Молниеотвод для частного дома

Удар молнии происходит очень быстро в самый неожиданный момент. Он приносит человеку много бед, создает пожары, калечит жизни и судьбы.

Еще несколько столетий назад люди не представляли способов борьбы с этим природным явлением. Но, благодаря развитию науки, спасение найдено.

Молниезащита частного дома может быть создана своими руками по типовому проекту. Надо только предварительно провести электрический расчет и надежно выполнить все технические работы.

Как работает молниезащита частного дома: азы для начинающих электриков

Отвести электрический разряд атмосферного электричества в жилое строение можно только последовательным и комплексным использованием трех устройств:

1. Антенны или приемника молнии, роль которой сводится к притягиванию на себя потенциалов статического электричества.

2. Надежной токопроводящей магистрали, которая соединяет молниеприемник с контуром заземления здания.

3. Правильно рассчитанным и смонтированным контуром защитного заземления.

Что делает молниеприемник

Само название говорит о том, что задачей этого устройства является «притягивание» энергии разряда статического электричества.

Если же говорить научным языком, то антенна молниеприемника создается для того, чтобы в ней наводились токи от разности потенциалов, образованных при естественном движении воздушных масс.

За счет этого происходит разряд атмосферного электростатического поля с прохождением токов огромной величины последовательно по всем трем элементам молниезащиты непосредственно на потенциал земли.

Величина этой энергии очень большая. Она может раскалывать вдоль стволы столетних деревьев, вызывать пожары зданий, разрушать строительные конструкции.

Поэтому молниепремник, как и два остальных элемента молниезащиты, необходимо создавать очень прочной конструкции, надежно изолировать от самого частного дома.

Итак, роль молниепримника сводится к тому, чтобы взять на себя электрический разряд молнии, перекрыть ее путь на другие части защищаемого здания.

Что делает молниеотвод

Его задача сводится к передаче пойманной электрической энергии антенной на потенциал земли. Другим словами, молниеотвод просто создает путь протекания тока от антенны к контуру заземления.

На этом участке не должно быть никаких ответвлений для утечки токов на конструкцию частного дома. В то же время молниеотвод должен обладать максимально возможной электрической проводимостью и прочностью, минимальным сопротивлением.

Роль контура заземления в молниезащите

Он создается для того, чтобы электрическая энергия разряда молнии прошла самым коротким и удобным путем от молниеотвода на потенциал земли.

В этом вопросе очень важная роль отводится его электрическим характеристикам и механической прочности, которые снижаются со временем.

Поэтому важно не только правильно сделать контур заземления, но и постоянно поддерживать его технические характеристики на рабочем уровне.

С этой целью специалисты электрической лаборатории своими приборами должны проверять сопротивление контура заземления и на их основе выдавать гарантии на его дальнейшую эксплуатацию.

Как показывает опыт проверок, много изготовленных самодельных контуров требует серьезных доработок из-за никого качества монтажных работ или непродуманной конструкции

Какие беды ждать от неправильно смонтированной молниезащиты

Дефекты молниеприемника

Несмотря на большое разнообразие его конструкций важно учитывать рабочую зону охвата им защищаемого пространства. За его пределы не должны выступать никакие элементы частного дома.

В противном случае велика вероятность того что именно незащищаемой антенной, печной трубой или флигельком либо другим предметом будет притянут разряд молнии.

В этой ситуации об эффективности молниезащиты речь вестись не может. Молния пойдет по своему пути.

Некачественный молниеотвод

Форма сигнала стекания тока молнии описывается теми же законами, что и другие электрические процессы: постоянный или переменный синусоидальные токи.

Импульс разряда тока молнии, частично погашенный специальными разрядниками на воздушных линиях электропередачи немного изменяет свою форму и называется импульсом перенапряжения. Он может прийти в частный дом по проводам ЛЭП.

Надежно передать энергию молнии от молниеприемника на контур земли способен медный проводник любого профиля с поперечным сечением от 70 мм квадратных.

Его можно заменять стальными профилями большего сечения. Но при этом важно обеспечивать их электрическую проводимость и тепловую нагрузку.

Важно представлять: нарушение качества монтажа молниеотвода — это не только выброшенные деньги, но и прямая предпосылка к направлению пойманной антенной энергии в здание, а не на потенциал земли.

Чем опасны дефекты контура заземления

Надо четко знать, что даже отлично спроектированный и надежно смонтированный контур работает в условиях агрессивной среды почвенных кислот. Он постоянно подвергается их воздействию и разрушается.

На металле образуются чешуйки коррозии. Они ухудшают электрическую проводимость созданной схемы, нарушают картину стекания тока разряда молнии к потенциалу земли.

За счет этого молния может пойти иным путем.

Поэтому все три довольно простых на вид элемента молниезащиты должны в комплексе выполнять каждый свою функцию. Их можно делать своими руками, но при этом важно обеспечивать правильное решение задач на этапах проектирования, монтажа и особенно — в процессе эксплуатации.

Владелец видеоролика lllightningll1 дополнительно объясняет принципы безопасного создания защит частного дома от атмосферного электричества.

Я приглашаю вас на мой сайт, где размещены статьи оп защите частного дома о:

· 7 факторах электричества, способных принести вред жильцам и дому;

· работе различных систем заземления, используемых защитах и возможных поломках;

· особенностях применения систем уравнивания потенциалов;

· эксплуатации дополнительной системы уравнивания потенциалов.

Всегда отвечаю на задаваемые вопросы. Воспользуйтесь разделом для комментариев на сайте.

Источник: zen.yandex.ru

Разновидности молниезащиты

Не стоит, наверное, напоминать о том, что молния – это электрический разряд высокой мощности. А значит, это большая опасность для людей и их имущества. Чтобы вы поняли, о чем идет речь, посмотрите на фото ниже, где показано, что стало с незащищенным домом после попадания молнии.

Поэтому молниезащита дома – обязательный элемент, который спасет его и живущих в нем людей от беды. Если рассматривать эту конструкцию в чисто техническом плане, то это обычная антенна, которая на себя принимает электрический разряд, и отводит его по проводу в землю. При этом антенна не обязательно изготавливается в виде штыря, направленного к небу. Это может быть уложенная на скатах крыши сетка или натянутый провод по коньку.

Именно такую молниезащиту всегда использовали, и сегодня используют, как простой вариант отведения молний. Называют ее пассивной. Сегодня предлагается улучшенный вариант молниезащиты, называемый активным.

Главное отличие активной защиты в наличии специального устройства – молниеприемника. По сути, это ионизатор, который притягивает молнии. То есть его установка гарантирует, что молния никуда кроме молниеприемника не попадет. Это важный момент, потому что удар природного электричества может произойти не только в крышу дома, но и в проводку питания бытовых приборов и освещения. С системой, в которой установлен молниеприемник, это не произойдет.

Впрочем, правильно сделанная пассивная защита также обеспечивает должный уровень безопасности и пока еще остается традиционной и часто используемой.

На нашем сайте Вы можете найти контакты строительных компаний, которые предлагают услугу разработки и монтажа любых электротехнических сетей для частного дома. Напрямую пообщаться с представителями можно посетив выставку домов «Малоэтажная Страна».

Компоненты молниезащиты

Устройство молниезащиты – это три части одной конструкции:

• приемник;

• отводящий контур;

• заземляющий контур.

Приемник молний

Изготавливают его из металлического прута диаметром не меньше 6 мм. Как уже говорилось выше, есть разные конструктивные варианты приемника.

1. Торчащий вверх штырь. Его длина варьируется от 20 см до 2 м. Основное требование – установка на самой верхней точки крыши. Это может быть конек, торчащая труба (дымоход, вентиляция и прочее), телевизионная антенна.

2. Проволока, а еще лучше – стальной трос диаметром не менее 6 мм. Натягивают трос по ребрам кровли: конек, стыки между скатами вальцовой крыши, ендовы. Главное требование – расположить трос так, чтобы он не касался кровельного материала, и натянуть его между двумя диэлектрическими опорами, к примеру, между деревянными брусками.

3. Сетка. По сути, это проволока, уложенная в виде решетки с шагом 1-1,5 м. В частном домостроении используется редко. Только в том случае, если площадь крыши достаточно большая. Оптимально – использовать на плоских кровельных конструкциях.

На нашем сайте Вы можете ознакомиться с самыми популярными проектами домов от строительных компаний, представленных на выставке домов «Малоэтажная Страна».

Отводящий контур (токоотвод)

Это промежуточный элемент, по которому электрический разряд перемещается в грунт. Изготавливают его также из металлической проволоки диаметром не меньше 6 мм. С одной стороны он соединяется с молниеприемником, с другой с заземлением. Способ соединения – электросварка или болты. При этом важно стык зачистить и закрасить, потому что он находится под открытым небом, а значит, подвергается природным нагрузкам, поэтому быстро заржавеет и перестанет быть проводником. Если используется болтовое соединения, то их покрывают специальной защитной смазкой.

Важно – прокладывать отводящий контур надо по минимальному расстоянию. Линия прокладки должна быть прямолинейной с минимальным количеством изгибов и отводов. Как показывает практика, именно на изогнутых участках появляются точки возгорания.

Контур заземления

В устройстве защиты от молний в частном доме заземляющий контур является самым уязвимым в плане коррозии металлов. Он располагается в земле, тем более, все время подвергается электрическим разрядам. Поэтому его изготавливают или из медных профилей, или из стальных легированных.

Хотя необходимо отметить, что для всех элементов используются проводники разного сечения и материала. В таблице ниже показано соотношение частей молниезащиты с сечением используемых проводников. Внутреннее наполнение таблицы – это сечение проволоки.

Это может быть интересно! В статье по следующей ссылке читайте про электропроводку в деревянном доме.

Правила монтажа молниезащиты

Установить штырь на самую высокую точку крыши несложно. Основная задача производителя работ – провести прочное крепление любыми способами.

Что касается натянутого троса или уложенной в виде решетки проволоки, то тут используют специальные крепежные изделия, которые изготавливаются именно для системы молниезащиты. Их прямо крепят к кровельному материалу саморезами, а провод пропускают через специальные скобы или хомуты, которые являются неотъемлемой частью этих крепежных изделий.

Теперь о монтаже токоотвода. Он прокладывается по кротчайшему расстоянию. А крепится к крыше и к стенам теми же крепежами. Надо отметить, что приспособления крепления к стене не отличается от кровельного крепления.

Есть несколько требований, которые касаются места установки отводящего контура.

1. Монтировать его надо по стенам, возле которых нет проходных маршрутов: аллеек, дорожек, проездов и так далее. Чем дальше от людей, тем лучше.

2. Расстояние от токоотводящего провода до окон и дверей дома не должно быть меньше полуметра. Но чем дальше, тем безопаснее.

3. Токоотводящих контуров может быть больше одного. При этом, расстояние между соседними не должно быть меньше 10 м.

Монтаж заземляющего контура

В устройстве молниезащиты частного дома, заземление – самый сложный участок в плане его монтажа. К нему предъявляются достаточно жесткие требования в плане параметров и расположения забиваемых в землю элементов.

1. Сопротивление проводника не должно превышать 10 Ом.

2. Длина штыря до 3 м.

3. Расстояние между штырями равно: 2,2хL, где «L» – длина штыря.

4. Не обязательно штыри вбивать в одну яму и обвязывать их между собой. Можно около каждого спущенного с крыши токоотвода вбить заземляющий элемент, присоединив к нему первый. Просто для увеличения эффективности работы заземляющего контура рекомендуется вбитые в разные места штыри соединить между собой стальной полосой.

Необходимо отметить, что заземление крыши из профнастила или любого другого кровельного материала проводится по одной и той же технологии. Можно использовать разные проводники, разные крепежные детали, но схема расположения элементов молниезащиты всегда одинаковая, потому что требования к этой системе одни и те же.

Это может быть интересно! В статье по следующей ссылке читайте про заземление в частном доме.

Полезные советы

Обозначим несколько рекомендаций от специалистов, которые улучшат работу молниезащиты и продлят ее срок эксплуатации.

1. Если заземляющий контур собирается из обычных стальных проводников, то необходимо его периодически проверять (раз в 5 лет) на предмет коррозии. Особенно это касается мест сварки.

2. Если собирается молниезащита частного дома с крышей из металлочерепицы, профнастила или другого металлического покрытия, то нужно в качестве крепежей к кровельному материалу использовать диэлектрические приспособления. Или отделять металлические крепления от крыши пластиковыми или деревянными подкладками.

3. Если токоотвод проводится по стене деревянного дома, то для его крепления нужно использовать кронштейны (хомуты) длиною не меньше 30 см.

4. В качестве штырей для заземления используют арматуру диаметром не меньше 18 мм, уголок не меньше 32х32 мм, трубы с минимальным диаметром 32 мм и толщиною стенки 3,5 мм. Полоса для обвязки штырей: ширина 50, толщина 3 мм.

Видео описание

Об основных понятиях молниезащиты в видео:

Это может быть интересно! В статье по следующей ссылке читайте про дом-кристалл в лесу лансвилла.

Заключение по теме

После того как молниезащита на доме установлена, можно говорить о том, что строительство закончено. Нельзя пренебрегать этой на вид простой системой. Она защитит дом от молнии в грозу, и наверняка спасет жизнь людей.

Источник: m-strana.ru

Откуда берется молния?

Всему причиной веселые облачка, которые при приближении грозы постепенно нарастают и превращаются в темные громады кучевого типа. Верхние слои влаги в воздухе превращаются в мелкие кристаллики льда, а нижние остаются в виде капель воды. Так и получились две пластины гигантского конденсатора.

Громадные структуры движутся в воздухе и заряжаются в результате трения: верхние слои накапливают положительные ионы, нижние – отрицательные электроны. Всему есть предел, и накопленный потенциал превращается в электрический разряд. В итоге, «пробивает» там, где наименьшее сопротивление: высокие деревья, крыши домов и … громоотводы!

Как устроена защита от молнии

Из вышеизложенного следует стратегия устройства молниезащиты: направить вероятный электрический разряд по безопасному для нас пути и застраховаться, таким образом, от неприятностей. С этой целью на достаточной высоте устанавливается молниеприемник, который предназначен для захвата грозового разряда.

Далее электрический ток величиной порядка 100000А проходит по токоотводу к заземлителю. Последний обеспечивает связь защитной системы с грунтом. Таким образом, удар молнии минует защищаемые объекты и поглощается землей.

Данная система защиты повсеместно распространена и носит название пассивной. Существует активные молниеотводы, которые имеют ионизатор, провоцирующий удар молнии. Это увеличивает вероятность защиты объекта от поражения. Стоит такого вида молниеотвод немало, и его монтаж сложно сделать своими руками.

Варианты молниеприемника для частного дома

Можно назвать три основных вида молниеприемника по типу конструкции:

• стержневой молниеприемник;
• в виде сетки;
• тросовой молниеприемник;
• покрытие крыши в качестве молниемника.

Молниеприемник в виде стержня наиболее известен и распространен. Существуют промышленные изделия с готовым крепежом. Любителям творить своими руками реально изготовить изящную конструкцию, украшающую здание. В любом случае штырь из стали должен иметь сечение не менее 70мм2, а для изделия из меди достаточно 35мм2. Таким образом, его диаметр может составлять 7-10мм.

Длина стержня может варьироваться в пределах 0,5-2м, при этом он должен выступать хотя бы на полметра над всеми объектами в окружении здания. Стержневой молниеприемник принимает заряд в одной точке и особенно эффективен при защите небольших строений.

Молниеприемник в виде сетки изготавливается из проволоки диаметром порядка 6мм. На фото можно оценить, как выглядит на практике конструкция подобного рода. Существуют уже готовые конструкции с размером ячейки 3-12м. Защита от молнии такого рода удобна в применении на крыше большой площади. Для предотвращения возгорания обрешетки молниеприемник монтируют на расстоянии 0,15м от поверхности кровли.

В условиях частного дома более удобен в применении молниеприемник в виде троса. Его монтируют на коньке кровли, закрепив за две опоры на противоположных фронтонах. Возможен и комбинированный вариант, когда на упомянутых опорах дополнительно к тросу установлены штыревые молниеприемники.

Трос должен иметь диаметр более 5мм и монтироваться на безопасной высоте от кровли. Конструкция такого типа обычно применяется на крыше с неметаллическим покрытием.

Металлическая кровля крыши, при определенных условиях, может также выступать в качестве молниеприемника. При этом толщина металлочерепицы, профнастила или оцинкованного листа должны быть не менее 0,4мм. Заманчиво выполнить защиту от грозы, не применяя дополнительных материалов.

Более того, придется обеспечить соединение токоотвода с каждым отдельным листом покрытия, что трудоемко. Такой вариант подходит для фальцевой кровли, где листы металла уже надежно соединены. Воспламенение обрешетки при этом невозможно, если покрытие уложено на обрешетку из металла.

Как работает токоотвод

В идеале, для конструкции, изготовленной своими руками, материал молниеприемника, токоотвода и заземлителя должен быть один и соединен с помощью сварки, то есть — сталь. Такое решение обеспечивает надежность и долговечность защиты. На практике возможно использование оцинкованных и омедненных элементов, а также различных материалов. Их соединение обеспечивают применением зажимов с болтами и гайками.

Токоотвод из стали в виде прута или полосы должен иметь сечение не менее 50мм2, проводник из алюминии допускает размер 25мм2, а медный провод можно применять с площадью сечения 16мм2, что примерно соответствует диаметру 8,6 и 5мм соответственно.

При этом не допускается выполнение острых изгибов, что может привести к искровому разряду и воспламенению на данном участке. С этой же целью проводник размещают на расстоянии не менее 100мм от поверхностей горючих материалов стен и других элементов постройки.

Требования к заземлителю

Заземлитель представляет из себя несколько металлических стержней, забитых в грунт и соединенных между собой горизонтальной полосой при помощи сварки. Полоса выводится на поверхность земли и приваривается к токоотводу. Как правильно обустроить заземляющий контур, подробно рассказано в статье «Как сделать заземление 220в и 380в в частном доме своими руками — устройство и все размеры».

Заметим, что не рекомендуется использовать защитный контур заземления для подключения молниеотвода. В случае применения общего заземлителя при грозовом разряде на поверхностях бытовых приборов может возникнуть опасное напряжение. Для защиты электропроводки и бытовой техники в частном доме от удара молнии на вводном щите устанавливаются устройства защиты от импульсных помех (УЗИП).

Заземление для молниеотвода размещают не ближе 5м от крыльца и дорожек и заглубляют горизонтальный соединитель не менее 0,8м. Это необходимо для уменьшения вероятности поражения людей в случае грозового разряда.

Защитная зона громоотвода

Не следует питать иллюзии, что громоотвод на соседнем доме или расположенная недалеко металлическая вышка полностью обезопасят Ваше жилище от удара молнии. Защитная зона громоотвода имеет вполне конкретные границы. В любом случае на даче придется устроить собственную молниезащиту.

Конус безопасности, создаваемый стержневым молниеприемником, имеет угол 45-50°. Указанное правило действует при высоте размещения молниезащиты до 15м. Вышеприведенный эскиз демонстрирует, что при угле 45° радиус защитной зоны равен высоте верхней точки стержня над уровнем земли. При значении 50° зона защиты будет чуть больше.

В любом случае, частный дом должен попадать полностью в зону конуса защиты. Очень желательно, чтобы все постройки во дворе были защищены по тому же правилу. Таким образом, удобно разместить молниеприемник на крыше дома. Закрепить штырь бывает проще на одной из сторон здания чем по центру, при этом вероятность попадания молнии в кровлю снижается.

В случае большого участка может возникнуть необходимость установки еще одного громоотвода. Его можно смонтировать на специальной мачте.

Монтируем молниезащиту своими руками

В первую очередь, необходимо выбрать молниеприемник в соответствии с вышеизложенными рекомендациями и имеющимися под рукой материалами. На крыше дачного дома проще всего монтировать обыкновенный стальной штырь. Оцинкованная труба или алюминиевый стержень будут работать еще лучше. При использовании патрубка его верхний конец следует заглушить.

При наличии куска троса нужной длины и диаметра не составит труда протянуть его вдоль конька. На крыше большой площади эффективнее использовать вариант в виде сетки. Молниеприемник любой конструкции следует закрепить так, чтобы его не нарушило ветром.

Если не иметь в виду сварку, токоотвод проще выполнить из толстого медного провода в соответствии с рекомендациями выше. Надежное соединение с молниеприемником можно обеспечить с помощью оцинкованных зажимов с болтами и гайками. Практично закрепить проводник к опорам водосточных труб.

Заземляющий контур лучше всего обустроить там, где вероятность нахождения людей наименьшая. Также выгодно разместить его в месте, где всегда присутствует влага. Это улучшит контакт заземлителя с землей. Не будет лишним, если рядом с ним установить предупреждающий знак. Болтовое соединение с заземлителем лучше выполнить над землей на цоколе здания, а контакт в земле обеспечить сваркой.

После монтажа всей системы электрическое соединение от молниеприемника до заземления можно проконтролировать мультиметром. Сопротивление заземляющего контура можно проверить только специальным прибором. Его величина должна быть не более 10Ом в том случае, если неподалеку возможно присутствие людей. Для отдельного молниеприемника, установленного вдалеке от дома, сопротивление заземления не должно превышать 50Ом.

Хотя бы раз в год имеет смысл проверить целостность всей системы визуально. Раз в несколько лет следует откопать заземление и оценить степень коррозии металла. Если стержни в земле стали заметно тоньше, их необходимо заменить.

Источник: SamoDelino.ru

Другие статьи по теме:

Измерение сопротивления заземления мегаомметром Как проверить землю в розетке Клемма заземления для проволочного лотка Провод для заземления Щиток заземления Пуэ заземление электроустановок