Lakóépületek, családi házak villámvédelme

Egy kis fizika

Ismert, hogy a levegőben a felhők negatív és pozitív villamos töltéseket tartalmaznak. Az egyik felhőben telítődnek a negatív, a másikban a pozitív töltések. Mikor két különböző polaritású telített felhő közel kerül egymáshoz, fény és hangjelenség kíséretében villamos kisülés jön létre - villámcsapás játszódik le. Házak, szalmakazlak, fák, sőt tavak felületén is telítődnek a villamos töltések, és itt is bekövetkezhet egy ellentétes polaritású felhő hatására a villámcsapás.
A nagyfeszültségű és áramú kisülés a levegő ionizálása után bonyolult fizikai folyamat eredményeként jön létre. A kisülések létrejöhetnek még magas épületek tetején elhelyezett klíma berendezéseken, szellőzőcsatornán, szolár berendezéseken, fémkéményeken, amelyek kapcsolatban vannak a belső elektromos hálózattal. Ezekben a becsapódó villám komoly károkat okozhat, mivel a nagy feszültségre és áramra nincsenek méretezve.
A villám belecsaphat az utcai villamos hálózatba is, aminek eredményeként úgynevezett "lökőhullám" szalad végig a vezetéken, és az útjába kerülő berendezéseket károsíthatja, ezért ettől a túlfeszültségtől védeni kell a lakóházakat.
A védelemre különböző rendszerek, áram és túlfeszültség levezetők és egyéb készülékek szolgálnak. Az objektumok villámvédelmének tervezése mindig az adott környezettől, épület méreteitől és a védeni kívánt berendezésektől függ. A tervezéssel külön erre szakosodott cégek, foglalkoznak.

Villámvédelem elemei

Ha rátekintünk egy épületre, rögtön szembetűnik, hogy ha rendelkezik villámvédelemmel - villámhárítóval, másképpen "felfogóval" vagy felfogókkal. Ezek a tető legmagasabb pontján helyezkednek el, és nagy keresztmetszetű huzalok kötik össze őket egymással, illetve a földdel. A felfogók feladata a villámok felfogása, majd biztonságos levezetése. A felfogókat a védendő felület alakjának megfelelően a kiemelkedő részeken, valamint a széleken helyezik el, pl. a tetőn úgy, hogy a becsapódó villám árama rövid úton levezethető legyen. A földelés feladata a levezetett villámáramot a talajban veszélytelenül szétosztani. A földelő alakját, méreteit a vonatkozó szabványok tartalmazzák, ennek kell megfelelnie a földelési rendszernek.
Mivel a villámcsapás hatással lehet az épület belső villamos hálózatára is, ezért belső villámvédelmet is kell alkalmazni. A belső villámvédelem a létesítmény belsejében a feszültség és potenciál különbségek csökkentésével, valamint a másodlagos átütések és átívelések megakadályozásával küszöböli ki a villámcsapás közvetett káros hatását. A másodlagos hatásból keletkező feszültségek különösen az elektronikus berendezéseket károsítják, ezek védelmében különböző felfogó és levezető berendezéseket, villámáram és feszültség levezetőket alkalmaznak több fokozatban. Ezeket a létesítmény házi elosztótáblájára, illetve a belső levezetőket a készülékek elé, pl. számítógép, Tv, villamos csatlakozói elé szerelik fel, illetve csatlakoztatják.
A veszélyes potenciálkülönbségek csökkentése érdekében potenciálkiegyenlítést kell létrehozni; pl. betonvasakat, csővezetékeket, tartályokat villamos vezetékekkel kell összekötni, nullázni. Különösen a kisfeszültségű és erősáramú az elektronikai berendezések szigetelési szintje villámcsapáskor a keletkező túlfeszültséget nem viseli el, ilyenkor a berendezést a hálózati oldalon túlfeszültség levezetővel kell védeni. Ilyen berendezések: TV- ék, tévéantennák, számítógépek, videó berendezések és adatátviteli kábelek.

Korszerű villámvédelem

A lakóépületekben nemcsak a hagyományos villamos berendezésekkel találkozhatunk. Emiatt már nem elégséges egy több szintes lakóépületben a hagyományos villámvédelem kialakítása. A falon kívülre szerelt különböző villamos készülékeknél - mint például, klímaberendezés, napkollektor, tv antenna a tetőn - a szokásos belső túlfeszültség-védelmen túl, szigetelt vagy részben szigetelt külső villámvédelmet alakítanak ki. Indokolja ezt az, hogy a készülékekbe történő közvetlen villámcsapás ellen a belső túlfeszültség-védelem nem véd, ezért indokolt a szigetelt villámvédelem alkalmazása. A szigetelt villámvédelmet a tervező alakítja ki és határozza meg az alkalmazandó elemeket. Az elméleti fejtegetések helyett egy létesítmény komplett villámvédelmét szemléltető ábráján mutatjuk be a lényeget.
Ezen látható a külső és a belső villámvédelem kialakítása, jól elkülönül a külső és belső védelem. Talán csak ekkor döbbenünk rá, hogy mi minden hiányzik egy ház biztonságos védelméhez. Lakóépület villámvédelme áll egy villámáram és egy túlfeszültség levezetőből, amelyeket a mérőóra után kell beépíttetni, lehetőleg szakemberrel. Ezután lehet alkalmazni a túlfeszültség-védelmet a fogyasztók védelmére, amit már saját magunk is beszerelhetünk.