建物の雷保護。スキーム、説明

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建物の避雷。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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プロテクションゾーン 避雷針 - これは、建物または構造物が直接落雷からある程度の信頼性をもって保護される空間の一部です。

保護ゾーンの境界を形成する表面の信頼性は最も低く、一定です。保護ゾーン内に移動すると、保護の信頼性が高まります。保護ゾーンには 99,5 つのタイプがあります。タイプＡ保護ゾーンは、信頼度が９９．５％以上、すなわち、このゾーンの敗北確率が０．５％以下である。タイプ B 保護ゾーンの信頼度は 0,5% 以上です。この場合、敗北確率は 95% 以下になる可能性があります。高さ 5 m までの単一避雷針の保護ゾーンは、円錐の形状をしています (図 150)。

米。 82. 単一避雷針の保護ゾーン: 1 - 避雷針保護ゾーンの境界。 2 - 避雷針; 3 - 保護対象物の高さレベル hx の保護ゾーン。 4 - 地上の保護ゾーンの境界。

円錐の上部は、保護ゾーンのタイプに応じて、高さ h0 によって決まります。地上では、保護ゾーンは半径 R0 の円で形成されます。水平断面では、保護対象物 hx の高さの保護ゾーンは、避雷針から地表面に平行な保護ゾーンの境界まで引かれた保護半径 Rx によって決まります。

タイプ A プロテクションゾーンでは、パラメータ h0、R0、Rx は次のように定義されます。

プロテクションゾーン B:

hx と Rx の既知の値を使用して、タイプ B 保護ゾーンに必要な避雷針の高さ h は次の式で決定されます。

平均的な雷雨活動は年間 20 時間以上（ロシア中部では 20 時間から 80 時間の範囲）であるため、 避雷器（避雷針）。決済システムに慣れていれば、これは簡単です。避雷システムは、受雷器、電流導体、接地電極の 83 つの要素で構成されます (図 XNUMX)。

米。 83.最も単純な避雷針: a - 全体図。 b - 接地導体「鳥の足」と「三角形」の配置のオプション： 1 - 避雷針。 2 - 下り導体。 3 - 接地電極。

避雷針は直撃雷を感知するため、溶けずに耐えるために大きな熱負荷と動的負荷に耐える必要があります。その製造には、最小断面60 mm2、長さ20 cm以上のストリップおよび丸鋼が使用され、避雷針の位置は屋根の最高点であり、その位置は厳密に垂直です。

図上。図 84 は、小さな家に具体的に雷対策を講じる方法を示しています。引下げ導体は、少なくとも直径 5 ～ 6 mm の亜鉛メッキされた丸鋼線でできています。

溶接、はんだ付け、またはボルト締めによって避雷針に取り付けられますが、接触面積は接合部分の断面積の2倍でなければなりません。引下げ導体は、落雷の可能性が最も高い場所（屋根の尾根に沿って、切妻の棚や端に沿って）に最短の方法で敷設され、その固定はクランプ、ステープル、釘で行われます。建物の屋根が可燃性の材料でできている場合、下り導線ルートは屋根から少なくとも15〜20 cm離す必要があります。

米。 84. 避雷針とケーブル避雷針による小規模住宅の避雷： a - 屋根に設置する。 b - 避雷針を煙突に固定する。 1 - ケーブル避雷針; 2 - 避雷針（プラグ）。 3 - 木の板。 4 - 接地電極。 5 - 下り導体。 6 - ステープル。 7 - 直径3〜5 mmの編み線（亜鉛メッキ）。

接地電極の目的 - 地面への電流の除去。そのため、それを製造する材料の電気抵抗は最小値でなければなりません。接地線は、ベランダや歩道までの距離が少なくとも 5 メートルになるように配置する必要があり、接地線の位置での人や動物の通行を防ぐため（雷が地面に放電するときに発生するステップ電圧から保護するため）、半径 4 メートル以上のフェンスで囲まれています。

地中の接地電極の深さと位置は、特定の地域の土壌の種類と地下水のレベルによって異なります。

乾燥した土壌と低レベルの地下水では、接地電極は長さ2〜3 mの0,5本の棒の形で配置され、地面に垂直に打ち込まれ、深さ100 mで断面積2 mmXNUMXのジャンパーで溶接によって接続されます。引下げ導体がジャンパーの中央に溶接されています。

湿った土壌または泥炭質の土壌、および地下水位が 1,5 m 未満の場合は、地面、古い泉などに水平に配置された金属コーナーで作られた接地電極が考えられます。その敷設深さは少なくとも 0,8 m です（地中の引き込み線の長さが長いほど、避雷の信頼性が高くなります）。集合住宅の避雷設備の設置は建設会社の責任です（そして建設会社はこの仕事を請負業者の肩に押し付けています）。現在、建設中のすべての建物に避雷針が設置されているわけではありません。高層ビルの屋上に少なくとも XNUMX つ設置されていれば、広範囲を落雷から保護できます。したがって、開発者はまず建設中の建物のパラメータとすでに設置されている避雷針の保護ゾーンのスキームを比較し、新しい建物がこのゾーンに該当しない場合は避雷針を設置します。

所有者は民家の雷保護の世話をする必要があります。ロシアの基準によれば、避雷装置の設置義務の要件は高さ 30 メートル以下の住宅には適用されません。法律でこれが義務付けられていないのであれば、なぜ追加費用がかかるのでしょうか? そして今、春の最初の雷雨で、所有者が安全を確保しなかった都市の家や田舎のコテージが燃え始めます。

もちろん、避雷設備を備えていないすべての家が落雷によって発火するわけではありませんし、毎秒発生するわけでもありません。たとえば、家が低地にある場合、または近くに高層の建物がある場合、または隣人が強力な避雷設備を設置し、そのカバー範囲を近隣の地域にある建物まで拡大している場合は、心配する必要はありません。

これらの条件がいずれも満たされない場合でも、避雷対策を講じる必要があります。特に家の屋根が金属屋根や金属タイルで覆われている場合。実際のところ、この屋根材は屋根材または屋根材フェルトの上に、あるいは木枠の上に直接敷かれています。これらの屋根下地材は両方とも誘電体です。したがって、屋根は地面から完全に隔離されています。屋根の金属には、誘導された大気電気が蓄積する可能性があります（雷雨時にはそれが必要です）。電位が一定のレベルに達すると、放電する必要があります。人間の体は素晴らしい放電装置です。放電は数万ボルトに達することがあります。同時に電流の強さが顕著である場合、感電した屋根に触れると死亡、または（せいぜい）意識喪失につながる可能性があります。さらに、放電は火花の形で発生し、屋根材と木材の両方に引火する可能性があります。

家の本当の所有者（賢明で、信頼でき、思いやりのある）は、間違いなく自分の家、自分自身、そして彼の愛する人の世話をし、雷雨中の火災や感電の形で起こり得るトラブルから家を守ります。樹木は、個々の建物を直撃雷から守る避雷針として使用できます。これは、アンテナを含めた家の高さの 2 ～ 2,5 倍の木の場合に可能です。木は家から少なくとも3〜10 m離れている必要があります（図85）。

米。 85. 支持構造として木材を使用した小さな家の避雷： 1 - 避雷針。 2 - 下り導体。 3 - 接地電極。 4 - 避雷針の保護ゾーンの境界。 Rx - 高さ hx での保護半径。

その上部には、直径5 mm以上の固体ワイヤの一端が固定され、もう一端は地面に下げられ、地面に埋められ、接地電極に溶接されます。

近くに高い木がない敷地に家が建っている場合は、屋根の尾根の端に20本の避雷針を設置するか、避雷針が固定されている避雷装置用のマストを設置することができます。金属屋根の建物の避雷対策ははるかに簡単です。この場合、屋根自体が避雷針の役割を果たし、周囲を25〜10メートルごとに接地する必要があります。家に金属製の雨樋や雨水用の排水溝がある場合は、それらを引込み線として使用できます。ただし、接地線を構築する必要があります。接地電極の抵抗が XNUMX オームを超えてはいけないことだけを覚えておいてください。

電気に関連する他の設備と同様に、雷保護には接続の信頼性を定期的にチェックする必要があります。たとえば、電気配線や電気製品において、接続の誤動作が動作不良によって示される場合、避雷針接続の誤動作を示すことができるのは、雷放電による火災だけです。もちろん、これを待つべきではなく、避雷針を定期的に独立してチェックする必要があります。

著者: Korshevr N.G.

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