Protection contre les orages et les surtensions. Partie 1

Points d’article



Les statistiques disent qu’un orage est l’un des phénomènes naturels les plus dangereux pour l’homme. En ville, le logement et les services communaux réfléchissent à notre protection. Mais dans une maison de campagne, toute responsabilité nous incombe. Nous parlerons de la façon de vous défendre correctement dans cet article..

Protection contre la foudre et les surtensions

La meilleure protection pour une personne contre un orage est la maison de campagne elle-même, bien sûr, si une telle maison est correctement protégée. Et sans protection, il peut devenir une source de danger supplémentaire. Tous les risques qu’un orage pose pour une maison de campagne peuvent être divisés en deux groupes: externe et interne. Tout ce qui est associé à un coup de foudre direct dans la maison appartient à des extérieurs. Les risques internes sont associés aux conséquences de l’impact de la foudre sur les réseaux intra-bâtiments. Malheureusement, il n’existe pas de remède universel. Chaque groupe à risque devra développer son propre système. Et seule la présence simultanée de tels systèmes peut offrir une réelle protection contre le danger posé par un orage..

Protection externe contre la foudre

L’invention du paratonnerre est souvent attribuée au président américain Franklin. En fait, le président n’a rien inventé, et une expérience de physique très importante a été menée sur ses instructions. Lors d’un orage, un cerf-volant a été lancé dans le ciel, auquel une clé métallique était attachée. La foudre a frappé la clé et la corde sur laquelle le cerf-volant était attaché a brûlé. Ainsi, la nature physique de la foudre a été établie. Et comme il s’agit d’une décharge électrique, il est devenu clair comment faire face à un tel danger. Et puis les premiers paratonnerres ont été développés. Certes, l’objectif n’était pas de protéger les maisons privées. Pourtant, le président était confronté à des tâches de l’État. Et le trésor a subi de graves dommages dus aux incendies et aux explosions dans les entrepôts de munitions, qui se sont souvent produits après que la foudre les a frappés..

La nature électrique de la foudre est désormais bien connue de tout écolier. Par conséquent, nous sommes plus intéressés par un autre résultat de l’expérience du président. La corde a grillé, ce qui signifie que le courant est élevé. Par conséquent, pour détourner l’énergie électrique qui est entrée dans le paratonnerre (paratonnerre), vous aurez besoin d’un conducteur de descente fiable qui ne s’allumera pas, comme une corde.

Protection contre la foudre et les surtensions

Depuis l’enfance, nous nous sommes habitués au fait qu’un paratonnerre est placé sur le toit pour se protéger de la foudre. Je dois dire que ce terme est dépassé et ne correspond pas aux fonctions qui lui sont assignées. En effet, le tonnerre est un signal acoustique. Par conséquent, un appareil appelé paratonnerre n’a rien à voir avec cela. Le but de ces appareils est un: prendre une décharge électrique. Par conséquent, il serait plus correct d’appeler de tels dispositifs un paratonnerre ou un paratonnerre. Cependant, il est possible et plus généralisé – un orage. Tous ces termes sont synonymes et décrivent des appareils dotés des mêmes fonctionnalités. Nous examinerons ci-dessous les types de paratonnerres les plus populaires..

Paratonnerre

C’est peut-être la conception la plus ancienne et la plus courante d’un paratonnerre. Juste une tige d’une certaine longueur et épaisseur. Les paramètres de la barre sont déterminés par la structure qu’elle protège. Cependant, il peut y avoir des conceptions plutôt fantaisistes. Mais ce n’est que de la décoration, ils n’affectent pas la fonctionnalité. Plus précisément, ils ne devraient pas. En réalité, de telles décorations peuvent compromettre la résistance de la structure ou avoir d’autres conséquences indésirables. Par exemple, de l’humidité peut s’y accumuler, ce qui accélère la corrosion, et donc réduit la durée de vie du paratonnerre..

Protection contre la foudre et les surtensions

Chaque paratonnerre a des paramètres qui sont déterminés par la zone protégée. Il est installé de manière à être plus haut que l’objet protégé. Il est clair qu’un paratonnerre, installé à un endroit arbitraire, peut ne pas fournir une protection efficace pour toute la maison, en particulier lorsque la maison est grande et a une forme complexe. La méthodologie de calcul est décrite dans le merveilleux document RD 34.21.122–87 « Instructions pour le dispositif de protection contre la foudre des bâtiments et des structures. » Il tient compte de tout, de la fréquence des orages dans une région donnée, de la destination du bâtiment, de ses paramètres physiques, etc..

Pour la maison de campagne moyenne dans nos latitudes moyennes, une estimation simple peut être faite. Construisez un cône du haut du paratonnerre. L’angle de formage est généralement pris à 45 degrés. Si vous calculez avec précision, selon les instructions ci-dessus, il peut différer de 1 à 5 degrés dans une direction ou une autre.

La question peut se poser, que faire si le cône reconstruit ne couvre pas toute la structure? C’est très simple ici – vous devez installer des paratonnerres supplémentaires de manière à ce qu’ils recouvrent tous ensemble la structure protégée. Tous peuvent être réduits à un seul motif. Mais vous devez vous rappeler qu’une telle connexion doit être fiable et répondre aux exigences du conducteur de descente..

Paratonnerre caténaire

Pour les objets allongés, vous pouvez utiliser un autre type de paratonnerre, appelé fil caténaire. Ils se composent d’un câble métallique robuste qui est attaché à deux ou plusieurs supports. Si nous construisons des cônes autour des deux supports de bornes selon les règles similaires aux paratonnerres, puis leur imposons deux plans le long du câble, nous obtiendrons une zone de protection, qui est fournie par un paratonnerre en fil de caténaire. Si nous avons une structure complexe de la maison, il peut y avoir plus de supports et le câble sera placé en fonction de sa géométrie. Par exemple, le long de la visière de toit.

Protection contre la foudre et les surtensions

En principe, un tel paratonnerre peut protéger non seulement une maison de campagne, mais également tout le territoire adjacent. Cela peut être nécessaire, par exemple, si un système avancé d’irrigation ou d’éclairage est utilisé qui contient un nombre suffisant de composants électroniques coûteux. Deux mâts solides sont installés plus haut et un câble est tendu entre eux, qui est connecté au sol par un conducteur descendant d’un côté.

Paratonnerre en maille

De nombreuses maisons de campagne ont un toit en métal. Il y a une tentation, pourquoi ne pas l’utiliser comme paratonnerre? En fait, c’est tout à fait possible, il vous suffit de prendre en compte certaines fonctionnalités. Si vous vous souvenez de l’expérience de Franklin, la corde a grillé. Par conséquent, avec une faible épaisseur de métal et une mauvaise connexion entre les tôles avec un toit en métal, la même chose peut se produire. Si, par exemple, un carton ondulé fiable est utilisé, tout ira bien. Bien sûr, un tel toit métallique doit être connecté avec un conducteur de descente à la terre.

Dans le cas où le matériau du toit est un diélectrique, il existe une autre solution, appelée paratonnerre à mailles. Nous plaçons un treillis métallique sur le toit, qui agira comme un paratonnerre. Vous pouvez faire la même chose quand il n’y a pas confiance dans la fiabilité d’un toit métallique.

Protection contre la foudre et les surtensions

Pour l’organisation de tels paratonnerres, un treillis en acier est généralement utilisé. La taille des cellules n’est pas prise très souvent, mais il y a une limitation – pas plus de 6×6 m L’épaisseur du fil doit être d’au moins 5 mm.

La méthode de fixation du treillis est également importante. Quel que soit le matériau du toit, il est préférable de fixer un tel treillis sur des isolants spéciaux. Et, bien sûr, il est nécessaire d’assurer une connexion fiable avec le conducteur de descente..

Protection active contre la foudre

Les conceptions de paratonnerres, qui sont discutées ci-dessus, sont en service depuis des dizaines, voire des centaines d’années. Leurs avantages et inconvénients sont bien connus, leurs designs ont été élaborés. Néanmoins, nous vivons à une époque de toutes sortes d’innovations techniques. Et ils ne pouvaient qu’apparaître dans le domaine de la protection contre les orages. Les premiers développements réussis remontent aux années quatre-vingt du siècle dernier. Puis un groupe de passionnés a eu l’idée de créer un appareil fondamentalement nouveau. Les paratonnerres captent généralement la foudre au hasard. La protection pourrait devenir plus efficace si vous apprenez à attirer la foudre, c’est-à-dire à activer la protection contre la foudre.

Protection contre la foudre et les surtensions

Le principe de fonctionnement est décrit simplement. La première chose qu’un tel appareil devrait pouvoir faire est d’identifier une situation d’avant la tempête. Il est déterminé par la force du champ électrique entre le nuage et le sol. Plus important encore, l’intensité du champ électrique peut être mesurée, ce qui signifie que la valeur critique peut être déterminée. Deuxièmement, lorsque le danger est identifié, c’est-à-dire que la valeur critique de l’intensité du champ électrique est atteinte, l’appareil doit prendre les mesures nécessaires, c’est-à-dire simplement provoquer la foudre..

Structurellement, un tel appareil, et il est habituel de l’appeler un paratonnerre, semble très simple. En fait, il s’agit d’un paratonnerre, auquel s’ajoute un contact supplémentaire, qui est isolé de la tige. Un espace est établi entre le contact et la tige, qui correspond à la valeur de contrainte critique. Lorsqu’une valeur critique est atteinte, une panne ou une décharge d’arc se produit entre le contact et la tige. C’est le canal dans lequel la foudre doit se décharger. Après la décharge, l’intensité du champ diminue.

Le principal avantage d’un tel système est la zone qu’il protège. Typiquement, un tel système est conçu pour protéger une zone d’un rayon d’environ cent mètres autour de l’aérogare, ce qui est beaucoup plus grand que lors de l’utilisation d’un paratonnerre standard..

Protection contre la foudre et les surtensions

Il existe un autre avantage de ces systèmes, qui est souvent comparé à la fiabilité. La foudre en elle-même n’est pas très prévisible, comme la plupart des phénomènes naturels. Et l’heure d’un coup de foudre dans un système de protection contre la foudre est d’autant plus impossible à prévoir. Par conséquent, un tel événement peut être attendu pendant des mois, voire des années. Il est clair qu’il ne peut y avoir aucune confiance dans l’aptitude au service d’un tel système et, au moment le plus crucial, il peut tout simplement ne pas fonctionner. Le système doit être régulièrement entretenu et vérifié. Et si rien ne se passe, ces œuvres sont traitées sans l’attention requise..

Les systèmes actifs de protection contre la foudre sont une autre affaire. Tout d’abord, ils ont une fonction de test intégrée. Si vous avez des doutes sur les performances du système, appuyez simplement sur un bouton et assurez-vous que tout fonctionne correctement. Deuxièmement, le système dispose d’un compteur de décharge. Il est toujours agréable de savoir combien de fois le système a protégé la maison, en particulier compte tenu du coût des systèmes de protection contre la foudre actifs, qui commence à 120000 roubles..

Protection des maisons et des places

Une maison de campagne n’est généralement pas construite dans un champ ouvert. D’une manière ou d’une autre, toute une ferme familiale se forme autour d’elle. Cela pourrait être un garage, un hangar d’inventaire, ou peut-être une serre ou même un petit poulailler. De plus, des buissons et des arbres fruitiers peuvent être plantés sur le site. Si, dans ce cas, seule la maison de campagne elle-même est protégée contre un orage, cela ne suffit pas pour une sécurité totale. Si la foudre frappe un arbre ou un hangar, il est également dangereux pour votre maison. Les distances sont petites et le feu peut se propager à d’autres bâtiments, y compris la maison elle-même.

Vous pouvez, bien sûr, protéger chaque bâtiment d’un orage séparément. Mais la solution rationnelle serait une approche intégrée. Pour ce faire, il est nécessaire de déterminer la zone qui nécessite une protection contre les orages, puis de sélectionner uniquement les systèmes de protection contre la foudre. Une décision rationnelle est toujours individuelle. Dans certains cas, il conviendra d’installer un système de protection contre la foudre actif coûteux, dans d’autres, il suffit largement d’installer plusieurs paratonnerres moins chers. De plus, dans le même temps, il est permis d’utiliser différents types de paratonnerres, qui prendront en compte à la fois les dimensions géométriques de l’objet et les matériaux à partir desquels ils sont fabriqués..

Protection contre la foudre et les surtensions

Il se peut qu’il n’y ait pas du tout de paratonnerre dans la maison de campagne elle-même. Un paratonnerre installé sur un arbre haut ou sur un mât spécial protégera à la fois la maison et tous les bâtiments de la cour.

Dans cette partie de l’article, nous avons discuté de la protection dans une situation où la foudre a frappé directement dans la maison. Mais si la foudre frappe des lignes électriques quelque part à un kilomètre de la maison, cela ne restera pas non plus sans conséquences. Comment protéger la maison de ce danger, nous examinerons dans la partie suivante.

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