Äike ja liigpingekaitsed. 1. osa

Statistika väidab, et äike on inimestele üks ohtlikumaid loodusnähtusi. Linnas mõtlevad elamu- ja kommunaalteenused meie kaitsele. Kuid maamajas langeb kogu vastutus meile. Selles artiklis räägime sellest, kuidas ennast korralikult kaitsta..

Parim kaitse inimesele äikese eest on maamaja ise, muidugi, kui selline maja on korralikult kaitstud. Ja ilma kaitseta võib see muutuda täiendava ohu allikaks. Kõik riskid, mida äike maakodu jaoks tekitab, võib jagada kahte rühma: välised ja sisemised. Kõik, mis on seotud otsese välkkiirega majja, kuulub välistele. Sisemised riskid on seotud välgu mõju tagajärgedega majasisestele võrkudele. Kahjuks puudub universaalne abinõu. Iga riskirühm peab välja töötama oma süsteemi. Ja ainult selliste süsteemide samaaegne olemasolu võib pakkuda tõelist kaitset äikese tekitatava ohu eest..

Väline piksekaitse

Pikselöögi leiutamist krediteeritakse sageli Ameerika presidendile Franklinile. Tegelikult ei leiutanud president midagi ja tema juhiste järgi viidi läbi väga märkimisväärne füüsikakatse. Äikese ajal lasti taevasse tuulelohe, mille külge seoti metallvõti. Välk tabas võtit ja köis, millele tuulelohe oli kinnitatud, põles välja. Nii sai kindlaks välgu füüsiline olemus. Ja kuna tegemist on elektrilahendusega, sai selgeks, kuidas sellise ohu korral toime tulla. Ja siis töötati välja esimesed piksevardad. Tõsi, eesmärk polnud eramajade kaitsmine. Sellegipoolest seisid president silmitsi riiklike ülesannetega. Ja riigikassa sai suurt kahju tulekahjude ja plahvatuste tõttu laskemoonaladudes, mis juhtus sageli pärast seda, kui välk tabas neid..

Pikselöögi elektriline olemus on nüüd kõigile koolilastele teada. Seetõttu huvitab meid rohkem presidendi eksperimendi teine ​​tulemus. Köis on läbi põlenud, mis tähendab, et vool on suur. Seetõttu on piksevarda (välkkiire) sisenenud elektrienergia ümbersuunamiseks vaja usaldusväärset madaljuhti, mis ei sütti, nagu tross.

Lapsest saati oleme harjunud sellega, et välgu eest kaitsmiseks pannakse katusele piksevarras. Pean ütlema, et see mõiste on aegunud ja ei vasta talle määratud funktsioonidele. Äike on tõepoolest helisignaal. Seetõttu pole piksevardaks nimetatud seadmel sellega midagi pistmist. Selliste seadmete eesmärk on üks – võtta vastu elektrilahendus. Seetõttu oleks õigem nimetada selliseid seadmeid piksevardaks või piksevardaks. Siiski on see võimalik ja üldisem – äike. Kõik need mõisted on sünonüümid ja kirjeldavad seadmeid, millel on sama funktsionaalsus. Vaatleme allpool kõige populaarsemaid välguliinide tüüpe..

Piksevarras

See on võib-olla vanim ja levinum piksevarda disain. Lihtsalt mingi pikkuse ja paksusega varras. Riba parameetrid määrab konstruktsioon, mida see kaitseb. Siiski võib olla üsna väljamõeldud kujundusi. Kuid see on ainult kaunistamine, need ei mõjuta funktsionaalsust. Täpsemalt, nad ei peaks. Tegelikult võivad sellised kaunistused kahjustada konstruktsiooni tugevust või põhjustada muid soovimatuid tagajärgi. Näiteks võib sinna koguneda niiskust, mis kiirendab korrosiooni ja vähendab seetõttu piksevarda kasutusiga..

Igal varda piksevardal on parameetrid, mille määrab kaitseala. See on paigaldatud nii, et see on kõrgem kui kaitstav objekt. On selge, et üks varraste piksevarras, mis on paigaldatud suvalisse kohta, ei pruugi kogu majale tõhusat kaitset pakkuda, eriti kui maja on suur ja keeruka kujuga. Arvutusmetoodika on esitatud imelises dokumendis RD 34.21.122–87 “Juhised hoonete ja rajatiste piksekaitse korraldamiseks.” See võtab arvesse kõike ja äikese sagedust antud piirkonnas ning hoone eesmärki, selle füüsilisi parameetreid jne..

Meie keskmise laiuskraadi keskmise maamaja kohta saab teha lihtsa hinnangu. Piksevarda ülaosast ehitage koonus. Vormimisnurk võetakse tavaliselt 45 kraadi juures. Kui arvutate täpselt vastavalt ülaltoodud juhistele, võib see erineda 1-5 kraadi ühes või teises suunas..

Võib tekkida küsimus, mida teha, kui ümberehitatud koonus ei kata kogu konstruktsiooni? Siin on see väga lihtne – peate paigaldama täiendavad piksevardad nii, et need kõik koos kataksid kaitstud konstruktsiooni. Neid kõiki saab taandada ühele maapinnale. Kuid peate meeles pidama, et selline ühendus peab olema usaldusväärne ja vastama alajuhi nõuetele..

Kontaktvõrgu piksevarras

Piklike objektide jaoks võite kasutada teist tüüpi piksevarda, mida nimetatakse kontaktjuhtmeks. Need koosnevad tugevast metallkaablist, mis on kinnitatud kahe või enama toega. Kui ehitame kahe klemmitara ümber koonused, mis sarnanevad varraste piksevarrastega, ja surume neile siis mööda kaablit kaks tasapinda, siis saame kaitsevööndi, mille tagab kontaktjuhtme piksevarras. Kui meil on maja keeruline struktuur, võib toed olla rohkem ja kaabel paigutatakse vastavalt selle geomeetriale. Näiteks mööda katusevisiiri.

Põhimõtteliselt võib selline piksevarras kaitsta mitte ainult maamaja, vaid ka kogu külgnevat territooriumi. See võib olla vajalik näiteks juhul, kui kasutatakse täiustatud niisutus- või valgustussüsteemi, mis sisaldab piisaval arvul kalleid elektroonilisi komponente. Kaks tugevat masti on paigaldatud kõrgemale ja nende vahele on venitatud kaabel, mis on ühel küljel maapinnaga ühendatud maandusjuhtmega..

Võrgusilma piksevarras

Paljudel maamajadel on metallist katus. Tekib kiusatus, miks mitte kasutada seda piksevardana? Tegelikult on see täiesti võimalik, ainult peate arvestama mõne funktsiooniga. Kui meenutame Franklini kogemusi, siis tema köis põles ära. Seetõttu võib väikese metalli paksuse ja halva ühenduse korral metallkatusega lehtede vahel sama juhtuda. Kui kasutatakse näiteks usaldusväärset lainepappi, siis saab kõik korda. Muidugi peab selline metallist katus olema ühendatud maandusjuhtmega.

Juhul, kui katusematerjal on dielektrik, on veel üks lahendus, mida nimetatakse võrgusilma piksevardaks. Katuse peale asetame metallvõrgu, mis toimib välkkiirena. Sama saate teha ka siis, kui metallkatuse töökindluses puudub usaldus.

Selliste piksevarraste korraldamiseks kasutatakse tavaliselt terasvõrku. Lahtrite suurust ei võeta eriti sageli, kuid seal on piirang – mitte rohkem kui 6×6 m. Traadi paksus peab olema vähemalt 5 mm.

Samuti on oluline võrgu kinnitusviis. Sõltumata katuse materjalist on parem kinnitada selline võrk spetsiaalsetele isolaatoritele. Ja muidugi on vaja tagada usaldusväärne ühendus allapoole kuuluva juhiga..

Aktiivne piksekaitse

Eespool käsitletud piksevarraste konstruktsioonid on olnud kasutusel mitukümmend või isegi sadu aastaid. Nende plussid ja miinused on hästi teada, nende kavandid on välja töötatud. Sellegipoolest elame igasuguste tehniliste uuenduste ajal. Ja nad ei saanud muud, kui ilmuda äikesevastase kaitse valdkonnas. Esimesed edukad arengud pärinevad eelmise sajandi kaheksakümnendatest aastatest. Siis tuli grupp entusiaste välja idee teha põhimõtteliselt uus seade. Piksevardad püüavad tavaliselt juhuslikku välku. Kaitse võib muutuda tõhusamaks, kui õpitakse välku meelitama, see tähendab, et piksekaitse aktiveeritakse.

Toimimispõhimõtet kirjeldatakse lihtsalt. Esimene asi, mida selline seade peaks suutma, on tormi-eelse olukorra tuvastamine. Selle määrab pilve ja maapinna vahelise elektrivälja tugevus. Kõige tähtsam on see, et elektrivälja tugevust saab mõõta, mis tähendab, et kriitilise väärtuse saab määrata. Teiseks, kui oht on tuvastatud, see tähendab, et elektrivälja tugevuse kriitiline väärtus on saavutatud, peab seade võtma vajalikke toiminguid, st provotseerima lihtsalt välku.

Struktuurselt näeb selline seade ja seda nimetatakse tavaliselt piksevardaks, väga lihtne. Tegelikult on see varda välkkiir, millele lisatakse veel üks kontakt, mis vardast eraldatakse. Kontakti ja varda vahel luuakse vahe, mis vastab kriitilisele pinge väärtusele. Kui kriitiline väärtus on saavutatud, toimub kontakti ja varda vahel purunemine või kaarelahendus. See on kanal, kuhu välk peaks vallanduma. Pärast tühjendamist väljatugevus väheneb.

Sellise süsteemi peamine eelis on piirkond, mida see kaitseb. Tavaliselt on selline süsteem ette nähtud õhuterminali ümbritseva umbes saja meetri raadiusega ala kaitsmiseks, mida on palju rohkem kui tavalise piksevarda kasutamisel..

Sellistel süsteemidel on veel üks eelis, mida sageli võrreldakse töökindlusega. Välk iseenesest pole eriti ennustatav, nagu enamus loodusnähtusi. Ja piksekaitsesüsteemi välgulöögi aega on seda enam võimatu ennustada. Seetõttu võib sellist sündmust oodata kuude või isegi aastate jooksul. On selge, et sellise süsteemi kasutatavus ei saa olla kindel ja kõige kriitilisemal hetkel ei pruugi see lihtsalt töötada. Süsteemi tuleb regulaarselt hooldada ja kontrollida. Ja kui midagi ei juhtu, käsitletakse selliseid teoseid ilma piisava tähelepanuta..

Aktiivsed piksekaitsesüsteemid on teine ​​küsimus. Esiteks on neil sisseehitatud testimisfunktsioon. Kui teil on süsteemi toimivuses kahtlusi, vajutage lihtsalt nuppu ja veenduge, et kõik töötab korralikult. Teiseks on süsteemil tühjendusloendur. Alati on tore teada, mitu korda süsteem on maja kaitsnud, eriti kui arvestada aktiivsete piksekaitsesüsteemide maksumusega, mis algab 120 tuhandest rublast.

Majade ja väljakute kaitse

Maamaja ei ehitata tavaliselt avamaale. Ühel või teisel viisil moodustatakse selle ümber terve majapidamistalu. See võib olla garaaž, inventarilaut või võib-olla kasvuhoone või isegi väike kanakoda. Lisaks saab kasvukohale istutada põõsaid ja viljapuid. Kui sel juhul on äikese eest kaitstud ainult maamaja ise, siis sellest täieliku ohutuse tagamiseks ei piisa. Kui välk tabab puud või kuuri, on see ohtlik ka kodule. Kaugused on väikesed ja tulekahju võib levida teistesse hoonetesse, sealhulgas ka majja endasse.

Muidugi saate kaitsta iga hoone äikese eest eraldi. Kuid integreeritud lähenemisviis oleks mõistlik lahendus. Selleks on vaja kindlaks teha ala, mis vajab kaitset äikeste eest, ja alles seejärel valida piksekaitsesüsteemid. Ratsionaalne otsus on alati individuaalne. Mõnel juhul on kohane paigaldada kallis aktiivne piksekaitsesüsteem, teistes piisab mitme odavama piksevarda paigaldamisest. Lisaks on samal ajal lubatud kasutada erinevat tüüpi välkkiire, mille puhul võetakse arvesse nii objekti geomeetrilisi mõõtmeid kui ka materjale, millest need on valmistatud.

Võib selguda, et maamajas endas pole piksevardaid üldse. Kõrgele puule või spetsiaalsele mastile paigaldatud piksevarras kaitseb nii maja kui ka kõiki õuehooneid.

Artikli selles osas arutasime kaitset olukorras, kus välk lõi otse majja. Kuid kui välk lööb elektriliinid kuhugi kilomeetri kaugusele majast, ei jää see ka tagajärgedeta. Kuidas kaitsta maja selle ohu eest, kaalume järgmises osas.