歴史的参照または避雷針を発明したのは誰ですか? 避雷針(または避雷針)は、構造物に設置され、落雷から保護する機能を果たす機構です。 俗に「避雷針」とも呼ばれます。
避雷針はベンジャミン フランクリンの発明であり、彼が 1752 年に作ったものであると一般に受け入れられていますが、この日以前にも同様の構造物が存在していたという証拠もあります (たとえば、1752 年の古代寺院の高いマスト) 古代エジプト、エルサレムのソロモン王神殿、ネヴィャンスク塔、ジャック・ロムの紙凧にも建造物がありました)。 ロシアでは、1753 年に最初の避雷針が M. V. ロモノーソフと G. V. リッチマンによって作成されました。
この記事では、避雷針とは何か、その仕組み、避雷針の発明者、避雷針の作り方について説明します。 カントリーハウス自分の手で。
雷放電は非常に危険な自然現象であり、特に屋外に建造物が位置する状況では、まさに家族の平和と安全を確保するために避雷針を設置する必要があるためです。 避雷針の設置には膨大な時間はかかりませんが、最終的には建物をさまざまな気象トラブルから確実に保護することができます。
必要な資金と建築資材
民家に避雷針を設置するには、次のものが必要です。
- 避雷針用のピン。
- 電流導体用の断面が6 mmで波形の銅またはアルミニウム製の金属線。
- 接地準備用のステンレス鋼。
- 溶接機;
- 金属用の刃の付いた鋸。
- ドリル - 電動;
- マルチメーター;
- 大ハンマーまたはハンマー。
- 銃剣シャベル。
- スパナ。
- M8 または M10 ボルト。
- ダボ。
- 固定用のクランプ。
- 強力な木製のポール。
- ホルダー。
準備段階
計画は、構造物の高さを決定することから始める必要があります。 避雷針の上部は地上 12 メートル以内に設置する必要があります。
落雷から建物を保護するように設計された構造物は、限られたエリアでしか建物を保護できないことを考慮する必要があります。 構造物自体の周囲の空間は保護されていると考えることができます。 したがって、避雷針を構築するときは、これを考慮に入れて、敷地内にあるすべての物体が保護されるような方法で避雷針を構築する必要があります。
構造には 2 つのタイプがあります。
- タイプA
- タイプB
タイプ A 避雷針は 99% の保護を提供し、最も効果的な避雷構造となります。
タイプ B の構造は、タイプ A の構造と比較して効率が低く、その結果、構造を 95% しか保護しません。
重要! 避雷針によって作成される安全ゾーンは、マストの高さの 1.5 倍の半径以内になります。
つまり、高さ 10 メートルの避雷針は直径 30 メートルのエリアを覆うことになります。 より広いエリアを建物で保護する必要がある場合は、エリア全体に等間隔で 2 本または 3 本のマストを建設すると、落雷の問題を解決できます。 家を雷から守る機能を効果的に発揮するには、避雷針は地表から 2 メートル以上の高さになければなりません。
アース設置場所の選定
接地ループは、避雷針で保護される建物の基礎から最大 1 メートル、歩道やポーチから数メートルの距離に配置する必要があります。 雷雨時の接地点は危険なので、家族や来客を危険にさらさないように設置する必要があります。 家を囲う壁やフェンスの近くに置く場所を見つけるのが最善です。 オプションの 1 つは、接地ゾーンの周囲にある種の花壇や、岩や石などで構成されたものを配置することです。
コンポーネントに最適な材料:
すべての構造要素の位置を事前に決定し、マークすることも必要です。
構造物の設置
- 接地電極の取り付け。
マーキング後、シャベルを使用して三角形の穴が作成されます。各辺は少なくとも1200 mm、深さは600〜700 mmでなければなりません。 三角形の頂上から家の壁に向かって溝が置かれます。 で 終点下り導体の端が適しています。
接地要素の垂直部分の端では、角がグラインダーで切り取られ、次に尖った端が重金属製の大ハンマーで深さ 2 メートルまで地面に打ち込まれます。 アースの尖った端を地面に掘るときは、構造物が曲がらないように、スレッジハンマーで厳密に垂直に叩く必要があります。
溶接機を使用して同じ材料の部品を溶接し、そこから溝に金属の三角形が形成されます。
- 避雷針(避雷針)の設置。
エア ターミナルを取り付けるには、次の 2 つの方法を使用できます。
パンタグラフは屋根上に設置され、その後壁に垂直に下向きに設置され、半円形のプラスチックまたは金属製のクランプで屋根と壁に取り付けられます。 現在のワッシャーの下部は、家の壁からのアース線に固定する必要があります。
これを行うには、接地プレートに穴を開け、ワッシャー、ナット、ロックナットを備えたボルトを取り付けます。 引下げ導体の剥がされた(尖った)端は、ワッシャー、ナット、ボルトを使用してクランプされ、ボルトにツイストペア線が巻き付けられます。 その後、穴は埋められます。
検査
設置されたシステムはマルチメーターでチェックする必要があります。 抵抗測定を実行します - デバイスの値は 10 オーム以下である必要があります。 デバイスの測定値が標準の測定値と異なる場合は、構造のすべての接合部を確認してください。構造の輪郭全体に沿って良好な導電率がある必要があります。
結論
屋根に避雷針を適切に設置すると、家や近くの建物を雷から守ることができます。
民家の場合、避雷針の問題は所有者が決定することに注意することが重要です。 原則として、家屋への落雷の可能性を最小限に抑える建物を配置する際には、次のような多くの要素があります。
- 家が低い場所にある場合、雷雨の際に家に落雷が起こる可能性は非常に低くなります。
- 家の隣に高層の建物がある場合、雷に打たれる可能性が高くなります。 したがって、落雷の危険は、隣に高い建物があることによって軽減されます。
- 避雷針が取り付けられている場合 隣, その場合、あなたの家も隣人の避雷針のカバーエリア内に入る可能性があります。
したがって、場合によっては、緊急に避雷針を設置する必要がない場合もあります。 設置の実現可能性は、上記の要因に応じて評価する必要があります。
家やコテージの避雷対策の開発を始める前に、避雷針とは原理的に何なのか、またその設置方法を整理する方法を理解する必要があります。 避雷針は、保護対象物に害を及ぼさないように、放電を地面に誘導する導体システムです。 避雷針の役割は、落雷から建物を保護することです。 避雷針が動作しているこのビデオでは、要素の最大限の力を感じることができます。
金属屋根が一番危険
雷保護の鍵 – 統合されたアプローチ
個人宅の避雷はかなり広い概念です。 まず第一に、それは外部と内部の2つの亜種に分けられます。 統合されたアプローチと外部と内部の両方の保護を適切に設置することによってのみ、家の安全が保証されます。
避雷の外部コンポーネントは避雷針です。 避雷針の設計に応じて、いくつかのタイプがあります。
- 芯;
- ケーブル;
- 網目状になる。
個人宅で最も一般的な避雷針は棒型です。 その理由は、シンプルなデザインと簡単に自分で作ることができるためです。 ケーブル避雷針は、家の屋根の上の支柱に張られた 1 本または複数の金属ロープです。 劣らず 効果的なタイプ避雷針はメッシュ構造です。 これ 金属グリッド接地すると屋根が表面全体に引き裂かれます。
避雷装置
内部避雷は、家、その居住者、そしてその中のすべてのものを落雷の影響から保護する必要があります。 このような電力の放電は、たとえ優れた避雷針が邪魔をしたとしても、跡形もなく通過することはできません。 超強力な電磁場が形成され、そのカバーエリアにはすべての導体が含まれますが、ほとんどの場合 - エンジニアリング コミュニケーション: ガスパイプライン、給水、暖房システム。 重大な過電圧が発生します。
建物や電気製品の内部保護のために、特別な装置(サージサプレッサーまたはSPD)が設置されています。サージ保護装置です。 この装置を高品質の外部避雷設備と組み合わせることで、家を落雷から保護します。
内部の雷保護も重要です
避雷針は何で構成されていますか?
自分で家の避雷器を設計、製造、設置するには、それがどのような要素で構成されているかを理解する必要があります。 民家の避雷針はいくつかのコンポーネントで構成されています。
- 避雷針;
- ダウン導体。
- 接地電極。
簡単な言葉で言うと、避雷の原理は次のように説明できます。避雷針は、その動作領域内のすべての雷を「収集」し、引き込み線に沿って地面に誘導します。
避雷針は、最初に落雷を受ける避雷針の部分です。 自家製避雷針の最も一般的なオプションはロッドタイプです。 家のサイズと構成に応じて、屋根または自立型支柱に設置できます。
屋根上の避雷針
引下げ導体は、雷を地面に導く導体です。 それは銅、鋼、または アルミ線。 主な条件は、引き込み線が家の他の金属部分と接触しないようにすることです。
接地電極 – 電流を地面に流す金属棒。 ほとんどの場合、接地電極は土壌に掘られた 3 つの長い断面セクションの形をとります。 それらは三角形で互いに接続されています。 民家のすべての避雷要素は溶接によって互いに接続されています。 これが不可能な場合は、ボルト接続を使用してください。
自分で避雷針を設置する準備をする
最も 簡単なステップ雷保護の組織はその設置です。 はるかに責任感が強いと考えられている 準備作業: 計算、場所と材料の選択。 この段階で重大なエラーがなければ、60% の成功が保証されます。 だからこそ、慎重かつ入念な準備の重要性を過小評価すべきではありません。
落雷回避計画
正確な計算のための公式
家の屋根に長い鉄筋を設置し、ワイヤーで地面に接続すれば、落雷から家を守ることができると考えるべきではありません。 避雷針はかなり複雑で、非常に責任のある設計です。 民家に避雷針を作る前に、すべての計算を行い、リスクを評価し、あらゆる小さなニュアンスを考慮する必要があります。
計算するには、電気機械学のマニュアルを読んだり、ギムレットの規則を覚えたりする必要はありません。 タスクは選択することです 必要なサイズ避雷針を使用して、必要な領域を保護します。 数式を使用してカバーエリアを正確に計算すると、98% の保護を達成でき、雷が家に侵入するのを防ぐことができます。
もし 私たちが話しているのは小さな家やコテージを保護するのに最適な棒型避雷針について。保護ゾーンは円錐形です。 避雷針の必要な高さを決定するために使用される係数を取得するために、計算方法が使用されました。
h = (rх+ 1.63hx)/1.5、h は避雷針の高さ、hx は保護される建物の高さ、rx はレベルでの保護ゾーンの必要な半径です。 頂点保護された建物。
この式は、高さが 150 m 以下の避雷針に当てはまります。これは、民家に避雷を提供するには十分以上です。
避雷針防護ゾーン
避雷針の材質の選択
ダーチャや自宅で避雷針を作る前に、材料を決める必要があります。 製造に使用される金属は非常に重要です。 現在では、鋼鉄、銅、アルミニウムで作られています。 これらの材料の抵抗値の違いにより、必要な面積が異なります。 断面.
3 つのタイプすべてのプロパティを明確に表示するために、データが表に含まれています。
異なる材料を使用する場合の最小導体サイズ
表は、銅がこのタスクに最もよく対応していることを示しています。 鋼のプロファイルから自分の手で避雷針を作る方が安価です。 引き込み導体は、他の避雷要素よりも断面積が小さくなります。 避雷針から接地まで徐々に厚みを増していくのが正解でしょう。 構造全体に同じ金属を使用するのが最善です。
銅は最も信頼性の高い材料です
避雷針および接地線の設置場所
適切な設置場所を選択することも同様に重要です。 避雷針は敷地内で最も高い位置にある必要があります。 円錐形の保護ゾーンを忘れないでください。 家全体がこのゾーン内にあることを確認してください。 家からの保護が遠ければ遠いほど、保護は高くなければならないことがわかりました。
経済的な理由から、避雷針を家の屋根に設置する方が合理的です。そうすれば、高いサポートの追加建設にお金を費やす必要がなくなります。 専門家は、屋根の中央に避雷針を設置することをお勧めしません。壁の1つに固定することをお勧めします。 これにより、屋根の一部の要素が雷の邪魔になる可能性が低くなります。
接地電極の配置については別途考慮する必要があります。 大電力が地面に放電する瞬間、接地電極の近くには誰もいないはずです。 したがって制限されています 最小距離接地ループから家の壁まで - 1 m、歩道および歩道まで - 5 m 接地電極を人里離れた場所に置き、フェンスを作るか、警告標識を設置してください。
サポートはしっかりと固定する必要があります
避雷針設置アルゴリズム
すべての後 必要な計算完了、設置場所の選択、必要数量 適切な材料購入したら、雷保護の構築を始めることができます。 インストールはいくつかの段階で実行されます。 主要 設置工事土製のものが先行します。 詳細な手順民家で避雷針を作る方法に関するビデオを見ることができます。
動画:民家の避雷針
接地工事の義務化
避雷針が高い支柱の上に配置されているという事実にもかかわらず、その設置は地面から始める必要があります。 最初のステップは、アース用の穴を掘ることです。 ダーチャや避雷針を作る前に 個人的な陰謀、アースの種類を決めます。
閉じた形状の接地電極は、金属ストリップを使用して三角形に溶接された 3 本の金属棒で構成されています。 このタイプの接地には、適切な形状と深さの穴を掘る必要があります。 リニアタイプの接地では、設置に溝が必要です。 接地電極は一列に設置され、溶接によって接続されます。
閉じた接地電極の場合、ピットは次のようになります。
電極の長さと同じ深さの穴を掘らないでください。 接地棒を地面に0.5〜1 mの深さまで差し込むだけで十分です。 引き込み導体が接地する場所を分析し、この点を深いトレンチで接地電極の位置に接続します。
内部の雷除去システムも接地する必要があります。 シールドは長いワイヤで接地電極に接続され、地下に敷設されます。 これらの目的のために、将来の接地電極とサージ保護デバイスを接続する別のトレンチを掘る必要があります。
土を大事にしてください。 電流が地面に容易に流れるためには、土壌の電気伝導率が高くなければなりません。 砂質土壌はこの特性を誇ることができません。 多くの場合、接地エリアの土壌は、この指標を高めるために人工的に塩溶液で飽和させられます。
主な仕事の順番
接地設計はシンプルですが、信頼性と動作の安全性のすべての要件を満たさなければなりません。 家庭の接地導体として、コーナー、ストリップ、パイプなどの鋼製プロファイルの長いセクションをいくつか使用します。 それらは溶接によって互いに非常にしっかりと接続されています。 接地線の材料は十分な余裕を持って選択する必要があります。 地下にいる間 湿気の多い環境、金属は簡単に腐食し、錆び、壊れ、サイズが小さくなります。
民家の接地
選択した場所に避雷針サポートを取り付けます。 嵐が始まる前であっても、強風によって避雷器が落ちたり破損したりしないように、安定性と耐久性がなければなりません。
計算式で計算した必要な長さの避雷針を用意します。 長い丸めた金属片がなくても大丈夫です。 いくつかの部品を溶接で接続できます。 中空パイプを避雷針として使用した場合は、その端に金属プラグを差し込んで溶接します。 避雷針をサポートに取り付けます。
避雷針はしっかりと固定する必要があります
適切な直径と長さのワイヤを避雷針にしっかりと接続する必要があります。 太いワイヤーの代わりにスチールストリップを使用することもできます。 また、非常に柔軟であり、接地ループに沿った放電にも同様に対処します。
引下げ導体は屋根の金属部分から絶縁する必要があります
接地ループの全長が家の金属部分に接触しないようにしてください。 ご存知のとおり、電流は最も抵抗の少ない経路に沿って流れます。 避雷設備が不適切であると、200,000 A の雷放電が反対方向に送られる可能性があります。
銅ダウン導体
引き込み導体は、接続点で接地導体に溶接するだけでなく、土壌に入る接地導体の全長に沿って溶接する必要があります。 接地電極を地面に打ち込み、穴とすべての溝を埋めます。
避雷針の定期メンテナンス
避雷針は金属でできた構造物です。 また、金属は環境の攻撃的な影響に対する耐性が非常に低いです。 避雷針が錆びて特性が失われるのを防ぐために、システムを定期的に検査して確認する必要があります。
まず、設置段階で、すべてのボルト接続を絶縁し、腐食から保護する必要があります。 特別な構成。 この手順は毎年繰り返す必要があります。 溶接接合部は保護のために塗料でコーティングする必要があります。
システムの全長を確認してください
春には、雷雨の季節が始まる前に、回路全体の目視検査を実施し、接点を確認し、必要に応じて酸化物を除去することをお勧めします。 避雷針回路の接触不良は非常に危険であり、システムが開いたり火災を引き起こす可能性があります。
地下部分の避雷も管理する必要があります。 これは毎年行うことはできませんが、少なくとも 3 年に 1 回は行う必要があります。 接地電極と引き込み導体を掘り出し、損傷や腐食損傷がないか確認します。 場合によっては、錆が金属を「侵食」しすぎて、接地電極の一部の要素を交換しなければならないことがあります。
文盲で保護をインストールするよりも、まったく保護をインストールしない方が良いことを理解することが重要です。 このような高電圧と電流に関しては、少しでもミスがあれば致命的になる可能性があります。 自分の能力に自信がなく、自分の手で民家に避雷針を設置できるかどうか疑問がある場合は、リスクを冒さず、専門家の助けを求めた方がよいでしょう。
お金や刑務所から安全な人間は誰もいませんし、落雷からはさらに安全です。 まばゆいばかりの閃光と耳をつんざくような轟音の後、最も楽しいことは、経験した印象からわずかな恐怖と喜びを感じて逃げることです。 家の中の電気製品が切れてしまったら大変です。 火事になるとさらに大変です。 人が雷に打たれることは絶対に容認できません。 結論は簡単です。避雷針を作ります。
家への落雷は美しいとは言えません
民家用避雷針オプション
避雷針には、設計の種類に基づいて 3 つの主なタイプがあります。
- 避雷針;
- グリッドの形で。
- ケーブル避雷針;
- 避雷針としての屋根覆い。
避雷針は購入することも、自分で作ることもできます
ロッドの形をしたエア ターミナルが最も有名で広く普及しています。 既製のファスナーを使用した工業製品もあります。 自分の手で作るのが好きな人にとっては、建物を飾るエレガントな構造を作ることが可能です。 いずれの場合でも、鋼ピンの断面積は少なくとも 70mm2 でなければならず、銅製品の場合は 35mm2 で十分です。 したがって、その直径は7〜10mmにすることができます。
ロッドの長さは 0.5 ~ 2 m の間で変化し、建物の周囲のすべての物体の上に少なくとも 0.5 メートル突き出る必要があります。 避雷針は一点で電荷を受け入れるため、小さな建物を保護するのに特に効果的です。
メッシュ状の避雷針は大きな屋根に便利です
メッシュ状のエアターミナルは直径約6mmのワイヤーでできています。 写真では、この種の構造が実際にどのように見えるかを見ることができます。 すでに存在しています 既製のデザインセルサイズは3~12m。 このタイプの避雷器は屋根上での使用に便利です 広いエリア。 被覆材の火災を防ぐために、避雷針は屋根面から0.15mの距離に取り付けられています。
ケーブル避雷針は尾根に簡単に設置できます。
個人宅では、ケーブルの形の避雷針を使用する方が便利です。 それは屋根の尾根に取り付けられ、反対側の切妻の 2 つの支柱に固定されています。 ケーブルに加えて前述のサポートにピン避雷針が取り付けられている場合は、組み合わせオプションも可能です。
ケーブルの直径は 5 mm 以上で、屋根から安全な高さに取り付ける必要があります。 このタイプの構造は通常、非金属のカバーを備えた屋根で使用されます。
避雷針としての屋根の継ぎ目
屋根の金属屋根は、特定の条件下では避雷針としても機能します。 この場合、金属タイル、波板、亜鉛メッキ板の厚さは0.4mm以上必要です。 追加の材料を使用せずに雷から保護することは魅力的です。
実際には、これを行うのは簡単ではありません。なぜなら、外装材は木製であることがほとんどですが、デッキ材の下に可燃性の物質があってはなりません。 さらに、引き込み導体を個々の被覆シートに接続する必要があり、これには多大な労力がかかります。 このオプションは、金属シートがすでにしっかりと接続されているシーム屋根に適しています。 この場合、金属被覆の上にコーティングを施すと被覆への着火は不可能となる。
引下げ導体はどのように機能しますか?
自作の場合、避雷針、引き込み線、接地線の材質が同じで溶接で接続されているのが理想です。つまり鋼材です。 このソリューションにより、保護の信頼性と耐久性が保証されます。 実際には、亜鉛メッキおよび銅メッキの要素を使用することも可能です。 さまざまな素材。 それらの接続はボルトとナット付きのクランプを使用することで確実に行われます。
家の屋根、壁、地下室の引下げ導体
ロッドまたはストリップの形の鋼鉄導体は少なくとも 50mm2 の断面積が必要ですが、アルミニウム導体は 25mm2 のサイズが許容され、銅線は 16mm2 の断面積で使用できます。は、それぞれ直径 8.6 mm と 5 mm に相当します。
引下げ導体は、避雷針と接地電極を最短経路で接続するように配置されます。 この場合、この領域で火花放電や発火が発生する可能性があるため、鋭い曲げは許可されません。 同じ目的で、導体は壁や建物の他の要素の可燃性材料の表面から少なくとも100 mmの距離に配置されます。
接地電極の要件
接地電極は、地面に打ち込まれ、水平ストリップによって溶接により相互に接続された複数の金属棒で構成されています。 ストリップは地表に運ばれ、引き込み導体に溶接されます。 接地回路を適切に配置する方法は、記事「自分の手で民家に220Vと380Vの接地を行う方法 - デバイスとすべてのサイズ」で詳しく説明されています。
テストの準備ができたグラウンド ループは次のようになります。
避雷針の接続に保護接地ループを使用することは推奨されないことに注意してください。 共通接地線を使用する場合 雷放電表面上 家庭用器具危険な電圧が発生する可能性があります。 電気配線などの保護に 家庭用器具落雷で民家に エントランスパネルインパルスノイズ保護装置(SPD)が搭載されています。
避雷針の接地はポーチや通路から 5 m 以内に設置され、水平コネクタは少なくとも 0.8 m 埋め込まれます。 これは、落雷が発生した場合に人が怪我をする可能性を減らすために必要です。
避雷針防護ゾーン
隣家の避雷針や近くにある金属製の塔があれば、家を落雷から完全に守ってくれるという幻想を抱いてはいけません。 避雷針の保護ゾーンには非常に特殊な境界があります。 いずれにせよ、ダーチャは独自の雷対策を手配する必要があります。
保護ゾーンのサイズは避雷針の高さによって決まります
避雷針によって作成される安全コーンの角度は 45 ~ 50°です。 この規則は、高さ 15 m までの避雷設備に適用されます。 上のスケッチは、45°の角度で、保護ゾーンの半径が地面からのロッドの頂点の高さに等しいことを示しています。 値が 50° の場合、保護ゾーンはわずかに大きくなります。
したがって、避雷針をより高い位置に設置するほど、保護される表面積は大きくなります。 いずれの場合も、民家は完全に保護コーンゾーン内に収まらなければなりません。 庭内のすべての建物が同じ規則に従って保護されることが非常に望ましいです。 したがって、家の屋根に避雷針を設置すると便利です。 建物の中央よりも片側にピンを固定する方が簡単で、屋根に落雷する可能性が低くなります。
広いエリアの場合は、別の避雷針を設置する必要がある場合があります。 専用マストに取り付け可能です。
私たちは自分たちの手で避雷器を設置します
まず第一に、上記の推奨事項と手持ちの資料に従ってエア ターミナルを選択する必要があります。 カントリーハウスの屋根に通常のスチールピンを取り付ける最も簡単な方法。 亜鉛メッキパイプやアルミニウム棒を使用するとさらに効果的です。 パイプを使用する場合は、パイプの上端を塞いでください。
必要な長さと直径のケーブルがあれば、尾根に沿って伸ばすのは難しくありません。 広い屋根エリアでは、グリッド オプションを使用するとより効果的です。 どのような設計のエアターミナルでも、風によって邪魔されないように固定する必要があります。
注意: 避雷針の 3 つのコンポーネントすべてを同じ材料で作ると、システム全体の電気的接触を確保するのが簡単になります。
溶接を念頭に置いていない場合は、太い導体から引き込み導体を作成する方が簡単です 銅線上記の推奨事項に従ってください。 確実な接続避雷針付きは、ボルトとナット付きの亜鉛メッキクランプを使用して提供できます。 導体を排水管サポートに固定するのが現実的です。
三角形のグランド ループの寸法
人が存在する可能性が最も低い場所に接地ループを設置するのが最善です。 常に湿気が多い場所に置くのも効果的です。 これにより、接地電極と地面との接触が改善されます。 隣に警告標識を設置しても問題ありません。 ボルト接続接地導体を使用する場合は、建物の基礎の地上で実行し、溶接によって地面での接触を確保することをお勧めします。
システム全体を設置した後、避雷針から地面への電気接続をマルチメーターでチェックできます。 グランドループの抵抗は特別な装置でのみチェックできます。 近くに人がいる可能性がある場合、その値は 10 オーム以下である必要があります。 家から離れた場所に別の避雷針を設置する場合、接地抵抗は 50 オームを超えてはなりません。
標準接地抵抗計
少なくとも年に 1 回、システム全体の整合性を視覚的にチェックすることは理にかなっています。 数年に一度、アースを掘り起こして金属の腐食の程度を評価する必要があります。 地面の棒が著しく細くなった場合は、交換する必要があります。
なぜ避雷針が必要なのか
あまり読み書き能力のない開発者の中には、家の棟に取り付けられた金属ピンがその上の円筒形の円に沿ってすべての雷を引き寄せ、電線に沿って地面に導くと考える人もいます。 この目的のために、線材の一部が家の近くに特別に埋められます。 このような考えは科学とは程遠いものであり、家の近くの地面に金属のピンを突き刺し、尾根上の棒に結び付けても何の利益ももたらしません。 なぜ?
- 500,000 Aの電流と1000000000 Vの電圧に耐えられるワイヤはどこで見つかりますか? これはまさに雷が地面に落ちたときに発生する放電の種類です。
- 原則として、なぜ雷を引き寄せて電線に沿って誘導し、引き込み線の過熱により建物に火災が発生する危険があるのでしょうか?
- 場合はどうすればよいですか 夏の別荘高さの異なるいくつかの建物? 全員のために避雷針システムを作らなければならないのでしょうか?
結論。 避雷針ではなく避雷針を設置する必要があります。 すべての行動は、雷を引き寄せることを目的とするのではなく、逆に、雷が構造物に当たる可能性を最小限に抑える状況を作り出すことを目的とすべきです。
避雷針は落雷から建物を守ります
これはとても 複雑な計算、簡略化した式は次のようになります。 大ミス。 初期設定を完了できない場合があります 技術仕様、いくつかの理由が考えられますが、そのうちのいくつかは客観的であり、人間の影響を受けにくいものです。
民家に避雷針を設置する時期
繰り返しますが、雷に関するちょっとした理論を覚えておく必要があります。避雷針の設置中の動作がより明確になります。 雷にはいくつかの種類が考えられますが、ここでは雲から地面への方向のみに注目します。 初期段階ではストリーマーが表示され、後にそれらが接続されて段階的なリーダーを形成します。 彼らは明るく光り、素早く地面に向かうものです。
地面から雲への雷
あなたが近づくにつれて、地球上の偏電場の電圧が増加し、その中のすべての電子が上向きに向かって突進します。 ハイポイント応答ストリーマーをスローします。 リーダーに接続され、回路が閉じられ、放電が地面に流れ込みます。 チャネルは 20,000 ~ 30,000°C まで加熱され、空気が膨張して強力な空気が生成されます。 音波(雷)。
これで、家に避雷針を設置する必要がある時期がより明確になります。
- 特定の地域の土地に たくさんのイオン。 このようなゾーンは水浸しの地域にあり、大量の電荷が蓄積される可能性があります。 お住まいの地域で雷がどのくらいの頻度で発生するかに注意し、昔からの人に相談してください。 雷が物体に落ちたケースを覚えていない場合は、避雷針を設置する必要はありません。
- 家は電荷が蓄積する可能性のある土地に位置しており、この地域では落雷が珍しくありません。 避雷針の設置は必須ですが、設置規則を厳密に遵守し、事前計算を実行する必要があります。
雷から家を守るために注意する価値があります
避雷針はどのように機能しますか?
効果的な避雷システムは、建物エリアへの階段状の雷リーダーの方向を最小限に抑えることを目的としています。 そして、このためには、条件が1つだけあります。特定の地域の地球の電位は最小限であり、必然的に隣接する地域よりもはるかに低くなければなりません。 避雷針がこのタスクを実行する必要があります。 雷雨時だけでなく、常に電荷を大気中に送り込み、それによって電圧の可能性を大幅に低下させます。 対向するストリーマーの出現条件がなくなり、稲妻は他のエネルギーの出口を見つけます。
重要。 避雷針に雷が落ちた場合、それは正しく設置されておらず、利益ではなく害をもたらしていることを意味します。
落雷の後に火災が発生します。 そして、彼を消すよりも警告する方が良いです
保護領域のサイズは、接地ピンの数と品質によって異なります。接地ピンは電子を収集し、ワイヤを介して避雷針の垂直ピンに送ります。 そこから、電子は徐々に大気中に移動します。 この継続的なプロセスにより、家の下の電位が低下し、落雷の可能性が自動的に最小限に抑えられます。
避雷針の動作原理が明確になり、システムの各要素のタスクが明確になったので、住宅保護の設置を開始できます。
段階的なインストール手順
上記からすでに明らかなように、避雷は効果的な接地と組み合わせてのみ設置する必要があります。そうしないとシステムは機能しません。
接地線の数、サイズ、位置を計算した後でのみ作業を開始することをお勧めします。 このような計算を実行できるのは、資格のある専門家のみです。 ちなみに、設置後は特別な装置(メガ)を使用して接地の有効性をチェックする必要があります。インジケーターが不十分であることが判明した場合は、修正するか完全にやり直す必要があります。
避雷設備が設置される屋根
ステップ 1. ワイヤー固定蔓を曲げて、リッジ ホルダーの 2 つの半分を組み立てます。
蔓を曲げる方法
その部分はどのように見えるべきでしょうか?
これらは、穴とネジを調整することで主要なパラメータを変更できるように作られています。 要素をスケートにしっかりと固定できます さまざまなサイズ、締め付けの信頼性は動作期間全体を通じて維持されますが、自然にねじが緩むことは完全に排除されます。
固定要素
ステップ 2. 引下げ導体ホルダーをリッジに取り付けます。 避雷針システムを購入する場合 鉱工業生産– 優れています。機器の設置に必要な要素がすべて揃っています。 自分で作ることもできますが、追加の時間がかかります。 さらに、ホルダー 手芸デザイン性が大幅に失われ、建物をまったく装飾しません。
それらの間の距離は約 1 メートルです。ワイヤーが屋根カバーに触れないように注意する必要があります。 同じピッチで固定するようにしてください。この方法では、システムの見た目がはるかに良くなり、システムに悪影響を与えません。 外観住宅。
実践的なアドバイス。 特に屋根の上で作業する場合は、必ず安全ロープを使用してください。 金属コーティング。 購入できない場合 産業機器クライマーの場合は、基礎を自分で作ります。
蝶ナットをしっかりと締め、スパナまたはペンチを使用します。 後で犯した間違いを修正するのは難しく、再び屋根に登る必要があることに注意してください。 ワイヤーを取り付けるためのすべての垂直支柱が厳密に同じ線上に配置されていることを確認してください。
ナットを締める
ステップ 3. リッジホルダーにワイヤーを置き始めます。 直径は専門家によって計算されますが、ほとんどの場合、6 mm未満にすることはできません。 ワイヤの表面を亜鉛の層でコーティングすることが望ましい。これにより、性能特性が大幅に改善される。
ホルダーにワイヤーを固定する
- ワイヤーが錆びず、屋根に茶色の筋が入りません。 錆びの痕跡は建物の外観を著しく悪化させます。
- ワイヤーが錆びないという事実により、抵抗インジケーターは長期間変化しません。 そして、これは避雷針にとって非常に重要なパラメータです。
- 接続点の抵抗が減少し、動作中に物理的および電気的特性が劣化しません。
すべての避雷要素の品質をケチるべきではありません。そうしないと、効果が不十分になり、購入と設置のためのお金が無駄になる可能性があります。 特別なタングとペンチを使用してワイヤーをクランプします。
ステップ 4. 斜面からはみ出たワイヤーの端を直角に曲げ、高さ約 50 cm を残し、余分な部分を専用のワイヤー カッターで切り取ります。
ステップ 5. ネジ接続部に特別なマスチックを塗布します。ない場合は、通常のグリースを使用できます。 マスティックは追加の保護を提供します 金属表面酸化から。 実際、ナットを締めるとき、強い摩擦によってねじ山の亜鉛が壊れ、露出した金属を保護する必要があります。
マスチックまたはグリースの塗布
ステップ 6. ワイヤーを縦方向に斜面に取り付けます。 ここで、設置技術は屋根材の種類によって異なります。
実践的なアドバイス。 避雷針の設計により、1 本のワイヤーを前方の斜面から後方に移動する必要がある場合があります。 リッジワイヤとの交差点でそれらを接続することをお勧めします。このためには、ボルトで固定された要素を使用します。 このようにして、引下げ導体間の信頼性の高い接触が実現されます。
ステップ 7: ブラケットを側溝の端にネジで固定します。 排水システム、ワイヤーはボルトでそれらに固定されています。 接続部は強い力で締めてください。
ブラケットは側溝の端にネジ止めされています
導体の敷設方法
家屋に設置された引下げ導体はアースに接続されています。
避雷網からの引き込み線と接地線を接続するには、分離板付きクロスクランプを使用します。
引下げ導体テストクランプ
アースをとる
これは、すでに上で報告したように避雷針の最も重要な要素であり、専門家だけが知っています。 特別教育。 彼は土壌の抵抗、その組成、近接性を知らなければなりません 地下水およびその他の初期データ。 計算に基づき、各接地の材質、金属ピン、距離と数量、埋設深さを選定します。 家の大きさに応じて、接地線の特定の位置が選択されます。
なぜ避雷針は接地されているのですか?
- 鋼ピンの場合、断面積は少なくとも 80 mm2、銅ピンの場合は 50 mm2 である必要があります。 鋼と銅の酸化速度は異なり、酸化物は電流伝導性に悪影響を与えることに注意してください。 ロッドの断面積と表面積は慎重に選択する必要があり、抵抗測定は毎年行う必要があります。 臨界値に達したら、ロッドを掘り出して錆を取り除くことをお勧めします。
- トレンチの深さは少なくとも5.0メートル、長さは少なくとも3メートルです。 これらの指標は土壌の物理的特性に大きく依存し、現場の専門家によって決定されます。
- クランプはすぐに初期抵抗値を失いますので、すべての地下接続を溶接することをお勧めします。 溶接は両側で行う必要があり、縫い目の長さは少なくとも5センチメートルです。
- 専門家は、丸いピンの代わりに、厚さ1 mm以上、幅約3〜4センチメートルの金属ストリップを使用することをお勧めします。 このような金属は安価であるだけでなく、地面との接触面積が大きいため、避雷針の動作時間が大幅に長くなります。
避雷針を作るか作らないかは開発者次第です。 政府の建物や多数の人が集まる施設にのみ厳しい要件が設けられています。 システムの性能に関する正確な統計はなく、どれだけの落雷が建物から回避できたのか、また装置の効率は誰にもわかりません。
これで、民家に避雷針を適切に設置する方法がわかりました。 ただし、作業を開始する前に、構造物への落雷の可能性に影響を与えるすべての要因を慎重に分析し、それから最終的な決定を下す必要があることをもう一度思い出してください。 避雷針の設置が期待どおりの効果を発揮するには、家の屋根が既存の建築基準を満たしている必要があります。 これを達成する方法については、当社の Web サイトのページをご覧ください。
個人宅と 田舎のダーチャ多くの場合、建物自体のみが高さとなるオープンスペースに位置しています。 このため、雷雨の際には、建物に落雷が発生する重大な危険があります。 この状況は、その中にいる全員が感電するだけでなく、火災や物的損害につながる火災の可能性も脅かします。 放電がどこに起こるかを誰も予測できないため、その悪影響を防ぐ最も効果的な方法は避雷針です。
だからこそ、民家のほとんどの所有者にとって、 夏の別荘自分の手で避雷針を設置することが重要です。 例外は、低地に位置する建物で、その屋根が地面の最高点より下にある場合や、隣接する建物とその避雷針の保護区域内にある場合があります。
典型的な避雷針の設計と動作原理
図 1: 避雷針装置避雷針の全体的な設計は、避雷針、引き込み線、接地線の 3 つの要素で表されます。 現地の状況や好みに応じて、それぞれ異なるデザインになる場合があります。 では、それぞれのオプションがなぜ必要なのか、そして特定の状況でどのオプションを選択すればよいのかを見てみましょう。
避雷針
この要素の名前そのものがその目的を由来しており、実際、雷からの放電を受ける電極として機能します。 電流値は100〜200 kAに達する可能性があり、薄い導体を簡単に焼き切る可能性があるため、その主な基準は良好な導電率と熱安定性です。 避雷針として以下のものを設置できます。
- コア構造。
- 格子;
- ケーブル;
- 屋根の表面そのもの。
避雷針は、屋根自体に直接取り付けることも、特別な金属マストに取り付けることもできます。 同時に、その高さは建物のすべての構造に必要な保護ゾーンを提供する必要があります。 したがって、このような避雷針は、面積と高さが小さい建物に適しています。
米。 2:避雷針
このようなロッドデバイスは、銅、アルミニウム、または鋼であり得る。 最初の 2 つは腐食破壊に対して優れた耐性を持っており、そのため、そのような避雷針は長期間の動作中であっても実際に導電性と断面積を失うことはありません。 鋼製の金属ピンは、前の 2 つとは異なり、大電流が流れても溶ける可能性がはるかに低いため、落雷が頻繁に発生する地域に非常に適しています。
米。 3: メッシュ避雷針
グリルは、高層ビルや高層ビルなどの広いエリアの避雷針として使用されます。 ショッピングセンター。 前のオプションとは異なり、建物のデザインに影響を与えないため、モダンな外観に使用できます。 このような避雷針は所定の断面とセル サイズを持たなければならず、原則として少なくとも 6 mm 2 の補強材が選択されます。 設置は断熱材を介して屋根から安全な距離(少なくとも15cm)で行われます。 軸受構造.
図 4: ケーブル避雷針
ケーブル避雷針は、保護エリアまたは建物上に伸びる柔軟なワイヤです。 避雷針の材料消費量を抑えて、長いエリアを守ることができます。 自立型支柱と屋根の両方で実行 カントリーハウスの建物。 前者の場合、サポートはセクションの始まりと終わりに設置され、2 番目の場合は屋根の始まりと終わりに設置されます。
導電性オプションを屋根材(波板、金属タイル等)として使用すると、避雷針の避雷針として使用できます。 ただし、次の条件を満たす必要があります。
- 金属層の厚さは、スチールの場合は少なくとも 4 mm、銅の場合は 5 mm、アルミニウムの場合は 7 mm 以上です。
- 下 屋根材可燃性の材料(断熱材、垂木など)がないこと。
- 金属の外側は誘電体材料で覆われていません。
金属屋根から避雷針を作ると、避雷針にかかる費用を節約できます。
下り導体
電流を避雷針から接地電極にそらす導体です。 金属ワイヤーまたはタイヤで作ることができます。 銅製の場合は少なくとも 16 mm 2、アルミニウム製の場合は 25 mm 2、鋼製の場合は 50 mm 2 以上の断面積が必要です。 下り導体には次の要件が適用されます。
- 家の壁や他の構造物から断熱する必要があります。
- 電流の流れの最短経路が選択されます。
- エアギャップの破壊が発生する可能性のある曲がりや曲がりがないこと。
- 電気接続部の十分な導電性。
必要に応じて、引き込み線はケーブル チャネルまたはその他の方法を使用して家の表面から絶縁されます。 この手順は、導電性仕上げまたは可燃性の表面を備えた建物に特に関連します。
接地電極
地面に埋め込む形で作られています。 使用される材料は、地中に埋められた鋼または銅の要素です。 それは補強材またはタイヤで形成されており、その要件は PUE の条項 1.7.111 によって確立されており、表 1 に示されています。
表1
材料 | 断面プロファイル | 直径、 んん |
断面積、mm | 厚さ 壁、mm |
鋼鉄 | ラウンド: | |||
黒 | 16 | — | — | |
10 | — | — | ||
長方形 | — | 100 | 4 | |
角度のある | — | 100 | 4 | |
パイプ | 32 | — | 3,5 | |
鋼鉄 | ラウンド: | |||
亜鉛メッキ | 垂直接地導体の場合。 | 12 | — | — |
水平接地線用 | 10 | — | — | |
長方形 | — | 75 | 3 | |
パイプ | 25 | — | 2 | |
銅 | ラウンド: | 12 | — | — |
長方形 | — | 50 | 2 | |
パイプ | 20 | — | 2 | |
マルチワイヤーロープ | 1,8* | 35 |
接地ループのすべての部分をループにして閉回路を形成することも、連続線に並べることもできます。 もちろん、クローズドバージョンの方が信頼性が高いと考えられます。 輪郭寸法は現地の状況に応じて選択されます。
米。 5:接地電極の設置例
接地回路の主な要件は、金属からアースへの遷移抵抗の確立された値を確保することであるため、湿った層に配置するか、定期的に水をかけるか、遷移抵抗を低減する材料で処理することをお勧めします。そして広がる電流の面積を増やします( 木炭そして塩)。 PUE の条項 1.7.103 によると、相電圧が 380、220、127 V のネットワークでは、抵抗はそれぞれ 5、10、20 オーム以下である必要があります。
接地電極の位置は、壁から 1 m、歩行者用通路から 8 m 以内にある必要があります。 この時点でステップ電圧が発生し、影響を受けるエリアの半径内にいる人に感電を引き起こす可能性があるため、雷雨中に回路に近づくことや、通電素子に触れることは固く禁じられています。
準備
避雷器を設置する前の準備段階では、将来の避雷針のパラメータを計算し、すべての要素を選択する必要があります。 これにより、建物が以下の事態に陥るかどうかが決まります。 保護ゾーン欠陥があった場合にどのパラメータを変更する必要があるか。
保護ゾーンの計算
避雷装置が受信器としてグリルまたは屋根表面を提供する場合、保護ゾーンは建物を完全に覆うことになります。 ただし、ケーブルおよび避雷針の場合は、保護ゾーンを計算する必要があります。
米。 6: 避雷針保護ゾーン写真を見てください。保護ゾーンは、落雷の可能性が大幅に減少する宇宙の円錐形です。 避雷針自体と建物に関連してこの円錐のパラメータを決定するために、計算が行われます。 各タイプの避雷針面積を計算する方法は、SO 153-34.21.122-2003 に基づいて実行されます。
米。 7: 避雷針保護ゾーンのパラメータ
画像を見てください。ここには次のパラメータが表示されています。
- x と y - 避雷針の設置場所から建物の境界線までの距離。
避雷針の設置高さと必要な信頼性に応じて、避雷針が保護するゾーンを決定するための式が選択されます。 この目的のために、表 2 のデータが使用されます。
表2
保護の信頼性 | 避雷針の高さ h、メートル | コーンの高さ h0、メートル | 円錐半径 r0、メートル |
0.9 | 0から100まで | 0,85h | 1,2h |
100から150へ | 0,85h | (1,2-10 -3 (h-100))h | |
0,99 | 0から30まで | 0,8h | 0,8h |
30から100まで | 0,8h | (0.8-1.43・10 -3 ( h-30))h | |
100から150へ | (0,8-10 -3 (h-100))h | 0,7h | |
0,999 | 0から30まで | 0,7h | 0,6h |
30から100まで | (0.7-7.14・10 -4 ( h-30))h | (0.6-1.43・10 -3 ( h-30))h | |
100から150へ | (0,65-10 -3 (h-100))h | (0.5-2・10 -3 ( h-100))h |
特定の高さでの避雷針ゾーンの半径を決定するには、次の公式が使用されます: r x =r 0 ×(h 0 -h x)/h 0
米。 8: ケーブル避雷針保護ゾーン
この図は、長さが短いケーブル避雷針の保護ゾーンの概略図を示しています。 長距離では、張力が不十分なため、中間点でたるみが発生する可能性があり、避雷針で保護されている領域の境界がわずかに歪みます。
米。 9: ケーブル避雷針の保護ゾーンのパラメータ
図を見てください。ここでは避雷針エリアが次のパラメータによって特徴付けられています。
- h – 避雷針自体の高さ。
- h 0 – 避雷針保護ゾーンの高さ。
- h x – 特定の点での高さ(建物の屋根のレベルに設定)。
- r 0 – 地上の避雷針防護ゾーンの半径。
- r x – 選択した点の避雷針保護ゾーンの半径。
- L – 避雷針ケーブルの長さ。
必要な信頼性に基づいて、避雷針の高さに応じて、表 3 の式を使用して保護ゾーンのパラメータが計算されます。
表3
保護の信頼性 | 避雷針の高さ h、メートル | コーンの高さ h0、メートル | 円錐半径 r0、メートル |
0.9 | 0から150まで | 0,87h | 1,5h |
0,99 | 0から30まで | 0,8h | 0,95h |
30から100まで | 0,8h | (0.95-7.14・10 -4 ( h-30))h | |
100から150へ | 0,8h | (0,9-10 -3 (h-100))h | |
0,999 | 0から30まで | 0,75h | 0,7h |
30から100まで | (0.75-4.28・10 -4 ( h-30))h | (0.7-1.43・10 -3 ( h-30))h | |
100から150へ | (0,72-10 -3 (h-100))h | (0,6-10 -3 (h-100))h |
建物の高さにおける避雷針ゾーンの半径は、次の式で計算されます: r x =r 0 ×(h 0 -h x)/h 0
避雷針の材質の選択
避雷針の材質としては、銅、アルミニウム、鋼の 3 つのオプションを使用するのが通例です。 銅製避雷針は長い耐用年数を特徴とし、地下エリアであっても設置期間全体を通じてパラメータを維持できることが特徴です。 しかし、銅製避雷針の主な欠点はコストが高いことです。
アルミニウムは非常に軽いという特徴があるため、建物の支持構造にわずかな負荷がかかります。 導電性も良好です 電流。 しかし、時間の経過とともに、大気要因による破壊を受けやすく、機械的変形を受けやすくなります。
鋼製のものは最も耐久性があり、風荷重に容易に耐えることができ、銅やアルミニウムとは異なり、そのような避雷針の要素は溶接によって接続できます。 コストが安いのも特徴です。 鋼製避雷針の欠点は、その高さです。 抵抗率そして腐食しやすいこと。
設置場所
避雷針を設置するには、最も高い点を選択する必要があります。 したがって、それは建物の屋上に設置されますが、その高さが建物全体が保護ゾーンに入るのに十分でない場合は、特別な支柱または近くの木を使用できます。 避雷針の実際の設置位置を決定するには、計算中に得られた保護ゾーンを敷地計画上にプロットする必要があります。
米。 10: 建築計画上の保護区域
保護ゾーンの頂点が建物の上に位置するため、屋根が最も有利なオプションです。 別個のサポートまたは複数のサポートを使用すると、避雷針で保護されているエリアを敷地内の目的の位置に移動でき、建物が敷地全体に分散している状況に最適です。 木材をサポートとして使用すると、金属や金属の購入と設置を節約できます。 鉄筋コンクリート造、しかし、操作中に多くの問題を引き起こすため、望ましくない選択肢と考えられています。
避雷針を作るための段階的な説明
ほとんど 簡単なオプション田舎の避雷針の場合は、ロッドとケーブルがあり、自分の手でそれらを実装できます。 ミスを防ぐためと、 追加費用避雷針を設置するときは、次の順序に従ってください。
ロッド
棒型避雷針を構築するには、次の操作を実行します。
導体間の距離と高さは、導体が屋根や壁の表面に垂れ下がらないように選択されます。
トロソヴォゴ
ケーブル避雷針の取り付けも同様に行われます。 特定の状況に応じて、サポート間のフレキシブル ケーブルでケーブルを張ったり、ブラケットに取り付けたりすることができます。 前者の場合、張力が変化すると避雷針がたるむため、硬い銅線または鋼線をブラケットに固定する方がはるかに有益です。 この手順は次の順序で実行されます。
提案したタイプの設置が完了したら、必ず構造全体の抵抗を確認してください。 理想的には、テストはブリッジを使用して実行されますが、家庭では通常のマルチメーターまたはテストライトで十分です。
ビデオによる説明
避雷針は、落雷から建物や構造物を保護するために設置される特別な装置です。 避雷針を作る必要があるかどうかに関係なく、家の所有者は、落雷による火災で建物が全焼したときに初めて気づきます。 しかし、すべてが一見したように単純であるわけではありません。物理法則を理解することによってのみ、家の屋根に避雷針を設置するための最適な決定を下すことができます。
とても 興味がある 質問する、意外な答えが返ってきました。 大多数の人は、雷は常に最も高い建物、構造物、木などに落ちると確信しています。説明は非常に簡単です。それらは雲に最も近いからです。 これは、高い避雷針がすべての雷をキャッチし、その膨大な電荷を地面に向けることを意味します。 実際、適切に取り付けられた避雷針は雷に打たれないように設計されています。
なぜ雷が落ちるのでしょうか? 雲と雲との摩擦中にマイナス電荷が形成され、地面にはプラス電荷が蓄積されます。 電圧が増加すると、いわゆるステップリーダーが現れます。これは比較的小さな電荷が、最小の抵抗の経路に沿って雲から地面に移動します。 地面に近づくと方向を変え、プラスイオンが最も多く蓄積されているエリアに向かって移動します。 結論 - 主な電荷は雲から地面に来るのではなく、逆に地面から雲に来ます。
雷はどこで、なぜ落ちるのでしょうか?
この依存性は誰の目にも明らかです。 しかし、池や川は非常に低い位置にあり、近くに高い建物があるにもかかわらず、なぜ雷が池や川の近くに最も頻繁に落ちるのでしょうか? これは、これらの場所の土壌が非常に湿っていて、それが蓄積して伝導するために発生します。 最高額料金。 階段状のリーダーは、乾燥した土壌の上にある高い建物に向けられるのではなく、イオンが豊富にある低地にある湿地に向けられます。 落雷の頻度に影響を与えるもう 1 つの要因は、地面内の金属の存在です。 これは鉱石または他の導電性地層である可能性があります。
建物に次の特徴が少なくとも 1 つある場合は、避雷針を設置することをお勧めします。
- 浸水した土壌に位置する。
- 住宅は豊富な鉱物埋蔵量がある工業地帯に建てられます。
- 建物には金属製の支持フレームがあり、構造の上層階に電流を完全に供給します。
木造コテージが乾燥した砂地の上にある場合、落雷の可能性は事実上ゼロです。避雷針は必要ありません。
結論。 避雷針の役割は、雷を引き寄せる(受け取る)ことではなく、逆に、特定の領域に雷が落ちる可能性が最小限になる条件を作り出すことです。 これは、この構造には避雷針が存在せず、逆にアース電荷を放電するためのロッドが存在することを意味します。 それが理由です 正しい名前避雷針ではなく、避雷針。 避雷針を介して地面からの電荷が大気中に逃げ、電圧が大幅に低下しますが、この地域で雷が発生するための前提条件はありません。
避雷針の目的は、屋根に落雷するのを防ぐことです。
このトピックに関する文盲の記事や率直に宣伝する記事を見つけた場合は、それらを読んで時間を無駄にすべきではありません。 建物の屋根やファサードには避雷針が一本も飾られていないだけでなく、装置の設置には多額の費用がかかります。 そして最後にもう一つ。 避雷針の要素が多いほど、設置中に屋根の気密性が損傷する可能性が高くなります。
避雷針はどのような要素で構成されていますか?
避雷および接地の価格
避雷と接地
サイズ、技術データ、設置場所に関係なく、すべての構造は共通の要素で構成されています。
建物が位置する敷地に関するデータを適切に分析した後、避雷針を設置することの妥当性について決定がなされた場合は、作業の準備をする必要があります。
重要。 あなたがする必要があるのは、 複雑なシステム避雷と接地、これらの対策を組み合わせてのみ構造の有効性が保証されます。
ステップ1。要素の数、建物の寸法、ワイヤーの長さを計算し、機器のセットを購入します。
避雷針の計算。 教育電子テキスト版
ステップ2。引下げ導体ホルダーを屋根の尾根に取り付けます。
それらは金属製の調整可能なブラケットで固定されており、ワイヤーホルダー自体は特別なクランプを備えたプラスチック製です。 ホルダーは足でスケートの底に引っ掛けられ、選択した位置は2本のネジで固定されます。
実践的なアドバイス。 に応じてホルダーの特定のデザインを選択します。 幾何学的形状スケート。 半円形、三角形、幅広、幅狭などの形状にすることができます。
ステップ3。引下げ導体をホルダーに取り付けます。
これを行うには、少なくとも直径 0.5 mm のワイヤーを使用します。 できるだけ水平にするようにし、金属が尾根に触れないようにしてください。引下げ導体は屋根の上に自由にぶら下がっている必要があります。
ステップ4。ワイヤーの端を45°の角度で曲げます。
メーカーによれば、これにより避雷範囲が大幅に拡大します。 しかし、これは間違った記述です。この記事の前半で、このデバイスは雷を引き付けるのではなく、逆に、雷がこの場所に現れないような状態を作り出すと説明しました。 保護効果は、地面からイオンを除去することによって達成されます。 湿った空気、雨が降っている間は帯電しやすくなります。
ステップ5。ワイヤーを尾根に設置した後、タイルの下に引下げ導体ホルダーの設置を開始する必要があります。
顧客の希望に応じて、企業はストレートフック、ツイストフック、特殊な金属ホルダーなど、いくつかのタイプのホルダーを製造します。 デバイスを外装に固定するには、タイルを慎重に取り外す必要があります。 個数はサイズによって異なりますが、ほとんどのタイプでは 1 個で十分です。 斜面にホルダーを取り付けるのは非常に複雑な作業であり、すべてを非常に慎重かつ有能に行う必要があります。
実践的なアドバイス。 住宅の設計段階で避雷針を設置することを強くお勧めします。 これで、生産中にブラケット (ホルダー) を問題なく取り付けることができます。 屋根工事– はるかにシンプル、高速、安全、そして高品質。
ステップ6。斜面に設置した側面のものを中央の尾根下導体にねじ込みます。 これを行うには、特別な金属クランプを使用する必要があります。
引下げ導体をホルダーに取り付ける
重要。 避雷針に亜鉛メッキ線ではなく通常の線を使用する場合は、接点に濃厚なグリースをたっぷりと塗布する必要があります。 これにより、酸化プロセスが防止され、接合部の電流抵抗が長期間にわたって通常の制限内に維持されます。
ステップ7レンガ煙突の表面に特別なホルダーを取り付けます。
これらの要素はダボの原理を使用して取り付けられます。 まず、石材にドリルで穴を開け、そこに挿入します。 プラスチック要素その後、金属ホルダーをねじ込みます。 すべてのワイヤ接続は特別なクランプを使用してのみ行われます。
ステップ8プラスチック製のホルダーをファサードの壁に取り付けます。 最も目立たない場所、できれば 裏建物。 ホルダー間の距離は約 1 m で、壁への固定方法は製造材料によって異なります。 コントロールクランプは地面から 70 cm 上に設置する必要があることに注意してください。 フラットな電流が流れる接地バスが制御端子に接続されています。
ファスナーと要素のオプション間の距離
配線をできるだけ隠し、建物の見た目を良くするためにもおすすめです。 ワイヤーを排水システムに通します。 それはどのように行われるのでしょうか?
- ホルダーを側溝に取り付けます。 それは幅3cmの湾曲した板で、その一端は屋根の屋根の上にあり、もう一端は側溝の端にあります。 特別な上部クランプがワイヤーを固定します。
- クランプホルダーを固定します 排水管。 それらは排水システムの各回転ごとにねじ込む必要があり、ホルダー自体は片側に配置する必要があります。 要素間の距離は約 1 メートルです。
- 引下げ導体をクランプに取り付け、ボルトでしっかりと締めます。
当社ホームページでは、避雷設備の取付方法だけでなく、取付手順も詳しくご案内しております。 排水システム. 詳細な情報記事の中で。 段階的な説明そしてマスタークラス。
これで避雷器の外側部分の取り付けは完了です。 グラウンディングを始めることができます。
金属接地バスの設置
デバイスの効率は作業中この要素に依存するため、電気技師の推奨事項に厳密に従う必要があります。 土壌の物理的特性、地下水の深さ、建物のサイズと目的に応じて接地パラメータを計算する必要があります。
ステップ1。長さ約 1 メートル、深さ 50 cm の溝を掘り、その中に接地バスを置きます。
ステップ2。導体バスバーを制御端子に接続します。 地面から70cmの高さにあることはすでに述べました。 導電性バスバーは、幅約 2 cm、厚さ少なくとも 2 mm の金属ストリップです。 タイヤは専用ホルダーを使用して固定します。 それらはファサードの壁と台座に取り付けられ、取り付け方法は建物のファサード壁の個々の要素を考慮して現場の職人によって選択されます。
ファサードホルダーの価格
ファサードホルダー
ステップ3。ストリップを「L」字型に曲げて、前に掘った溝の底に置きます。
ステップ4。すべての準備が完了したら、制御と測定を適切な位置に配置できます。 その寸法がトレンチの幅を超える場合は、トレンチをわずかに拡張する必要があります。
ステップ5。製造元が提供する説明書に従って、接地ピンのセットを組み立て、それらにカップリングを取り付けて追加の要素を接続します。
重要。 接地ピンの全長は、土壌抵抗を測定した後、電気技師によって決定される必要があります。
メーカーは、接点を錆や汚れから保護するために、キットの組み立て中に導電性潤滑剤を使用することを強く推奨しています。 特殊テープ、土で覆われたピンの表面の腐食プロセスを防ぎます。 隙間やよじれがないよう、しっかりと慎重に包みます。
ステップ6。ピンストリップ要素を接地上に取り付け、しっかりと接続します。
設置作業が完了したら、必須のテストを実行する必要があります。電気技師は特別な装置を使用して抵抗パラメータをチェックし、計算値への適合性に関するレポートを作成する必要があります。 そのような避雷針だけが、コテージ近くの地域に雷が落ちないことを保証します。
開発者は、建物の周囲に接地点が増えるほど、 より信頼性の高い保護。 階段状のライトニングリーダーは、高度数百メートルで移動の軌道を調整し始めます。 それは主に電界の強さに反応し、避雷針の高さはその動作に最小限の影響を与え、落雷の特定の場所は地面内の正に帯電したイオンの数に依存します。 電荷間に電圧を生成するのは彼らであり、ここでは、数、地面上の実際の位置、および接地点の正しい製造の間にすでに直接的な関係があります。
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結論
接地 – 主な要素避雷針。 最良の選択肢少なくとも2 m 2の面積、1 cmの厚さの金属スラブを1.5〜2.0 mの深さに埋めます。金属棒の使用は構造の効率を大幅に低下させます。
しかし、別の問題があります。多くの人は、相互接続された複数の金属ピンを地面に打ち込むのではなく、1 本だけを地面に打ち込みます。 接地が不用意に行われ、金属棒が 1 本しかなく、乾燥した場所に打ち込まれていて十分な深さがなかった場合、最も高価で接地が不十分な場合でも、その有効性は損なわれます。 複雑なデザイン屋上はゼロです。
ビデオ – コテージの避雷設備の設置手順
民家に避雷針を計算して設置するプロセスを検討する前に、現象の物理的な原因を見つける必要があります。 これにより、作成された指示に違反した場合のすべてのアクションと考えられる結果をよりよく理解できるようになります。
雷は、雷放電の接触後の気圧の急激な上昇の結果として現れる空気波です。 雷の電流の強さは50万アンペアに達し、電圧は数百万ボルトに達することがあります。 このような強力な折曲放電により、空気が高温に加熱され、その体積が急激に増加します。 その結果、雷からの音波が発生し、これを雷と呼びます。 雷は落雷の結果であり、家に危険をもたらすものではありません。建物は雷から保護されるのではなく、雷から保護されなければなりません。
したがって、避雷針ではなく、避雷針を構築してください。
なぜ避雷針が必要なのか
あまり読み書き能力のない開発者の中には、家の棟に取り付けられた金属ピンがその上の円筒形の円に沿ってすべての雷を引き寄せ、電線に沿って地面に導くと考える人もいます。 この目的のために、線材の一部が家の近くに特別に埋められます。 このような考えは科学とは程遠いものであり、家の近くの地面に金属のピンを突き刺し、尾根上の棒に結び付けても何の利益ももたらしません。 なぜ?
- 500,000 Aの電流と1000000000 Vの電圧に耐えられるワイヤはどこで見つかりますか? これはまさに雷が地面に落ちたときに発生する放電の種類です。
- 原則として、なぜ雷を引き寄せて電線に沿って誘導し、引き込み線の過熱により建物に火災が発生する危険があるのでしょうか?
- サマーコテージに高さの異なる建物がいくつかある場合はどうすればよいですか? 全員のために避雷針システムを作らなければならないのでしょうか?
結論。 避雷針ではなく避雷針を設置する必要があります。 すべての行動は、雷を引き寄せることを目的とするのではなく、逆に、雷が構造物に当たる可能性を最小限に抑える状況を作り出すことを目的とすべきです。
これらは非常に複雑な計算なので、単純化すると大きな誤差が生じます。 場合によっては、元の技術的条件を満たすことができない場合には、いくつかの理由が考えられます。そのうちのいくつかは客観的で人間の影響を超えたものです。
避雷および接地の価格
避雷と接地
民家に避雷針を設置する時期
繰り返しますが、雷に関するちょっとした理論を覚えておく必要があります。避雷針の設置中の動作がより明確になります。 雷にはいくつかの種類が考えられますが、ここでは雲から地面への方向のみに注目します。 初期段階ではストリーマーが表示され、後にそれらが接続されて段階的なリーダーを形成します。 彼らは明るく光り、素早く地面に向かうものです。
それが近づくにつれて、地球上の偏電場の電圧が増加し、その中のすべての電子が上向きに勢いよく上昇し、最高点で応答ストリーマーをそれらに向けて投げます。 リーダーに接続され、回路が閉じられ、放電が地面に流れ込みます。 チャネルは 20,000 ~ 30,000°C まで加熱され、空気が膨張して強い音波 (雷) を発生させます。
これで、家に避雷針を設置する必要がある時期がより明確になります。
- 特定の地域の地球に多数のイオンがある場合。このようなゾーンは水浸しの地域にあり、大量の電荷が蓄積される可能性があります。 お住まいの地域で雷がどのくらいの頻度で発生するかに注意し、昔からの人に相談してください。 雷が物体に落ちたケースを覚えていない場合は、避雷針を設置する必要はありません。
- 家は電荷が蓄積する可能性のある土地に位置しており、この地域では落雷が珍しくありません。避雷針の設置は必須ですが、設置規則を厳密に遵守し、事前計算を実行する必要があります。
避雷針はどのように機能しますか?
効果的な避雷システムは、建物エリアへの階段状の雷リーダーの方向を最小限に抑えることを目的としています。 そして、このためには、条件が1つだけあります。特定の地域の地球の電位は最小限であり、必然的に隣接する地域よりもはるかに低くなければなりません。 避雷針がこのタスクを実行する必要があります。 雷雨時だけでなく、常に電荷を大気中に送り込み、それによって電圧の可能性を大幅に低下させます。 対向するストリーマーの出現条件がなくなり、稲妻は他のエネルギーの出口を見つけます。
重要。 避雷針に雷が落ちた場合、それは正しく設置されておらず、利益ではなく害をもたらしていることを意味します。
保護領域のサイズは、接地ピンの数と品質によって異なります。接地ピンは電子を収集し、ワイヤを介して避雷針の垂直ピンに送ります。 そこから、電子は徐々に大気中に移動します。 この継続的なプロセスにより、家の下の電位が低下し、落雷の可能性が自動的に最小限に抑えられます。
避雷針の動作原理が明確になり、システムの各要素のタスクが明確になったので、住宅保護の設置を開始できます。
段階的なインストール手順
上記からすでに明らかなように、避雷は効果的な接地と組み合わせてのみ設置する必要があります。そうしないとシステムは機能しません。
接地線の数、サイズ、位置を計算した後でのみ作業を開始することをお勧めします。 このような計算を実行できるのは、資格のある専門家のみです。 ちなみに、設置後は特別な装置(メガ)を使用して接地の有効性をチェックする必要があります。インジケーターが不十分であることが判明した場合は、修正するか完全にやり直す必要があります。
ステップ1。ワイヤー固定蔓を曲げて、リッジホルダーの 2 つの半分を組み立てます。
これらは、穴とネジを調整することで主要なパラメータを変更できるように作られています。 要素はさまざまなサイズのスケート靴にしっかりと固定でき、動作期間全体を通じて固定の信頼性が維持され、自然にねじが緩むことは完全に排除されます。
ステップ2。引下げ導体ホルダーを尾根に取り付けます。 産業用避雷針システムを購入する場合は、機器の設置に必要な要素がすべて揃っています。 自分で作ることもできますが、追加の時間がかかります。 さらに、手作りのホルダーはデザイン性を大幅に損ない、建物をまったく装飾しません。
それらの間の距離は約 1 メートルです。ワイヤーが屋根カバーに触れないように注意する必要があります。 同じ間隔で固定するようにしてください。このようにすると、システムの見た目がはるかに良くなり、家の外観に悪影響を与えません。
実践的なアドバイス。 屋根、特に金属屋根で作業するときは、必ず安全ロープを使用してください。 登山者用の工業用機器を購入できない場合は、基本的な機器を自分で作成してください。
蝶ナットをしっかりと締め、スパナまたはペンチを使用します。 後で犯した間違いを修正するのは難しく、再び屋根に登る必要があることに注意してください。 ワイヤーを取り付けるためのすべての垂直支柱が厳密に同じ線上に配置されていることを確認してください。
ステップ3。リッジホルダーにワイヤーを敷設していきます。 直径は専門家によって計算されますが、ほとんどの場合、6 mm未満にすることはできません。 ワイヤの表面を亜鉛の層でコーティングすることが望ましい。これにより、性能特性が大幅に改善される。
- ワイヤーが錆びず、屋根に茶色の筋が入りません。 錆びの痕跡は建物の外観を著しく悪化させます。
- ワイヤーが錆びないという事実により、抵抗インジケーターは長期間変化しません。 そして、これは避雷針にとって非常に重要なパラメータです。
- 接続点の抵抗が減少し、動作中に物理的および電気的特性が劣化しません。
すべての避雷要素の品質をケチるべきではありません。そうしないと、効果が不十分になり、購入と設置のためのお金が無駄になる可能性があります。 特別なタングとペンチを使用してワイヤーをクランプします。
ステップ4。斜面からはみ出したワイヤーの端を直角に曲げ、高さ約50cm程度残して、余分な部分を専用のワイヤーカッターで切り取ります。
ステップ5。特別なマスチックを使用してネジ接続を潤滑します。それが入手できない場合は、通常のグリースを使用できます。 マスチックはさらに金属表面を酸化から保護します。 実際、ナットを締めるとき、強い摩擦によってねじ山の亜鉛が壊れ、露出した金属を保護する必要があります。
ステップ6。続いて、ワイヤーを斜面に長手方向に取り付けます。 ここで、設置技術は屋根材の種類によって異なります。
- シングルウェーブメタルタイル。ネジを少し緩め、シートを持ち上げて、生じた隙間に取り付けブラケットを挿入する必要があります。 金属タイルの凹部にフィットする湾曲した脚形状で、しっかりと固定されます。 屋根の固定ネジを締めます。 ワイヤーを取り付けてタブで固定します。
- ピースタイル。このような屋根には特別なブラケットがあり、脚の長さが長くなり、舌が付いたいくつかのノッチが付いています。 ブラケットを取り付ける前に、ピースタイルの長さに等しい距離でタングを曲げる必要があり、これにより固定の強度が高まります。 次に、屋根が下がったら、タイルを持ち上げてその下にブラケットをスライドさせ、固定位置に固定します。 ワイヤーは通常の方法で取り付けられます。
- 板金タイル。ワイヤーを取り付けるには、セルフタッピングネジで屋根の上に固定する必要がある特別なブラケットが販売されています。 ネジが常に野地板に収まっていることを確認する必要があります。 穴を塞ぐために 2 つのゴム製ガスケットが使用されます。 1 つはブラケットと屋根面の間に取り付けられ、2 つ目はブラケットとセルフタッピングワッシャーの間に取り付けられます。
- 柔軟なアスファルト屋根板。これ 屋根ふきベースがしっかりしているため、ブラケットを固定する技術が大幅に簡素化されます。 それらは通常の木ねじで表面にねじ込まれ、穴をシールするためにゴムパッドが使用されます。
実践的なアドバイス。 避雷針の設計により、1 本のワイヤーを前方の斜面から後方に移動する必要がある場合があります。 リッジワイヤとの交差点でそれらを接続することをお勧めします。このためには、ボルトで固定された要素を使用します。 このようにして、引下げ導体間の信頼性の高い接触が実現されます。
引下げ導体ホルダーの価格
引下げ導体用ホルダー
ステップ7ブラケットを排水システムの側溝の端にねじ込み、ワイヤーをボルトで固定します。 接続部は強い力で締めてください。
家屋に設置された引下げ導体はアースに接続されています。
アースをとる
これは避雷針の最も重要な要素であり、すでに上で報告したように、特別な教育を受けた専門家のみがパラメータを計算する必要があります。 彼は土壌の抵抗力、その組成、地下水の近さ、その他の初期データを知らなければなりません。 計算に基づき、各接地の材質、金属ピン、距離と数量、埋設深さを選定します。 家の大きさに応じて、接地線の特定の位置が選択されます。
電圧安定器の価格
サージプロテクター
- 鋼ピンの場合、断面積は少なくとも 80 mm2、銅ピンの場合は 50 mm2 である必要があります。 鋼と銅の酸化速度は異なり、酸化物は電流伝導性に悪影響を与えることに注意してください。 ロッドの断面積と表面積は慎重に選択する必要があり、抵抗測定は毎年行う必要があります。 臨界値に達したら、ロッドを掘り出して錆を取り除くことをお勧めします。
- トレンチの深さは少なくとも5.0メートル、長さは少なくとも3メートルです。 これらの指標は土壌の物理的特性に大きく依存し、現場の専門家によって決定されます。
- クランプはすぐに初期抵抗値を失いますので、すべての地下接続を溶接することをお勧めします。 溶接は両側で行う必要があり、縫い目の長さは少なくとも5センチメートルです。
- 専門家は、丸いピンの代わりに、厚さ1 mm以上、幅約3〜4センチメートルの金属ストリップを使用することをお勧めします。 このような金属は安価であるだけでなく、地面との接触面積が大きいため、避雷針の動作時間が大幅に長くなります。
避雷針を作るか作らないかは開発者次第です。 政府の建物や多数の人が集まる施設にのみ厳しい要件が設けられています。 システムの性能に関する正確な統計はなく、どれだけの落雷が建物から回避できたのか、また装置の効率は誰にもわかりません。
これで、民家に避雷針を適切に設置する方法がわかりました。 ただし、作業を開始する前に、構造物への落雷の可能性に影響を与えるすべての要因を慎重に分析し、それから最終的な決定を下す必要があることをもう一度思い出してください。 避雷針の設置が期待どおりの効果を発揮するには、家の屋根が既存の建築基準を満たしている必要があります。
ビデオ - 避雷針の設置