Blitzschutz zu Hause: Installation eines Blitzableiters

Um die Wohninfrastruktur vor atmosphĂ€rischen Stromentladungen zu schĂŒtzen, wurde eine Reihe wirksamer technischer Lösungen entwickelt. Heute erfahren Sie, in welchen FĂ€llen ein BlitzschutzgerĂ€t fĂŒr ein Privathaus erforderlich ist, aus welchen Elementen das System besteht und wie die Installation ordnungsgemĂ€ĂŸ durchgefĂŒhrt wird.

Aufgaben und Funktionsprinzip

Jedes Jahr treten auf der Erde mehr als zehn Millionen Gewitter auf, bei denen bis zu dreißig Milliarden elektrische Blitze in der AtmosphĂ€re auftreten, von denen ein Drittel direkt in die OberflĂ€che des Planeten entladen wird. Der Großteil der Gewitterereignisse tritt in großen Wassergebieten auf, im kontinentalen Gebiet ist die GewitteraktivitĂ€t jedoch auch recht hoch und gleichzeitig territorial heterogen. Gewitterdauer-Karten und die wahrscheinliche Anzahl von BlitzeinschlĂ€gen auf ein Objekt bestimmen die Notwendigkeit des Aufbaus von BlitzschutzgerĂ€ten und deren Typ. GemĂ€ĂŸ den Normen wird der Blitzschutz der Kategorie III fĂŒr freistehende GebĂ€ude auf dem Land verwendet..

Es wird angenommen, dass die Blitzentladung auf dem Weg des geringsten Widerstands fließt, und die einzige Funktion des Blitzableiters besteht darin, genau diesen Weg zu schaffen, der die gefĂ€hrdeten Teile der GebĂ€udestruktur umgeht. Dies ist nicht ganz richtig: Um stark ansteigende Leiter herum wird die Luft ionisiert, wodurch die elektrische FeldstĂ€rke abnimmt, dh durch das Vorhandensein von Spitzen mit guter LeitfĂ€higkeit die Wahrscheinlichkeit einer Entladung verringert. Wenn das elektrische Feld ĂŒber den Grenzwert hinaus belastet wird, leitet das Blitzschutzsystem den Blitzstrom zum Boden um und verhindert, dass er durch die Strukturelemente des GebĂ€udes fließt, deren Zerstörung verursacht und die Gesundheit und das Leben der Menschen im Inneren gefĂ€hrdet.

Blitzableiter-GerĂ€tediagrammBlitzableiter: 1 – Blitzableiter; 2 – geschĂŒtzter Bereich; 3 – Ableiter; 4 – Erdschleife

Eine Blitzschutzstruktur wird in der Regel durch ein erhöhtes Metallobjekt dargestellt und hat einen begrenzten Wirkungsbereich. Der Raumbereich, in dem die Absorption einer Blitzentladung wahrscheinlich auftritt, weist eine komplexe geometrische Konfiguration auf, fĂŒr die keine eindeutige Berechnungsmethode definiert wurde. In der Praxis werden die in der Norm RD 34.21.122–87 angegebenen und durch die Norm der International Electrotechnical Commission IEC 62305 verfeinerten Tabellenwerte verwendet. In erster NĂ€herung ist der durch einen Blitzableiter geschĂŒtzte Bereich ein Kegel, dessen Oberseite mit dem oberen Punkt des Blitzableiters zusammenfĂ€llt, und der Basisradius wird durch die in den Tabellen angegebenen VerhĂ€ltnisse bestimmt.

Schutz elektrischer GerĂ€te vor Überspannung bei BlitzeinschlagSchutz des Hauses und der elektrischen AusrĂŒstung vor Gewittern: 1 – Blitzschlag in Stromleitungen; 2 – elektrische Verbraucher; 3 – direkter Schlag auf den Blitzableiter; 4 – Erdschleife

Grundelemente des Blitzschutzes

Trotz der scheinbaren PrimitivitĂ€t besteht das Blitzschutzsystem des GebĂ€udes aus einer Reihe von Komponenten, von denen jede eine bestimmte Funktion erfĂŒllt. Das Hauptelement ist ein Blitzableiter, der sich auf eine Höhe erhebt, die ausreicht, um die erforderliche Schutzzone bereitzustellen.

Entgegen der landlĂ€ufigen Meinung ist ein Mast oder eine andere tragende Struktur eines Luftterminals nicht die leitende Hauptverbindung, durch die der Blitzstrom zum Boden fließt. Ein Stahlkabel oder Metalldraht mit einem Durchmesser von 6 mm oder mehr wird mit Bolzenklemmen oder Schweißen am Blitzableiter befestigt. Der Leiter muss entlang des Daches oder der Wand des GebĂ€udes an der Erdungsschleife verlegt werden.

Blitzableiter1 – Stab Blitzableiter; 2 – Blitzableiterbefestigung; 3 – Blitzableiter; 4 – Ableiter

Das dritte Element des Blitzschutzes ist die Erdungsschleife, die mit den Haupterdungsleitern kombiniert wird, sofern die Schutzleiter durchgehend vom Arbeitsnullpunkt getrennt sind. Im Gegensatz zum Hauptstromkreis sind die Anforderungen an die Leitung von Blitzschutz-Erdungselektroden weniger streng. Konturen an zivilen Objekten erfordern keine obligatorischen Kontrollmessungen.

Externes BlitzschutzgerÀt

Es gibt drei Arten von Blitzableitern: Stab, Kabel und Netz. Der erste Typ wird in der Regel durch ein Rohr mit einem Durchmesser von 40 mm dargestellt, das der Einfachheit halber in Segmente von 3 bis 4 m unterteilt ist. Die Glieder sind entweder an Flanschen oder Buchsenkupplungen angeschlossen. Die Praxis zeigt, dass die Stange in einer Höhe von bis zu 8-9 Metern ausreichend stabil ist, ein höherer Mast sollte mit Abspannseilen verstĂ€rkt werden. Die meisten Blitzschutzsysteme fĂŒr freistehende GebĂ€ude mit nichtmetallischem Dach basieren auf Blitzableitern..

SĂ€ulenblitzstab

Die zweite Art von Blitzableitern ist eine Metalldrahtschnur oder ein Metallkabel mit einer Dicke von 8 mm oder mehr, die entlang des Dachkamms auf etwa einen halben Meter hohen Holzpfosten gespannt sind. Der zulĂ€ssige Abstand zwischen den Pfosten betrĂ€gt 8 Meter. Bei einer grĂ¶ĂŸeren LĂ€nge des Kabels sollte es von den Pfosten zum Boden gespannt werden, oder es mĂŒssen zusĂ€tzliche StĂŒtzelemente installiert werden. Mit einer KabellĂ€nge von bis zu 10 Metern kann es nur einseitig an Erdung angeschlossen werden, lĂ€ngere Blitzableiter – notwendigerweise an zwei Seiten. Der Blitzschutz der Oberleitung wird auf DĂ€chern verwendet, auf denen keine nichtmetallischen Elemente ĂŒber den First hinausragen..

Oberleitung BlitzempfÀnger

Blitzschutzgitter werden auf nichtmetallischen DĂ€chern mit einer Neigung von weniger als 8: 1 verwendet. Das Netz besteht aus Stahldraht mit einer Maschenweite von mindestens 12×12 m, alle Schnittpunkte sind durch Schweißen verbunden. Die Metallabdeckung des Daches kann auch als Blitzschutzgitter fungieren. Diese Art des Blitzschutzes erfordert die obligatorische Integration aller Metallelemente des Daches in ein einziges Netzwerk mit Anschluss an Erdungsleiter mindestens alle 100 m entlang des GebĂ€udeumfangs..

Flachdach-Blitzschutz

Alle Trag- und StĂŒtzvorrichtungen von Blitzableitern mĂŒssen eine ausreichende mechanische Festigkeit und WiderstandsfĂ€higkeit gegen Windlasten aufweisen. Vertikale Masten von StabblitzstĂ€ben erfordern notwendigerweise ein Stahlbetonfundament sowie eine Befestigung an den nĂ€chstgelegenen WĂ€nden an mindestens zwei Punkten. Racks von KabelempfĂ€ngern mĂŒssen mit schrĂ€gen StĂŒtzen ausgestattet sein, die sich an der Seite der SpannungskrĂ€fte befinden. Die Befestigung der Tragkonstruktionen sollte nicht an der Abdeckung oder Drehung erfolgen, sondern an den eingebetteten Elementen des Daches.

Blitzableiter auf einem Holzmast

Grundlegende Erdung

Die Regeln fĂŒr die Gestaltung des Blitzschutzes sehen in erster Linie die Verwendung von GebĂ€udefundamenten als Erdung vor. Hierzu mĂŒssen zwei Bedingungen erfĂŒllt sein: die elektrische Verbindung zwischen allen Elementen der Bewehrung und dem Ausgang der Kontaktstange fĂŒr die Verbindung sowie das Fehlen einer externen Epoxid- oder Polymerabdichtung. Fundamente können auch nicht als natĂŒrliche Erdungsleiter mit natĂŒrlicher Bodenfeuchtigkeit in einer Tiefe von weniger als 3% dienen.

Erdhaus Erdungskontur

In Abwesenheit natĂŒrlicher Erdungsleiter wird eine Schaltung mit einer normalisierten LeitfĂ€higkeit von nicht mehr als 20 Ohm hergestellt. In der Regel sind zwei Elektroden mit einem Querschnitt von mindestens 100 mm ausreichend2 und eine LĂ€nge von 3 Metern, vertikal in den Boden getrieben. Dieselben Elektroden können durch die Strahlmethode horizontal platziert werden, es sollten jedoch mindestens drei vorhanden sein. Die Schaltungselektroden dĂŒrfen in einem Abstand von nicht nĂ€her als 5 Metern voneinander und nicht nĂ€her als 5 Meter zu unterirdischen Verbindungen, FußgĂ€ngerwegen und Orten mit stĂ€ndiger Anwesenheit von Menschen und Tieren eingetrieben werden. In diesem Fall sollte der Ort des Stromkreises so gewĂ€hlt werden, dass die LĂ€nge des Leiters zwischen ihm und dem Blitzableiter minimal ist.

Interner Blitzschutz

Das als Schleudern mit hohem Potenzial bezeichnete PhĂ€nomen kann nicht nur unter Beteiligung von GebĂ€udestrukturen auftreten, zu deren Schutz externe Blitzschutzvorrichtungen vorgesehen sind. Gasleitungen, Metallverbindungen und Kabel von Freileitungen sind ebenfalls gefĂ€hrlich. Daher mĂŒssen alle Eingaben von Metallstrukturen in das Haus geerdet werden..

SPDSPD (ÜberspannungsschutzgerĂ€t) dient zum Schutz von Stromkreisen vor Blitzschlag und Schaltstoßspannungen

Der Schutz der Lufteintrittsleitung in das Haus wird durch spezielle elektrische GerĂ€te geschĂŒtzt, die als Blitzableiter bezeichnet werden. Derzeit werden sie in kompakter AusfĂŒhrung in Massenproduktion hergestellt und können in Kombination mit anderen Schutzvorrichtungen in modulare Abschirmungen eingebaut werden. Grundlegender Schutz gegen BlitzeinschlĂ€ge bieten Ableiter der Klasse 1, Klasse 2 zum Schutz der Verkabelung und zum Schutz von HaushaltsgerĂ€ten die Installation von GerĂ€ten der Klasse 3.

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