluir la falta de conocimiento sobre las normas de seguridad, la instalación incorrecta de equipos, el uso de materiales inadecuados, la exposición a alturas y otras condiciones peligrosas, y la posibilidad de dañar el sistema eléctrico del hogar. Es altamente recomendable buscar asesoramiento profesional antes de tomar cualquier proyecto relacionado con la protección contra rayos, ya que los expertos pueden evaluar adecuadamente los riesgos y tomar las medidas adecuadas para garantizar la seguridad del proyecto.