带有金属屋顶或任何其他屋顶材料的私人住宅的防雷保护非常重要。正确安装保护电路可以保护建筑物免受雷击引起的火灾。雷电保护的设计非常简单，因此您可以自己制作这样的系统。这需要什么以及如何安装 - 我将在下面说明。
系统要素
雷击在建筑物未受保护的屋顶上会导致最严重的后果。雷暴火灾并不少见，特别是如果受影响的建筑物是由可燃材料制成的。这就是为什么防雷的存在不仅可以帮助您挽救财产，还可以挽救健康，有时甚至可以挽救生命。
安装在私人住宅中的避雷器电路的工作原理很简单：
- 避雷针负责捕获放电。它通常以金属结构为代表，位于屋顶的屋脊上（有时在斜坡上）。
- 被避雷针捕获的雷电放电沿着载流电路进一步传输。该电路由铜线、铝线或钢线制成。它将接收引脚、电缆或网状物连接到位于地面的接地结构。
- 接地 - 金属条或棒的电路，确保放电进入土壤厚度。通常，它至少埋在地下 0.8 - 1 m 深处，这样可以有效消除雷电并提高整体安全水平。
根据这一原理，配备了所谓的房屋被动防雷装置。它的运行不需要额外的能源。
另一种选择是主动保护系统：
- 这种系统的主要部分是一个有源避雷针，它安装在建筑物最高点（通常是烟囱）上方至少 1 米处。
- 该设备将自身周围一定距离的空气电离，使您能够有效拦截半径达 100 米内的闪电。
- 将来，雷电电荷就像无源系统一样，通过载流电路传输到接地系统。
这种系统的缺点是需要将其连接到电网，而且价格相当高。另一方面，有源设备的效率高于无源设备，因此，例如，花钱买昂贵的木屋是值得的。
规范保护电路安装的主要文件有：
- RD 34.21.122-87“建筑物和构筑物的防雷说明”；
- SO 153-34.21.122-2003“建筑物、构筑物和工业通信的雷电防护指南”。
保护电路安装
不同类型的避雷针
私人住宅中的防雷装置很可能独立安装。在本节中，我将告诉您它由哪些部分组成，我将从最重要的部分开始——避雷针。
它是一种金属元素，可以先发制人并提供电荷捕获。因此，雷电能量不会造成损坏，而是会重新定向到接地回路。
避雷针可以有不同的设计。我将在表中简要描述最常见的类型：
避雷针的种类
| 类型 | 特点 |
| 杆 | 适用于金属屋顶的最简单的设计。细节是一个 1.5 - 2 m 高的金属销，垂直安装在屋顶的最高点。通常，使用烟囱或天线来固定避雷针，避雷针通常放置在固定在山脊上的木制支架上。 对于制造，您可以使用与沉淀物接触时氧化程度最低的材料 - 铜、不锈钢等。圆棒的最佳厚度为 12 毫米或更厚。 如果使用空心金属管安装接收器，则其上端必须焊接或滚压。 |
| 绳索 | 它是安装在屋脊上方木制支架上的金属躯干或金属丝。允许使用金属支撑框架，但在这种情况下，避雷针本身与使用陶瓷插件的支撑隔离。
对于木屋顶，最佳电缆张力高度为距离屋脊 1 - 1.8 m，对于由不可燃材料制成的屋顶 - 从 10 cm。 |
| 网纹 | 对于瓦片屋顶，诱捕网是保护轮廓的最佳选择。它安装在山脊上，连接到公共接地回路的引下线在整个斜坡表面上从它出发。 |
充电接收器，尤其是杆式接收器，不仅可以安装在屋顶的屋脊上，还可以安装在附近生长的树木上。同时，树的高度必须至少比房屋高 10-15 米，否则系统将无法发挥足够的作用。
树应该生长在距离我们正在保护的结构 5-10 m 的地方。
有两种方法可以计算该结构是否可以保护整个房屋免受雷击：
- 最简单的方法是从避雷针的最高点到地面画一条450角的假想线。此行描述的圆圈内的所有内容都受到保护。
- 为了更准确的计算，我们使用保护半径R = 1.73 * h的公式，其中h是避雷针的高度。
避雷针的安装
保护电路的安装工作从安装接收部件开始。这里的操作顺序直接取决于屋顶结构的特点，所以这里我只给出最一般的提示。
让我们从条形模型开始：
- 为了捕获放电，我们使用直径为 12 毫米或更大的金属棒，或横截面为 15-20 毫米的管道。您也可以从 J Propster、GALMAR 等购买现成的防雷套件。
- 首先，我们安装床，用作底座。床的作用可高 烟囱、天线杆等也可以用木梁或型材管制作一个单独的框架，将其牢固地固定在屋脊上并用支架/妊娠纹加固。
- 我们通过焊接或使用夹具将金属杆固定到框架上。来自角部或异型管的避雷针可以用螺栓固定。
电缆版本是这样完成的：
- 我们在山脊的边缘安装垂直支撑。对于私人住宅，1 m 的高度就足够了。最佳支撑间距约为 1.5 m，可最大限度地减少电缆的下垂和风阻。
- 如果支撑件是木头制成的，则无需额外设备即可将捕获电缆连接到它们上。 . 我们采购用于钢杆的陶瓷绝缘子。
- 在支架之间，我们拉一根直径为 6 毫米的电缆。
防雷网的安装考虑了以下要求：
- 最佳导体厚度为 6 毫米或更厚。
- 在交叉点，导体要么焊接，要么用特殊的联轴器连接。
- 屋顶和捕捉元件之间必须至少有 20 毫米的间隙。为此，将网格放置在带有电介质底座的特殊支架上。
网片与可燃物接触的地方，间隙必须增加到15-20厘米。
安装任何避雷针后，有必要检查其电阻。此参数的最大值为 10 欧姆.
导线
下一个元素，包括房屋的防雷电路，是引下线：
- 引下线的基础是一根直径至少为 6 毫米的导线。 最佳导线横截面取决于材料，铜导线至少为 16 mm2，铝导线至少为 25 mm2，钢导线至少为 50 mm2。
- 载流导线可通过焊接或螺栓连接与避雷器相连。在我看来，最可靠的固定方式是夹紧套筒，它既能提供牢固的固定又能提供可靠的接触。
- 导体从屋顶下降到地面，固定在墙壁或落水管上。对于最简单的固定，使用订书钉，但今天可以购买特殊的紧固件来代替它们。
如果屋顶很大，那么导电线应该每 25 米向下走。
- 在房屋的墙壁和屋顶上敷设导线时，所有的匝数都必须画成光滑的弧形。这样做是为了最大限度地降低火花放电的风险。
- 在用易受腐蚀的金属制造这种元件时，必须保护导体不受潮。普通的波纹状电缆通道就可以了。
在设计目前的风管敷设路线时，需要考虑到存在的矛盾。一方面，所有法规都要求导体尽可能短。另一方面，有必要将等高线铺设到雷击风险最高的地方——沿着山墙、天窗、屋顶壁架等。
接地回路
接地必须安装在距离房屋、道路、游乐场、畜禽围栏等至少 5 m 的地方。要安装电路，建议选择土壤经常潮湿的地点，因为电流处理在干燥的土地上效果不佳。
为了安装电路，您可以购买一套特殊的金属管并连接 元素.但是这样的套件很昂贵，因此通常使用合适的导体来工作。
这个自己动手做的家用防雷元件安装如下：
- 在选定的地点，我们以边长为 1.3 至 3 m 的等边三角形的形式勾勒出结构的轮廓。
- 通过标记，我们挖了大约 30 厘米宽和 80 - 120 厘米深的沟槽。
- 在拐角处，我们用锤子敲入接地电极 - 40x40 毫米的钢角或壁厚至少为 3.5 毫米的金属管。为了方便行车，我们将接地电极的一端斜切掉，在另一端堆上一块金属板。
- 掘进深度为 1.5 至 2.5 m，同时至少 20 cm 的角或管道必须保留在沟槽底部上方。
- 我们用钢带将接地电极的上部连接成一个等边三角形。您可以使用厚度至少为 8-10 毫米的铜线代替钢带，将其拧到安装在电极中的螺栓上。为避免腐蚀，连接点的螺栓用油脂充分润滑。
- 为了连接到载流电缆，我们将钢带焊接到三角形上，然后将其带到表面。
- 我们用盐填充整个金属结构（这将通过改变土壤溶液的成分来提高其效率）并用泥土填充沟槽。
- 对于带到表面的金属带，我们用螺栓连接或联轴器固定避雷针的导电线。您也可以在此处连接电气面板的地线。
即使是相当强的放电，接地环路也能提供有效的中和。 但是，在雷雨天气，您与接地点的距离不应小于 4 m，否则有触及跨步电压的风险。
系统护理
为了使私人住宅中的雷电保护有效且无故障地工作，有必要执行最简单的预防操作：
- 每年，在雷暴季节开始之前，我们都会检查系统的所有元素。如有必要，我们会进行维修、更换或使用防腐化合物进行处理。
- 每三年一次，我们执行一个完整的预防性维护周期：我们检查连接，如有必要，拧紧联轴器以恢复接触。我们清洁表面的氧化物。我们进行电路电阻的测量。
- 每五到七年，我们会打开接地环路的地下部分。我们检查零件以确定腐蚀损坏的区域。如果管道、管件或钢带生锈超过 1/3，则必须更换元件。
结论
接地和防雷是为建筑物提供防火保护的两个相互关联的组成部分。保护电路装置的技术在上面有详细描述，在本文的视频中有展示。此外，您可以通过在评论中提问来获得有关安装防雷装置的建议。
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