Cos'è la protezione contro i fulmini attiva

La protezione contro i fulmini attiva è un sistema elettrico che serve ad accettare e scaricare artificialmente la corrente di fulmini nel terreno. Il sistema di protezione contro i fulmini attivo si attiva quando pericolose attività temporalesche minacciano il suo naturale sviluppo di una specifica area protetta. Il sistema è in anticipo rispetto al suo funzionamento nello sviluppo indipendente e nella formazione di una scarica di fulmini in modo naturale, e quindi protegge un vasto territorio, molto più grande di metodi convenzionali di protezione contro i fulmini.

Per capire meglio come funziona la protezione contro i fulmini attiva, passiamo alle basi della teoria dell'emergenza e dello sviluppo del fulmine e ai principi dell'organizzazione dei sistemi di protezione contro i fulmini.

Che cos'è il fulmine e che cos'è la protezione contro i fulmini?

In generale, un lampo lineare è una scarica elettrica nell'atmosfera che si verifica a seguito di un aumento del campo elettrico tra la terra e le nuvole, o tra gli oggetti sulla terra e le nuvole. Il fulmine è in realtà una lunga scintilla che si accende e porta una carica quando l'intensità di questo campo elettrico diventa significativa.

Una scarica tipica inizia con la formazione di un gradino discendente, quando un canale luminoso inizia a spuntare dalla nuvola in direzione della terra, si muove a scatti a una velocità media di 28-280 metri al secondo. Dopo un momento, un leader ascendente dalla terra si forma verso di lui. Al momento dell'incontro di questi due leader, inizia la fase della scarica principale, che è ciò che percepiamo come il fulmine stesso.

A causa di fulmini negli edifici, aumenta il rischio di scosse elettriche per le persone, il rischio di fusione e incendio di vari materiali, scissione del legno, crepe nel calcestruzzo e mattoni e danni all'elettronica dovuti a una scarica nelle comunicazioni. Anche se la scarica non ha colpito direttamente i fili, un'onda di sovratensione può propagarsi attraverso le comunicazioni per chilometri e danneggiare le apparecchiature. Secondo le statistiche, fino al 40% degli incendi si verificano a causa di scariche elettriche.

La protezione esterna contro i fulmini mediante parafulmini attivi proteggerà gli oggetti dalla distruzione a causa dei fulmini diretti. L'obiettivo principale della protezione contro i fulmini attivi è quello di prendere il colpo su te stesso e deviare le correnti di temporale a terra senza il rischio di danni a nulla.

In generale, qualsiasi sistema di protezione contro i fulmini funziona fondamentalmente, sviluppando un contatore leader, aumentando notevolmente la probabilità che un fulmine entri nel terminal aereo. Inoltre, tutti i materiali degli elementi del dispositivo sono selezionati in modo tale che anche se le correnti da fulmine li attraversano, l'integrità dell'oggetto protetto e l'integrità del sistema di protezione non sarebbero violate.

Qual è la differenza principale tra la protezione contro i fulmini attiva e altri tipi di dispositivi di protezione contro i fulmini tradizionali?

La differenza principale è presenza di un terminale d'aria attivo. Un parafulmine attivo reagisce a un aumento dell'intensità del campo elettrico nel processo di avvicinamento a una nuvola temporalesca: i condensatori vengono caricati dalla tensione che questo campo induce sui dispositivi dell'antenna e quando la tensione raggiunge 13000-14000 volt, si verifica un guasto elettrico negli scaricatori e il dispositivo si forma un impulso con una tensione di oltre 200.000 volt, mentre la sua polarità è opposta alla polarità del fronte di fulmini in atto.

Questo impulso appare prima che si formi un leader ascendente naturale, viene dato un inizio, l'accensione per l'emergere di un leader ascendente artificiale, che si sviluppa rapidamente su una lunga distanza, coprendo una vasta area protetta da un terminale aereo.

La protezione contro i fulmini attiva è particolarmente utile nei casi in cui la specificità dell'oggetto protetto non consente l'uso di altri dispositivi tradizionali di protezione contro i fulmini, ad esempio oggetti come cantieri, porti marittimi, luoghi affollati, ecc. È dimostrato che i parafulmini attivi hanno aiutato a proteggere contro i fulmini di John Paolo II al servizio nel 1998.

I sistemi di protezione contro i fulmini attivi non violano l'estetica degli oggetti protetti, poiché non hanno parti massicce e i costi di installazione e materiale sono minimi. L'area della zona protetta coperta dalla protezione contro i fulmini attiva supera in modo significativo i parafulmini passivi delle strutture tradizionali di altezza simile.

In conformità con lo standard NF C 17-102, la protezione contro i fulmini attiva quasi il 100% elimina la sconfitta dell'oggetto da esso protetto con i fulmini. Allo stesso tempo, il parafulmine attivo non richiede alimentazione né dalla rete né dalle batterie, è un dispositivo completamente autonomo. Il ricevitore si attiva solo quando esiste un rischio oggettivo di fulmini.

Quando si sceglie la protezione contro i fulmini attiva, viene innanzitutto determinato il livello di protezione richiesto per un particolare oggetto. Secondo la norma NF C 17-102, per determinare il livello di protezione procedere dalle seguenti condizioni:

• L'area di raccolta. L'area di sostituzione condizionale del territorio su cui esiste una probabilità sufficiente di fulmini dannosi che colpiscono l'oggetto. Quest'area è collegata dalla forma e dalle dimensioni dell'oggetto;

• Per valutare la pertinenza dell'installazione della protezione contro i fulmini attiva, tenere conto del rapporto tra le frequenze previste e riconosciute di danno all'oggetto causate da un fulmine;

• Stimare la posizione dell'oggetto. Se l'oggetto si trova in un'area densamente edificata, allora la probabilità di essere colpiti da un fulmine è molto inferiore rispetto a un singolo oggetto situato su una collina;

• Prendi in considerazione i pericoli che possono derivare dai fulmini direttamente nell'oggetto. Il materiale delle pareti e del tetto è combustibile, quante persone sono regolarmente nella struttura e quali sono le opportunità per la loro rapida evacuazione, qual è il costo della struttura, quali sono le possibili conseguenze ambientali dei fulmini. Il livello di protezione richiesto è determinato tenendo conto di tutti i potenziali pericoli.

Quando vengono presi in considerazione tutti i criteri e viene determinato il livello di protezione dell'oggetto, procedere alla selezione del modello del parafulmine attivo tenendo conto dell'altezza della sua installazione, nonché alla selezione dei componenti che accompagnano il sistema.