Lai aizsargātu dzīvojamo māju infrastruktūru no atmosfēras elektrības izlādēšanas, ir izstrādāta virkne efektīvu tehnisko risinājumu. Šodien mēs jums pateiksim, kādos gadījumos ir nepieciešama privātmājas zibensaizsardzības ierīce, no kādiem elementiem sistēma sastāv un kā pareizi instalēt.
Uzdevumi un darbības princips
Katru gadu uz Zemes notiek vairāk nekā desmit miljoni pērkona negaisu, kuru laikā atmosfērā notiek līdz trīsdesmit miljardiem elektrisko zibens, no kuriem trešdaļa tiek novadīta tieši planētas virsmā. Lielākā daļa pērkona negaisu notiek lielos ūdens apgabalos, tomēr kontinentālajā apgabalā arī pērkona negaisa aktivitāte ir diezgan augsta un vienlaikus teritoriāli neviendabīga. Pērkona negaisa ilguma kartes un iespējamais zibens spērienu skaits uz objektu nosaka nepieciešamību pēc zibensaizsardzības ierīču uzbūves un to veidu. Saskaņā ar standartiem savrupām ēkām laukos tiek izmantota III kategorijas zibensaizsardzība..
Tiek uzskatīts, ka zibens izlāde plūst pa vismazākās pretestības ceļu, un vienīgā zibens stieņa funkcija ir izveidot šo pašu ceļu, apejot ēku struktūras ievainojamās daļas. Tas nav pilnīgi pareizi: gaiss ap strauji augošajiem vadītājiem tiek jonizēts, kā rezultātā samazinās elektriskā lauka stiprums, tas ir, tieši ar labu vadītspēju saturošu virpotāju klātbūtni tas samazina izlādes iespējamību. Kad elektriskais lauks ir noslogots ārpus robežas, zibensaizsardzības sistēma novirza zibens strāvu uz zemi, neļaujot tai iziet cauri ēkas konstrukcijas elementiem, izraisot to iznīcināšanu, apdraudot cilvēku veselību un dzīvību iekšpusē..
Zibensnovedēja ierīce: 1 – zibensnovedējs; 2 – aizsargājama teritorija; 3 – diriģents uz leju; 4 – zemes cilpa
Zibensaizsardzības struktūru, kā likums, attēlo paaugstināts metāla priekšmets, un tai ir ierobežota iedarbības zona. Kosmosa zonai, kurā, iespējams, notiks zibens izlādes absorbcija, ir sarežģīta ģeometriskā konfigurācija, kurai nav noteikta viennozīmīga aprēķina metode. Praksē tiek izmantotas tabulas vērtības, kas noteiktas standartā RD 34.21.122–87 un precizētas ar Starptautiskās elektrotehniskās komisijas standartu IEC 62305. Pirmajā tuvinājumā zibensnovediena aizsargātais laukums ir konuss, kura augšdaļa sakrīt ar zibensnovediena augšējo punktu, un pamatnes rādiusu nosaka ar tabulās norādītajām attiecībām..
Mājas un elektroiekārtu aizsardzība no pērkona negaisiem: 1 – tālvadības zibens spēriens elektrolīnijās; 2 – elektrības patērētāji; 3 – tiešs trieciens zibens spieķim; 4 – zemes cilpa
Zibensaizsardzības pamatelementi
Neskatoties uz šķietamo primitivitāti, ēkas zibensaizsardzības sistēma sastāv no vairākiem komponentiem, no kuriem katrs veic noteiktu funkciju. Galvenais elements ir zibensnovedējs, kas paceļas līdz augstumam, kas ir pietiekams, lai nodrošinātu nepieciešamo aizsardzības zonu.
Pretēji plaši izplatītam uzskatam masta vai cita gaisa termināļa nesošā konstrukcija nav galvenā vadošā saite, caur kuru zibens strāva plūst zemē. Tērauda kabelis vai metāla stieple ar diametru 6 mm vai vairāk tiek piestiprināts pie zibensnovedēja, izmantojot skrūvju skavas vai metināšanu. Diriģents jānovirza uz zemes cilpu gar ēkas jumtu vai sienu.
1 – stieņa zibens stienis; 2 – zibens stieņa stiprinājums; 3 – zibens stieņa masta; 4 – lejupejošs vadītājs
Trešais zibensaizsardzības elements ir zemes cilpa, kas ir apvienota ar galvenajiem zemējuma vadītājiem, ar nosacījumu, ka aizsargvadi visā darba laikā ir atdalīti no darba nulles. Pretstatā galvenajai ķēdei prasības pret zibensaizsardzības zemējuma elektrodiem ir mazāk stingras. Civilo objektu kontūrām nav nepieciešami obligāti kontroles mērījumi.
Ārēja zibensaizsardzības ierīce
Ir trīs veidu zibensnovedēji: stienis, kontakttīkls un acs. Pirmo veidu, kā likums, attēlo caurule ar diametru 40 mm, kas būvniecības ērtībai ir sadalīta 3-4 m sekcijās. Saites ir savienotas vai nu ar atlokiem, vai ar kontaktligzdas savienojumiem. Prakse rāda, ka stienim ir pietiekama stabilitāte augstumā līdz 8-9 metriem; augstāks masta stiprinājums jāveic ar puiša vadiem. Lielākā daļa zibens aizsardzības sistēmu savrupām ēkām ar nemetālisku jumtu ir balstītas uz zibensnovedieniem..
Otra veida zibensnovedēji ir metāla stiepļu aukla vai kabelis ar biezumu 8 mm vai vairāk, kas izstiepts gar jumta kores uz koka stabiem apmēram pusmetru augstumā. Pieļaujamais attālums starp stabiem ir 8 metri; ar lielāku kabeļa garumu tas jāizstiepj no stabiem līdz zemei vai jāuzstāda papildu atbalsta elementi. Ar kabeļa garumu līdz 10 metriem to var savienot ar zemējumu tikai no vienas puses, garākiem zibens stieņiem – obligāti no abām pusēm. Kontaktligzdas stiepļu zibensaizsardzību izmanto uz jumtiem, kuriem nav nemetālisku elementu, kas izvirzīti virs kores..
Zibensaizsardzības sietu izmanto nemetāliskiem jumtiem, kuru slīpums ir mazāks par 8: 1. Linuma acs sastāv no tērauda stieples, kuras linuma acs izmērs ir vismaz 12×12 m, visus krustojumus savieno ar metināšanu. Jumta metāla segums var darboties arī kā zibensaizsardzības siets. Šāda veida zibensaizsardzībai ir nepieciešama visu jumta metāla elementu obligāta apvienošana vienā tīklā ar savienojumu ar zemējuma vadītājiem vismaz ik pēc 100 m pa ēkas perimetru..
Visām zibensnovedēju nesošajām un atbalsta ierīcēm jābūt ar pietiekamu mehānisko izturību un izturību pret vēja slodzēm. Stieņu zibensnovedēju vertikālajiem mastiem obligāti ir nepieciešams dzelzsbetona pamats, kā arī vismaz divos punktos jāpiestiprina pie tuvākajām sienām. Kabeļu uztvērēju statīvi jāaprīko ar slīpiem balstiem, kas atrodas spriegošanas spēku pusē. Nesošās konstrukcijas jāpiestiprina nevis pie pārseguma vai latojuma, bet gan pie iestiprinātiem jumta elementiem.
Pamata zemējums
Zibensaizsardzības projektēšanas noteikumi galvenokārt paredz celtniecības pamatu izmantošanu kā zemējumu. Lai to izdarītu, jāizpilda divi nosacījumi: elektriskais savienojums starp visiem armatūras elementiem un kontakta stieņa izvadi savienošanai, kā arī ārējas epoksīda vai polimēra hidroizolācijas neesamība. Arī pamati nevar kalpot par dabīgiem zemējuma vadītājiem ar dabisku augsnes mitrumu dziļumā, kas mazāks par 3%.
Ja nav dabisku zemējuma vadītāju, tiek veikta ķēde ar normalizētu vadītspēju ne vairāk kā 20 omi. Parasti pietiek ar diviem elektrodiem ar vismaz 100 mm šķērsgriezumu2 un 3 metru garums, vertikāli padziļināts zemē. Tos pašus elektrodus var novietot horizontāli, izmantojot staru metodi, taču tiem jābūt vismaz trim. Ķēdes elektrodi jāvada ne tuvāk kā 5 metru attālumā viens no otra un ne tuvāk par 5 metriem jebkurām pazemes komunālajām ierīcēm, gājēju celiņiem, vietām, kur pastāvīgi atrodas cilvēki un dzīvnieki. Šajā gadījumā shēmas atrašanās vieta jāizvēlas tā, lai diriģenta garums starp to un zibens stieni būtu minimāls.
Iekšējā zibensaizsardzība
Parādība, ko sauc par lielu potenciāla novirzi, var notikt ne tikai piedaloties būvkonstrukcijām, kuru aizsardzībai ir paredzētas ārējas zibensaizsardzības ierīces. Bīstamas ir arī gāzes caurules, jebkādas metāla komunikācijas un gaisvadu elektrolīniju vadi. Tāpēc visām metāla konstrukciju ieejām mājā jābūt iezemētām..
SPD (pārsprieguma aizsardzības ierīce) ir paredzēts, lai aizsargātu ķēdes no zibens un pārslēgšanās pārsprieguma spriegumiem
Gaisa ieejas līnijas aizsardzību mājā aizsargā īpašas elektriskās ierīces, ko sauc par zibens novadītājiem. Pašlaik tos ražo masveidā kompaktā versijā, un tos var uzstādīt modulāros vairogos kombinācijā ar citām aizsargierīcēm. Pamata aizsardzību pret zibens spērieniem nodrošina 1. klases aizturētāji, 2. klase ir paredzēta elektroinstalācijas aizsardzībai un sadzīves tehnikas aizsardzībai, ir nepieciešama 3. klases ierīču uzstādīšana..
Zibensaizsardzība mājās: zibensnovedēja uzstādīšana
Latvijā veicot zibensaizsardzību mājās, ir nepieciešams uzstādīt zibensnovedēju, lai novērstu nelaimīgos notikumus un izmantotu silto zibens aizsardzības līdzekļus pret milzīgo spriegumu, kas vienmēr ir efektīvs, bez papildu elektriskās īstenojuma ražošanai. Zibensnovedējus var uzstādīt privātmājās un sabiedrības ēkās (biroji, skolas, bibliotēkas, mājas uc). Šādi uzstādīšanas veidi ļauj atbilstošām aizsargbarjerām būt ļoti viegli, ātri un lēti, mazinot elektrības avārijas. Zibensaizsardzība mājās ietver arī individuālo tehnisko pieeju, tāpēc vislabāk ir izmantot profesionālu palīdzību tam procesam.
Inženiertehniskās sistēmas 
Kā es varu uzzināt, vai manai mājai ir nepieciešams uzstādīt zibensnovedēju? Kādas ir pazīmes vai rādītāji, kas norāda uz to, ka tas ir nepieciešams? Kādi ir ieguvumi no zibensnovedēja uzstādīšanas? Vai ir kaut kādas īpašas prasības vai noteikumi, kas jāievēro šajā procesā? Kādu speciālistu es varētu konsultēties šajā jautājumā? Paldies par atbildi!