Установка молниезащиты

Все мы знаем, что молния красива лишь на расстоянии, а для человека её удар может быть смертельным. Также удар молнии может вывести из строя технику или спровоцировать возгорание. В частный дом молния попадает не так часто, но если это случается, справиться с последствиями будет крайне сложно.

Сегодня мы расскажем о молниезащите частного дома и как устроен молниеотвод.

Особенности молниезащиты частного дома

По мере развития технологий и возникновения различного беспроводного оборудования увеличился риск удара молнией. В то же время современные научные разработки успешно борются с ней.

Когда на небе надвигаются грозовые тучи и его пронизывают молнии, предупредительный и умный человек не будет их бояться, потому что он заранее защитил своё жильё от их прямого попадания.

Итак, хороший хозяин обязательно проявит интерес к тому, как произвести молниезащиту частного дома. Можете не переживать, если ваш частный дом располагается рядом с башней, оснащённой молниеотводом или же линиями электропередач. А вот в зоне риска попадания молнии находятся строения, которые:

• имеют одиночное расположение;
• построены на возвышенности;
• находятся рядом с водоёмом.

Молниеотвод следует планировать ещё на этапе строительства частного дома. Так, следует выполнить молниезащитный контур во время строительства. Частные дома относятся к третьему классу пожарной безопасности, соответственно, они подлежат установке на них молниеотвода в непременном порядке.

Выбор нужного типа молниезащиты для частного дома зависит от ряда факторов:

1. Исходное состояние дома.
2. Условия расположения.
3. Климатические условия местности.
4. Тип грунта.

Обязательно учитывайте условия расположения вашего дома. Так, если молния попадает в дерево, антенну, столб рядом с домом, то они могут создать эффект экрана и здание тоже попадёт в зону поражения.

Помните, что разные типы грунта отличаются по своей токопроводимости и сопротивлению, которое следует учитывать при выборе сечения полосы и размера заглубления контура.

Если климат местности такой, что количество грозовых периодов в год превышает отметку в 40 раз, а дом находится у воды, то риск попадания молнии увеличивается в несколько раз.

Как устроен молниеотвод для частного дома

Принцип работы молниеотвода достаточно прост: дом защищается от попадания молнии благодаря тому, что разряд отводится в землю.

Однако эффективность молниеотвода возможна лишь при комплексном сооружении системы, которая состоит из двух защитных систем: внешней и внутренней.

Внутренняя защита должна предохранять оборудование от скачков напряжения во время грозы. И даже если разряд ударит в радиусе нескольких километров, ограничитель перенапряжения все равно нужен.

Если такой защиты у вас нет, то при приближении грозового фронта в пределах трёх километров заблаговременно отключите все электрические приборы.

А внешняя система защиты нужна с целью обеспечения безопасности дома и его обитателей при грозе. Простой молниеотвод состоит из следующих элементов:

• Молниеприёмника.
• Опоры.
• Токоотвода.
• Контура заземления.

Молниеприёмник представляет собой проводник из металла до полутора метров в длину, который берёт на себя разряд молнии. Устанавливать такую молниезащиту в загородном доме следует на самой высокой его точке:

• крыша;
• дымовая труба;
• телеантенна.

Такая молниезащита подходит для установки на крыше из металла, а если крыша шиферная, то нужно натянуть металлический трос на опорах из дерева длиной до 2 метров и покрыть его изоляторами.

На крышах из черепицы нужно по коньку натянуть специальную молниезащитную сетку с токоотводами. Токоотводы нужны для соединения молниеотвода с заземлительным контуром. Они представляют собой проволоку из стали, которую следует проложить по стене дома и приварить к молниеприёмнику и контуру заземления.

Заземление молниезащиты включает в себя два связанных электрода, которые забиты в землю. По правилам заземление бытовых приборов и молниезащиты должно быть общим. Радиус действий молниеотвода зависит от его высоты.

Если молниеотвод сделать правильно и качественно, то он будет представлять собой наименьшее сопротивление, по которому разряд молнии будет перенаправлен от дома в землю.

Как сделать молниезащиту для частного дома своими руками

Итак, мы разобрались с тем, как устроена защита от молнии для дома, и как подобрать её в зависимости от типа крыши. Теперь мы расскажем о том, как сделать качественную молниезащиту для дома своими руками.

Молниезащитной сеткой послужит металлическая проволочная конструкция диаметром в шесть метров, которая сделана путём сварки. Её следует уложить на крышу и соединить с контуром заземления несколькими токоотводами.

Такая сетка подойдёт для неметаллических крыш с целью защиты одного здания, поскольку другие постройки располагаются уровнем ниже. Также сетку можно уложить на кровлю ещё на этапе строительства дома.

Защитную проволоку изготовить можно так:

1. Натяните трос на изоляторах между двумя опорами из металла или дерева.
2. Монтаж выполняется на высоте 0,25 м на коньке.
3. Диаметр проволоки должен быть не менее 6 мм.

Вокруг проволочной трубы нужно сделать петлю и присоединить её к молниеприёмнику посредством пайки или сварочным способом. Из этой же проволоки делается и токоотвод. В итоге мы получаем шалашеподобную защитную зону, которая подойдёт для крыш из любого материала, кроме металла.

Штыревой молниеприёмник — это штырь с такими параметрами:

• форма сечения может быть круглой, прямоугольной или квадратной;
• длина штыря как минимум 0,25 м;
• площадь сечения 100 квадратных мм.

Именно штырь принимает на себя ключевой удар молнии, поэтому он должен быть способным выдерживать максимальные нагрузки динамического и температурного характера.

Материал для штыря подбирается такой, чтобы ему не было страшно окисление, это может быть оцинкованная сталь или медь, поэтому красить такой молниеприёмник нельзя. Диаметр сечения прута или трубы должен составлять минимум 12 мм. В полой трубе нужно заварить конец. Конструкцию следует устанавливать на конёк крыши на мачте необходимой длины.

Токоотвод направляет электрический разряд в землю. Его нужно присоединить к общей конструкции посредством пайки, сварки или крепления на болты. Площадь контакта должна быть не менее чем вдвое больше площади сечения деталей, которые соединены друг с другом.

Подобная защита подойдёт для крыш из металла, при этом помните, что сама крыша тоже подлежит заземлению.

Заземление для громоотвода

Заземлитель нужен для отвода тока молнии в землю, он обладает малой долей электрического сопротивления. Заземление следует укладывать подальше от крыльца дома и дорожек рядом с ним, желательно, на расстоянии порядка пяти метров.

Если грунт влажный, а грунтовые воды залегают менее чем на полтора метра, то нужно использовать горизонтальный заземлитель. Его можно своими руками изготовить следующим образом:

1. Вдоль дома выкопайте канаву на ширину лопаты примерно шесть метров в длину и глубиной порядка метра.
2. Забейте три водопроводные оцинкованные трубы диаметром в 20 м и длиной в 2 м на дно канавы через каждые три метра. На поверхности оставьте порядка 5 см.
3. Возьмите проволоку диаметром как минимум 8 мм и приварите к трубам. К средней трубе ещё нужно приварить токоотвод. Также к трубам можно приварить болты, чтобы соединить их медным кабелем.
4. Болты смажьте солидолом, а трубы закопайте.

Если же грунт сухой, а подземные воды достаточно глубоки, то сделайте вертикальный заземлитель:

• возьмите два стержня по 2–3 м в длину;
• вбейте их в землю на глубину порядка полуметра и на расстоянии трёх метров друг от друга;
• соедините их перемычкой с сечением в 100 кв. м.

Подобное заземление можно применять с целью защиты электрических приборов и щитков. Помните, что при грозе находиться в радиусе четырёх метров от заземления крайне опасно, иначе есть риск попадания под шаговое напряжение.

Также молниезащиту можно поставить и на дереве, если оно выше дома вместе с антенной более чем вдвое и находится на расстоянии от жилища в 3–10 метров. В таком случае молниезащиту делают из проволоки диаметром порядка 5 мм, с односторонним спуском и одним заземлением в виде петли.

Если вы поставили молниезащиту от линейного типа молнии, что она при ударе шаровой молнии будет неэффективной. В таком случае, чтобы шаровая молния не попала в дом, плотно закройте все окна, двери, дымоходы, и проверьте, чтобы вентиляционные блоки были оснащены медной или стальной сетчатой проволокой с ячейками порядка 3 см и надёжным заземлением.

Советы специалистов для молниезащиты дома

При установке и при уходе за молниезащитой помните о таких советах и рекомендациях:

• Чтобы заземлить металлическую крышу можно применять ливнестоки как токоотвод.
• С целью удобства забивания трубы можно сделать подмостки.
• Размер защитной зоны можно определить при помощи прямоугольного равнобедренного треугольника. Катет при этом должен располагаться параллельно земле.
• Не размещайте спуски токоотводов рядом с дверями.
• Не забывайте о заземлении всех металлических конструкций на крыше.
• Соединения на защитной конструкции лучше всего сварочные.
• До начала грозового сезона каждый год внимательно осматривайте все части конструкции и места крепления. Если что-то не так, из заблаговременно следует заменить или покрасить.
• Раз в три года нужно проверять соединения на предмет исправности, зачищать контакты и подтягивать ослабевшие соединения или сменять их на новые.
• Раз в пять лет вскрывайте заземляющие электроды и проверяйте их соединения и глубину коррозии. Если на ржавой части сечение сократилось на треть и более, её нужно сменить новой.
• Для большей надёжности можно поставить два токоотвода и регулярно их чистить.

Помните, для того чтобы молниезащита вашего частного загородного дома могла вам исправно служить долгие годы и охранять в пасмурную грозовую погоду, её нужно правильно устанавливать и регулярно ухаживать за ней.

Источник: elektro.guru

Общие требования

Так как к частным домам из-за их малозаметности на рельефе нет обязывающих требований, то проект молниезащиты можно делать по согласованию с заказчиком по уровню сооружений третьей категории.

Молниеприемники

Для молниезащиты зданий с неметаллической крышей выполняется монтаж стержневых или тросовых молниеприемников. Их устанавливают на кровлю или рядом с домом. От всех стержневых громоотводов и мачт тросового громоотвода должно отходить 1-2 токоотвода.

Если кровля плоская или ее уклон составляет менее 1/8, то подойдет монтаж молниеприемной сетки. Части здания, выходящие за основной габарит, типа дымовых труб и вентиляционных колодцев должны защищаться дополнительно стержневыми молниеотводами, соединяемыми с молниеприемной сетью. Размер ячеек должен находиться в пределах 12х12 м. Сеть выполняется из проволоки диаметром 6-8 мм. В узлах сеть проваривается сваркой для надежного соединения. При невозможности производства сварки допускается болтовое соединение с переходным сопротивлением менее 0,05 Ом.

Если кровля металлическая, то она сама может стать частью молниезащиты, принимая на себя удары молнии. Необходим только монтаж токоотводов, которые присоединяют к ней в нескольких местах. Все неметаллические торчащие элементы кровли защищаются стержневыми громоотводами, вершины которых должны располагаться выше защищаемых предметов на 0,2-0,5 м.

Если кровля имеет несгораемую тепло и гидроизоляцию, при этом конструкция крыши изготовлена из металла, то монтаж молниеприемников не нужен. Достаточно обеспечить качественное соединение кровли с заземлителем.

Токоотводы

В качестве токоотвода (спуска) можно использовать стальные конструкции, имеющие качественный контакт с молниеприемником и заземлителем. В этом случае монтаж дополнительных спусков не потребуется, что позволит существенно сэкономить на молниезащите.

Токоотводы, монтаж которых сделан на стенах, должны находиться на расстоянии более 3 м от входов и мест регулярного пребывания людей.

В районах с плохой экологией и химически активной атмосферой спуски делают из стержней диаметром 12 мм. Все соединения молниезащиты выполняются сваркой, при невозможности допускается болтовое соединение.

Заземление

Если фундамент имеет хорошую проводимость с грунтом, то его используют как заземлитель в системе молниезащиты.
аче происходит монтаж заземлителя в виде стержней. Трехметровые стержни забиваются в почву с шагом 5 м. Между собой они соединяются металлическими полосами или стержнями сечением не менее 100 мм2 расположенными на глубине 0,5-0,7 м. Заземлитель рекомендуется размещать вдали от мест регулярного хождения людей, если дорожка асфальтобитумная, то можно провести монтаж под ней.

Если применяется молниеприемная сеть или металлическая крыша вместо молниеотвода, то вокруг здания прокладывается токопроводящий контур на глубине 50-70 см. В местах соединения токоотводов и заземляющего контура вбиваются трехметровые металлические стержни и тоже привариваются к контуру.

Если рядом с домом растут высокие деревья превышающие высоту дома в несколько раз, то их можно использовать, как мачту молниезащиты. Роль молниеприемника играет токоотвод, выступающий над вершиной дерева на 20 см. В районе корней он соединяется с заземлителем.

Подготовка

Инструкция по проектированию дает главные рекомендации и граничные значения параметров солниезащиты, которые нельзя нарушать. Если указывается, что ячейка молниеприемной сети должна быть не более 12 м, значит, при возможности можно и лучше установить сеть с меньшей ячейкой. То же самое можно сказать о количестве стержней в заземлителе, чем больше, тем лучше.

Среди систем защиты от молний самая распространенная пассивная стержневая молниезащита. Она проще всего в монтаже. Для монтажа необходимо получить проект молниезащиты или самому сделать его, беря за основу руководящие документы, указанные в начале. Для наглядного примера можно использовать типовой проект молниезащиты какого-либо здания.

В процессе подготовки к монтажу необходимо:

• получить все габаритные размеры здания, выяснить материал конструкций, возможность их использования в качестве токоотводов;
• определить место для установки заземления;
• выбрать места спусков токоотводов от молниеприемников к заземляющему контуру;
• определить места установки молниеотводов и их высоту.

После этого вычисляется необходимое количество токоотводов, молниеприемников, заземляющих стержней и полос. Определяется необходимое количество держателей элементов молниезащиты и крепежа. Подбирается нужное количество инвентаря в виде лестниц, стремянок и прочих приспособлений, необходимых при монтаже, а также инструмент. Теперь, создав задел из перечисленных материалов и приспособлений, можно непосредственно приступать к монтажным работам.

Монтажные работы

Монтаж молниезащиты начинается с установки держателей. Закрепив их в нужных местах, где саморезами, где дюбелями, приступают к установке молниеотводов. Они крепятся в держателях с помощью болтовых соединений. Молниеотвод (молниеприемник) и токопровод, если позволяет обстановка, соединяются сваркой, в противном случае применяют болтовое соединение.

Заземление

Чтобы выполнить монтаж заземлителей для молниезащиты, вокруг здания на расстоянии более 1 м вырывают траншею глубиной около 80 см. Туда закладывают металлическую полосу или стержни сечением не менее 100 мм2. Они при помощи сварки соединяются между собой и затем в местах спусков вбиваются стержни, которые тоже привариваются к полосе. При этом небольшая часть их должна торчать из земли. К ним приваривают токоотводы. Места сварок покрывают антикоррозионной краской. Получившийся контур засыпается.

После монтажа всей системы молниезащиты проверяют сопротивление заземления. Оно должно быть минимальным, в пределах 15 Ом. После этого контур заземления молниезащиты соединяется стальной полосой с общим контуром заземления электроустановок в здании. Если сопротивление превышает нормативное значение, то придется выполнять специальные мероприятия, такие как замена грунта вокруг заземлителя на более токопроводящую почву или добавка химических реагентов для этих же целей.

Тросовый приемник

Если конек крыши является самой высокой точкой дома, то над ним нужно натянуть грозовой трос. Получится тросовая молниезащита. Расстояние до конька должно быть не менее 25 см. Мачтами могут быть деревянные бруски, которые закрепляются на фронтоне. С каждой стороны присоединяется токоотвод. При длине конька меньше 10 м допускается монтаж одного токоотвода.

Внутренняя защита

Установка внутренней молниезащиты применяется для стабильной работы компьютеров и другой дорогостоящей электронной техники. Для этого требуется монтаж устройства защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП). Это грозоразрядник, который при перенапряжениях очень быстро замыкает на себя избыточную энергию, не давая проникнуть ей на защищаемую аппаратуру. Монтаж одного прибора происходит в главном распределительном щите, а второго – в домовом электрощитке. Третий устанавливается непосредственно около защищаемого устройства. Каждый из них при попадании молнии снижает перенапряжения многократно, доводя в конце концов до приемлемого уровня.

Активные системы

В последнее время стали популярны активные системы молниезащиты. Они представляют собой молниеприемник с электронным блоком, вырабатывающим высокое напряжение на его конце.

Вокруг происходит ионизация воздуха, что провоцирует попадание молнии именно в данный молниеотвод. Установка одной активной системы на участке обеспечивает надежную защиту от поражения молнией. Ионизация приводит к многократному увеличению защищаемой площади. Кроме этого, активная защита не портит внешний вид дома. Она устанавливается в стороне от него, но при этом, как зонтиком закрывает весь участок от прямого попадания молнии.

Монтаж внутренней и наружной молниезащиты позволит надежно защитить дом, электрооборудование и находящихся в нем людей от ударов молнии.

Источник: EvoSnab.ru

Сначала разберемся в сути понятия. Молниеотвод обозначает одно и тоже, что Грозозащита или Молниезащита и отличается от Громоотвода, которым называют чаще только молниеприемную часть системы защиты зданий и сооружений. То есть молниеотвод – это «молниеприемник + токоотвод + заземление», или внешняя составляющая системы. Если посмотреть на схему любой комплексной молниезащиты, будь то частный дом или здание промышленного, офисно-административного назначения, то это ее часть, которая предназначена именно для защиты от прямых ударов молнии.

Конструкции (виды) молниеотводов

Всего существует 3-и базовые схемы: стержневой (рисунки а, б), тросовый (в) и молниеотвод в виде молниеприемной сетки (или сетчатый) (г). Комбинированная схема предполагает сочетание базовых вариантов.

По количеству одинаковых молниеприемных частей – одиночный, двойной и т.д.

По характеру и месту установки стержневые делятся на молниеприемные стержни, сборные стержневые, которые могут устанавливаться на фланцах, кронштейнах, специальных опорах или быть отдельно стоящими. Молниеприемные мачты как правило имеют телескопическую конструкцию и метод установки на или в грунт.

Тросовый – это трос, натянутый между опорами. Контур может быть любым, в том числе замкнутым. К нему по сути относится и самый простой и дешевый вариант молниеотвода для частного дома или дачи, когда вместо троса на небольшом расстоянии от конька кровли натягивают проводник радиусом 8-10 мм (алюминиевый, стальной или медный в зависимости от материала и цвета кровли) на расстоянии не менее 20 мм от самого конька, выводят его концы за крайние точки на расстояние  примерно 30 мм и загибают немного вверх.

Молниеприемная сетка используется на плоских или крышах с незначительным уклоном.

Итак, как мы сказали, система внешней молниезащиты может быть изолирована от сооружения (отдельно стоящие молниеотводы – стержневые или тросовые, а также соседние сооружения, выполняющие роль естественных молниеотводов), или может быть установлена на защищаемом здании и даже быть его частью.

Расчет молниеотвода

Выбор молниеотводов рекомендуют производить при помощи специальных компьютерных программ, способных на основании габаритов зданий, планов кровли и конструктивных элементов на ней вычислять вероятности прорыва молнии и зоны защиты. Вот почему надежнее обращаться в специализированные организации, которые быстро выдадут Вам различные варианты и конфигурации молниеотводов.

Хотя, если конфигурация защищаемого объекта позволяет обойтись простейшими молниеотводами (одиночным стержневым, одиночным тросовым, двойным стержневым, двойным тросовым, замкнутым тросовым), размеры их можно определить самостоятельно, пользуясь заданными в Инструкциях СО 153-343.21.122-2003 и РД 34.21.122-87 зонами защиты.

Объект считается защищенным, если он целиком попадет в зону защиты молниеприемного устройства, которой присвоен требуемый уровень надежности.

Зона защиты одиночного стержневого молниеприемника (согласно СО 153-34.21.122-2003)

Стандартной зоной защиты в этом случае является круговой конус с вершиной, которая совпадает с вертикальной осью молниеотвода. Размеры зоны в этом случае определены 2-мя параметрами: высотой конуса h₀ и радиусом его основания r₀.

В таблице ниже указаны их значения в зависимости от требуемой надежности защиты для молниеотводов высотой до 150 м от уровня земли. Для больших высот необходимо применение специальных программ и методик расчета.

Для других типов и комбинаций молниеотводов вариации расчета зон защиты смотрите в главе 3.3.2 СО 153-343.21.122-2003 и Приложении 3 РД 34.21.122-87.

Теперь, чтобы определить попадает ли ваш объект Х в зону защиты рассчитываем радиус горизонтального сечения r_x на высоте h_x и откладываем его от оси молниеприемника до крайней точки объекта.

Правила определения зон защиты для объектов высотой до 60 м (согласно МЭК 1024-1-1)

В Инструкции СО есть методика проектирования молниеотводов для обычных сооружений по стандарту МЭК 1024-1-1, которая может быть принята только, если расчеты по ней получаются более «жесткие», чем требования указанной Инструкции.

По ней могут быть применены следующие 3-и способа для разных случаев:

• метод защитного угла для простых по форме или маленьких частей больших сооружений
• метод фиктивной сферы для сооружений сложной формы
• защитная сетка в общем случае и в особенности для защиты поверхностей

В таблице для разных категорий (уровней) молниезащиты (подробнее о категориях или классах здесь) приведены соответствующие значения параметров каждого из методов (радиус фиктивной сферы, предельно допустимые угол защиты и шаг ячейки сетки).

Метод угла защиты для кровельных надстроек

Величина угла выбирается по графику на диаграмме для соответствующей высоты молниеотвода, которая отсчитывается от защищаемой поверхности, и класса молниезащиты здания.

Зона защиты, как уже было сказано выше, – это круговой конус с вершиной в верхней точке стержня молниепремника.

Метод фиктивной сферы

Применяется, когда сложно определить размеры зоны защиты для отдельных конструкций или частей здания по методу защитного угла. Ее границей является воображаемая поверхность, которую очерчивает сфера выбранного радиуса r (см. таблицу выше), если бы ее прокатили по вершине сооружения, обходя молниеотводы. Соответственно объект считается защищенным, если эта поверхность не имеет с ним общих точек пересечения или касания.

Молниеприемная сетка

Это проводник, уложенный сверху на кровлю с выбранным в зависимости от класса молниезащиты здания шагом ячейки. При этом все металлические элементы на крыше (зенитные фонари, вентиляционные шахты, воздухозаборники, трубы и т.п.) обязательно должны быть соединены с сеткой. Иначе для них необходимо смонтировать дополнительные молниеприемники. Более подробно о конструктивных особенностях и вариантах монтажа можно прочитать в материале «Молниезащита на плоской кровле».

Шаг ячейки по российским нормам выбирают исходя из категории молниезащиты здания (может быть меньше, но никак не больше).

Молниеприемная сетка монтируется с соблюдением ряда условий:

• проводники прокладывают наикратчайшими путями
• при ударе молнии у тока для отвода к заземлению должна быть возможность выбора хотя бы 2-х разных путей
• при наличии конька и наклоне кровли более, чем 1 к 10, проводник нужно обязательно проложить по нему
• никакие части и элементы, выполненные из металла, не должны выступать за внешний контур сетки
• обязателен внешний контур сетки из проводника, смонтированный по краю периметра крыши, а край крыши должен выступать за габариты здания

Материалы и сечения проводников молниеотвода

В качестве материалов, используемых для производства молниеприемного оборудования и токоотводов используются оцинкованная и нержавеющая сталь, медь и алюминий. К ним предъявляются требования коррозионной стойкости и механической прочности, если используется защитное покрытие, то оно должно иметь хорошую адгезию с основным материалом.

В таблице указаны требования к профилю проводников и стержней по минимальной площади сечения и диаметра (согласно ГОСТ 62561.2-2014)

Монтаж молниеотвода для частного дома и промышленного здания

Рассмотрим какие же элементы монтажа включают в себя обычно система внешней молниезащиты. На рисунках ниже показаны примеры молниеотвода частного дома и промышленного здания.

Соответсвующими номерами здесь обозначены следующие изделия и их наименования:

Круглые и плоские проводники, тросы

Компоненты молниезащиты на плоских кровлях, перемычки и компенсаторы

Компоненты молниезащиты на скатных кровлях, кровельные держатели проводника

Компоненты молниезащиты на металлических кровлях, кровельные держатели проводника

Токоотводы, держатели токоотводов

Стержни земляного ввода, соединительные проводники, смотровые колодцы, держатели проводников

Клеммы для водосточных желобов, клеммы, соединительные компоненты

Молниеприемники, компоненты

Изолированная молниезащита

Монтаж можно разделить на три этапа: устройство молниеприемной части внешней молниезащитной системы (молниеприемники и их элементы крепления), прокладка токоотводов (кровельная и фасадная часть здания) и земляные работы по устройству заземления. Как правило у всех компаний стоимость работ составляет некоторый процент от цены материалов.

Источник: www.mzke.ru

Для чего нужна молниезащита дома

Согласно исследованиям метеорологических служб, на каждый квадратный километр территории Российской Федерации в среднем приходится от двух до трёх ударов молнии в год. В 25% случаев небесный электрический разряд сопровождается повреждениями различных объектов. Это связано с тем, что температура в точке приложения разряда может достигать 30 000 градусов. Показатели напряжения и силы тока очень высокие: до 150 миллионов вольт и 200 тысяч ампер. И хотя воздействие молнии носит кратковременный характер, материалы, поддерживающие горение, вспыхивают мгновенно. А так как бури сопровождаются сильными ветрами, вероятность возникновения пожара увеличивается в геометрической прогрессии.

Обычно средства по защите дома от молнии называют громоотводом, но это не совсем точное определение, так как гром — это всего лишь звуковое сопровождение разрядов молнии. Более точная формулировка — молниезащита. Она отражает суть устройства и принята среди специалистов, работающих в этой области обеспечения безопасности.

Для того чтобы уберечь здание от ударов молнии, существуют устройства, в основе действия которых лежит один из законов электростатики. Во время грозы в атмосфере накапливается высокий потенциальный заряд ионов. Он имеет положительное значение. Земля же всегда имеет отрицательный заряд. Когда разность потенциалов достигает критического значения, воздушная прослойка между ними пробивается гигантской искрой, которая и называется молнией.

Чтобы разряд молнии не ударил в здание, на нем устанавливается молниеотвод, направляющий ток в землю в обход строения. Это достигается при помощи материалов, имеющих электропроводность более высокую, чем кровельное покрытие.

Строение молниезащиты

Громоотводы бывают двух разновидностей — пассивные и активные.

Пассивная молниезащита

Пассивная молниезащита — наиболее распространённый и традиционный вид, используемый во всех странах мира. В отечественном законодательстве регулируется нормативом РД 34.21.122–87 — «Инструкцией по молниезащите зданий и сооружений».

В соответствии с данным документом молниезащита по качественным показателям делится на четыре категории по мере убывания. То есть первая категория является наивысшей, четвёртая — минимально допустимой. Категория зависит от плотности расположения молниеприёмников на квадратный метр площади крыши.

Активная молниезащита

Активная молниезащита появилась относительно недавно — в середине 80-х годов прошлого столетия. Суть её заключается в том, что на месте обычного шпиля помещается устройство, притягивающее разряд на себя. Оно имеет меньшие размеры и работает за счёт принудительной ионизации воздуха. Это, по утверждению производителей, позволяет искусственно вызывать разряд молнии на более ранних стадиях, когда разность потенциалов относительно низкая. Преимущество в том, что разряды происходят чаще, но с меньшей силой.

Конструктивно ионизация воздуха производится либо специализированными электронными схемами, либо разрядниками, действующими в момент повышения общего напряжения электрического поля в предгрозовой атмосфере.

Внешнее отличие таких молниеприёмников заключается в том, что на антенне смонтированы характерные металлические чаши, формой напоминающие летающую тарелку.

В отечественном нормативном законодательстве нет положений, регламентирующих установку активной молниезащиты. Связано это с тем, что большинство экспертов в данной области весьма скептически относятся к эффективности этого вида защиты от молний. Было описано и запротоколировано множество случаев, когда разряды электричества били не в антенны, а рядом, тем самым подвергая опасности здания.

Конструкция и устройство молниезащиты

Все детали громоотводов изготавливаются из металла — меди, алюминия или стали. Диэлектрическими должны быть лишь крепления, которыми проводники присоединяются к поверхности крыши или стены. Классическая схема устройства молниезащиты состоит из трёх основных частей:

• молниеприёмника;
• токоотвода;
• заземления.

Молниеприёмник

Молниеприёмник устанавливается на крыше здания и служит для улавливания электрического разряда. В некоторых редких случаях молниеприёмник устанавливают не на самой крыше, а в непосредственной близости, например, на рядом стоящей мачте телевизионной антенны или высоком дереве.

Молниеприёмники бывают:

• стержневыми;
• тросовыми;
• сетчатыми.

Стержневой молниеприёмник

Стержневые конструкции наиболее распространены в частном секторе и отличаются простотой в установке. Считается, что чем выше расположена антенна молниеприёмника, тем большее пространство она защищает. Существует формула для примерного расчёта высоты молниеприёмника.

Воображаемый конус с вершиной на конце антенны молниеприёмника и углом боковых сторон в 90^о покрывает зону, являющуюся безопасной.

Обычно в частных домах высота антенны молниеприёмника колеблется от 0,5 до 2 метров. В продаже имеются готовые антенны, но можно сделать её и самостоятельно. Это может быть медный круглый пруток сечением от 35 мм², стальная арматура сечением от 65 мм² или водопроводная оцинкованная труба, запаянная с обоих концов.

Если крыша здания имеет сложную конфигурацию, иногда применяют несколько антенн. Делается это для того, чтобы при меньшей их высоте защитное покрытие было большим.

Крепление антенны должно быть надёжным и не соприкасаться металлической частью с поверхностью кровли. Основание крепления должно иметь диэлектрические свойства.

Тросовый молниеприёмник

Тросовый молниеприёмник удобен тем, что монтаж его не сопряжён со сложными высотными работами. Установка троса проводится вдоль оси конька на высоте 15–20 см. Толщина троса рекомендована не менее 6 мм. Крепится он на металлические или деревянные стойки, недопустимо его провисание или раскачивание ветром. Трос натягивается, как струна.

Сетчатый молниеприёмник

Металлическая сетка в роли молниеприёмника используется чаще всего в многоквартирных домах с плоской крышей, торговых центрах и в частном секторе. Есть определённые особенности монтажа сетчатого молниеприёмника на плоской крыше:

• сетку укладывают на бетонное перекрытие и сверху накрывают теплоизолирующими материалами. Обязательным условием при этом является негорючесть таких покрытий;
• монтаж производится поверх крыши, сетка выставляется на пластиковых подпорках на высоту 10–15 см.

Выбор того или другого варианта зависит от конструктивного обоснования. Чаще применяется наружный способ укладки.

Изготавливается сетка из металлического проводника сечением 6 мм или из прямоугольных полос металла размером 20х4 мм. В соответствии с международными стандартами расстояние между проводами не должно превышать 12 метров в жилом секторе, и 5 метров — в нежилом. Периметр здания охватывается контурным проводником, а соединения между полосами металла скрепляются с помощью болтов или сварки. Ячейки располагаются равномерно по всей площади. Если кровля металлическая и толщина металла менее 4 мм, молниеприёмник устанавливается на специальные подставки. Высота крепления при этом должна обеспечивать отсутствие искрового промежутка.

Токоотвод

Токоотвод — важный промежуточный элемент молниезащиты между молниеприёмником и заземлением. Служит для передачи электрического разряда. Поэтому с учётом больших величин тока изготавливается в виде цельнометаллического проводника 6 мм в диаметре или в виде шины размером 4х20 мм.

Верхний конец токоотвода приваривается или прикручивается болтами к молниеприёмнику, нижний — крепится таким же образом к заземлению. Средняя часть идёт вдоль стены, при этом нижние 2,5–3 метра рекомендуется поместить в изолирующий кабель-канал или гофру. Это создаст дополнительную защиту от молнии стоящему рядом человеку. Согласно нормативным документам расстояние между токоотводами не должно быть менее 25 метров, по возможности прокладывать их нужно, не приближаясь к окнам и входным дверям. Нельзя спускать токоотвод по углу стены.

Важным условием установки токоотводящей шины является запрет на перегибы более 90^о и образование колец. В таких местах может возникнуть искровой прострел, ведущий впоследствии к возгоранию. При соединении частей токоотвода между собой рекомендуется применять сварку. Если соединение имеет разрыв, может образоваться высокотемпературная электрическая дуга со всеми вытекающими отсюда последствиями. Основное правило прокладки токоотвода — спуск к земле должен проходить по кратчайшему расстоянию.

Иногда для маскировки проводника его монтируют под водостоком. Но ни в коем случае нельзя крепить шину к жестяной поверхности жёлоба.

Заземление

Заземление — это конечный пункт назначения электрического разряда. Для того чтобы заземлитель работал исправно, следует учитывать почвенный состав, в котором он располагается. Оптимальным вариантом считается сырой грунт, имеющий хорошие показатели электропроводности. Худшим считается сухой песок: в этом случае необходимо увеличивать площадь заземления.

Немаловажное значение играет материал, из которого сделано заземление. Низколегированные стали достаточно быстро подвергаются коррозии и, сгнивая, резко уменьшают степень электропроводности. Не спасает от появления ржавчины и оцинкованное железо. Со временем в сырой почве такое заземление превращается в ржавую труху. Наиболее подходящими считаются медные и нержавеющие заземлители, срок их службы может быть очень долгим.

Есть несколько способов организации заземления. Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки.

1. Это могут быть вбитые на глубину 2–3 метров металлические трубы или уголки, вкопанный швеллер или двутавр. Все элементы заземления соединяются между собой либо уголком, либо металлической шиной. За счёт этого увеличивается площадь соприкосновения заземлителя с почвой, что приводит к качественной «утилизации» разряда молнии.
2. В частном домостроительстве часто вкапывают в землю железную бочку или лист толстой нержавеющей стали.
3. Иногда применяют большие куски металлической сварной сетки, закапывая её на глубину до 1 метра.

Для повышения электропроводности сухой почвы в глубокие ямки засыпают поваренную соль или калийную селитру. Являясь хорошим проводником и растворяясь постепенно в земле, соль также удерживает вокруг себя влагу. Такую процедуру можно проводить один раз в несколько лет.

Главное правило установки заземления — его нельзя располагать ближе 5 метров от входной двери, крыльца или террасы. Такое же расстояние нужно выдерживать от детских площадок, дорожек и вольеров с животными. Минимально допустимое расстояние до стен дома — 1 метр.

Видео: устройство заземления молниезащиты

Профилактика и техническое обслуживание молниезащиты

Как любое техническое сооружение, громоотводы требуют к себе внимательного отношения. При этом следует обращать внимание на следующие детали.

1. Исправность всех видов крепления. Раз в несколько лет необходимо проверять все резьбовые соединения, подтягивать ослабевшие болты и гайки. После частых гроз следует осматривать стыки, соединённые при помощи сварки, на разрыв.
2. Минимум один раз в пять лет проводить тщательный осмотр заземления, контролировать степень коррозии металла. Замерять при помощи тестера электрическое сопротивление заземлителя.

Особенности монтажа молниеприёмника своими руками

Несмотря на кажущуюся сложность установки молниеулавливающего оборудования, самостоятельно рассчитать и смонтировать домашний громоотвод под силу каждому человеку, который внимательно ознакомится с вышеизложенными рекомендациями. Нужно лишь располагать несложным инструментом и необходимыми материалами.

Условно весь процесс можно разбить на 5 этапов.

Расчёт материалов

Главное — верно выбрать высоту молниеотводящей антенны. Высчитывая длину стрелы, можно воспользоваться известной пропорцией: высота мачты равна полутора величинам радиуса защищаемой территории.

К примеру, если диаметр окружности, в которой стоит дом, равняется 20 метров, значит, полтора радиуса составит 10х1,5 = 15 м. Отнимаем от этой величины высоту самого дома и получаем искомое значение. Например, если строение имеет в высоту 10 метров, то, вычитая их от 15 метров, получим искомый размер шпиля молниезащиты — 5 метров.

Длину токоотвода рассчитывают исходя из параметров и конфигурации трассы, которую запланировали. Заземлитель и все сопутствующие крепления планируются в соответствии с местом их расположения.

Установка приёмника в подходящем месте

При установке антенны молниеприёмника учитывается конструкция крыши, расположение горючих элементов конструкции, местонахождение дверей и окон, водосточных труб и других металлических элементов.

Прокладка токоотводящей шины от мачты к заземлению

Руководствуясь правилами соединения, проводят полную сборку всего участка, включая изоляцию провода в гофре на последних 2,5–3 метрах от земли. При соединении болтами рекомендуется подкладывать калёные гроверы под гайки и шайбы под головки болтов. Если применяется сварка, необходимо тщательно отбить окалину и покрасить место соединения устойчивой к атмосферным влияниям краской или лаком.

Подсоединение токоотвода

Шина присоединяется к заранее подготовленному контуру заземления. Могут использоваться как сварка и резьбовые соединения, так и заклёпки.

Проверка сопротивления

При помощи тестера или мультиметра замеряется электрическое сопротивление смонтированного устройства, которое не должно превышать 10 Ом.

Видео: монтаж молниезащиты частного дома

Не последнюю роль в безопасности дома играет защита от стихийных природных катаклизмов. Правильная установка молниезащиты даст долгосрочный и гарантированный результат. Она оградит здание от возможных пожаров или поражения жильцов электрическим током. Своевременные профилактические работы помогут прослужить устройству в течение длительного времени.

Источник: aqua-rmnt.com

Особенности молниезащиты частного дома

По мере развития технологий и возникновения различного беспроводного оборудования увеличился риск удара молнией. В то же время современные научные разработки успешно борются с ней.

Когда на небе надвигаются грозовые тучи и его пронизывают молнии, предупредительный и умный человек не будет их бояться, потому что он заранее защитил своё жильё от их прямого попадания.

Итак, хороший хозяин обязательно проявит интерес к тому, как произвести молниезащиту частного дома. Можете не переживать, если ваш частный дом располагается рядом с башней, оснащённой молниеотводом или же линиями электропередач. А вот в зоне риска попадания молнии находятся строения, которые:

• имеют одиночное расположение;
• построены на возвышенности;
• находятся рядом с водоёмом.

Молниеотвод следует планировать ещё на этапе строительства частного дома. Так, следует выполнить молниезащитный контур во время строительства. Частные дома относятся к третьему классу пожарной безопасности, соответственно, они подлежат установке на них молниеотвода в непременном порядке.

Выбор нужного типа молниезащиты для частного дома зависит от ряда факторов:

1. Исходное состояние дома.
2. Условия расположения.
3. Климатические условия местности.
4. Тип грунта.

Обязательно учитывайте условия расположения вашего дома. Так, если молния попадает в дерево, антенну, столб рядом с домом, то они могут создать эффект экрана и здание тоже попадёт в зону поражения.

Помните, что разные типы грунта отличаются по своей токопроводимости и сопротивлению, которое следует учитывать при выборе сечения полосы и размера заглубления контура.

Если климат местности такой, что количество грозовых периодов в год превышает отметку в 40 раз, а дом находится у воды, то риск попадания молнии увеличивается в несколько раз.

Как устроен молниеотвод для частного дома

Принцип работы молниеотвода достаточно прост: дом защищается от попадания молнии благодаря тому, что разряд отводится в землю.

Однако эффективность молниеотвода возможна лишь при комплексном сооружении системы, которая состоит из двух защитных систем: внешней и внутренней.

Внутренняя защита должна предохранять оборудование от скачков напряжения во время грозы. И даже если разряд ударит в радиусе нескольких километров, ограничитель перенапряжения все равно нужен.

Если такой защиты у вас нет, то при приближении грозового фронта в пределах трёх километров заблаговременно отключите все электрические приборы.

А внешняя система защиты нужна с целью обеспечения безопасности дома и его обитателей при грозе. Простой молниеотвод состоит из следующих элементов:

• Молниеприёмника.
• Опоры.
• Токоотвода.
• Контура заземления.

Молниеприёмник представляет собой проводник из металла до полутора метров в длину, который берёт на себя разряд молнии. Устанавливать такую молниезащиту в загородном доме следует на самой высокой его точке:

• крыша;
• дымовая труба;
• телеантенна.

Такая молниезащита подходит для установки на крыше из металла, а если крыша шиферная, то нужно натянуть металлический трос на опорах из дерева длиной до 2 метров и покрыть его изоляторами.

На крышах из черепицы нужно по коньку натянуть специальную молниезащитную сетку с токоотводами. Токоотводы нужны для соединения молниеотвода с заземлительным контуром. Они представляют собой проволоку из стали, которую следует проложить по стене дома и приварить к молниеприёмнику и контуру заземления.

Заземление молниезащиты включает в себя два связанных электрода, которые забиты в землю. По правилам заземление бытовых приборов и молниезащиты должно быть общим. Радиус действий молниеотвода зависит от его высоты.

Если молниеотвод сделать правильно и качественно, то он будет представлять собой наименьшее сопротивление, по которому разряд молнии будет перенаправлен от дома в землю.

Как сделать молниезащиту для частного дома своими руками

Итак, мы разобрались с тем, как устроена защита от молнии для дома, и как подобрать её в зависимости от типа крыши. Теперь мы расскажем о том, как сделать качественную молниезащиту для дома своими руками.

Молниезащитной сеткой послужит металлическая проволочная конструкция диаметром в шесть метров, которая сделана путём сварки. Её следует уложить на крышу и соединить с контуром заземления несколькими токоотводами.

Такая сетка подойдёт для неметаллических крыш с целью защиты одного здания, поскольку другие постройки располагаются уровнем ниже. Также сетку можно уложить на кровлю ещё на этапе строительства дома.

Защитную проволоку изготовить можно так:

1. Натяните трос на изоляторах между двумя опорами из металла или дерева.
2. Монтаж выполняется на высоте 0,25 м на коньке.
3. Диаметр проволоки должен быть не менее 6 мм.

Вокруг проволочной трубы нужно сделать петлю и присоединить её к молниеприёмнику посредством пайки или сварочным способом. Из этой же проволоки делается и токоотвод. В итоге мы получаем шалашеподобную защитную зону, которая подойдёт для крыш из любого материала, кроме металла.

Штыревой молниеприёмник — это штырь с такими параметрами:

• форма сечения может быть круглой, прямоугольной или квадратной;
• длина штыря как минимум 0,25 м;
• площадь сечения 100 квадратных мм.

Именно штырь принимает на себя ключевой удар молнии, поэтому он должен быть способным выдерживать максимальные нагрузки динамического и температурного характера.

Материал для штыря подбирается такой, чтобы ему не было страшно окисление, это может быть оцинкованная сталь или медь, поэтому красить такой молниеприёмник нельзя. Диаметр сечения прута или трубы должен составлять минимум 12 мм. В полой трубе нужно заварить конец. Конструкцию следует устанавливать на конёк крыши на мачте необходимой длины.

Токоотвод направляет электрический разряд в землю. Его нужно присоединить к общей конструкции посредством пайки, сварки или крепления на болты. Площадь контакта должна быть не менее чем вдвое больше площади сечения деталей, которые соединены друг с другом.

Подобная защита подойдёт для крыш из металла, при этом помните, что сама крыша тоже подлежит заземлению.

Заземление для громоотвода

Заземлитель нужен для отвода тока молнии в землю, он обладает малой долей электрического сопротивления. Заземление следует укладывать подальше от крыльца дома и дорожек рядом с ним, желательно, на расстоянии порядка пяти метров.

Если грунт влажный, а грунтовые воды залегают менее чем на полтора метра, то нужно использовать горизонтальный заземлитель. Его можно своими руками изготовить следующим образом:

1. Вдоль дома выкопайте канаву на ширину лопаты примерно шесть метров в длину и глубиной порядка метра.
2. Забейте три водопроводные оцинкованные трубы диаметром в 20 м и длиной в 2 м на дно канавы через каждые три метра. На поверхности оставьте порядка 5 см.
3. Возьмите проволоку диаметром как минимум 8 мм и приварите к трубам. К средней трубе ещё нужно приварить токоотвод. Также к трубам можно приварить болты, чтобы соединить их медным кабелем.
4. Болты смажьте солидолом, а трубы закопайте.

Если же грунт сухой, а подземные воды достаточно глубоки, то сделайте вертикальный заземлитель:

• возьмите два стержня по 2–3 м в длину;
• вбейте их в землю на глубину порядка полуметра и на расстоянии трёх метров друг от друга;
• соедините их перемычкой с сечением в 100 кв. м.

Подобное заземление можно применять с целью защиты электрических приборов и щитков. Помните, что при грозе находиться в радиусе четырёх метров от заземления крайне опасно, иначе есть риск попадания под шаговое напряжение.

Также молниезащиту можно поставить и на дереве, если оно выше дома вместе с антенной более чем вдвое и находится на расстоянии от жилища в 3–10 метров. В таком случае молниезащиту делают из проволоки диаметром порядка 5 мм, с односторонним спуском и одним заземлением в виде петли.

Если вы поставили молниезащиту от линейного типа молнии, что она при ударе шаровой молнии будет неэффективной. В таком случае, чтобы шаровая молния не попала в дом, плотно закройте все окна, двери, дымоходы, и проверьте, чтобы вентиляционные блоки были оснащены медной или стальной сетчатой проволокой с ячейками порядка 3 см и надёжным заземлением.

Советы специалистов для молниезащиты дома

При установке и при уходе за молниезащитой помните о таких советах и рекомендациях:

• Чтобы заземлить металлическую крышу можно применять ливнестоки как токоотвод.
• С целью удобства забивания трубы можно сделать подмостки.
• Размер защитной зоны можно определить при помощи прямоугольного равнобедренного треугольника. Катет при этом должен располагаться параллельно земле.
• Не размещайте спуски токоотводов рядом с дверями.
• Не забывайте о заземлении всех металлических конструкций на крыше.
• Соединения на защитной конструкции лучше всего сварочные.
• До начала грозового сезона каждый год внимательно осматривайте все части конструкции и места крепления. Если что-то не так, из заблаговременно следует заменить или покрасить.
• Раз в три года нужно проверять соединения на предмет исправности, зачищать контакты и подтягивать ослабевшие соединения или сменять их на новые.
• Раз в пять лет вскрывайте заземляющие электроды и проверяйте их соединения и глубину коррозии. Если на ржавой части сечение сократилось на треть и более, её нужно сменить новой.
• Для большей надёжности можно поставить два токоотвода и регулярно их чистить.

Помните, для того чтобы молниезащита вашего частного загородного дома могла вам исправно служить долгие годы и охранять в пасмурную грозовую погоду, её нужно правильно устанавливать и регулярно ухаживать за ней.

Источник: elektro.guru

Другие статьи по теме:

Цвет заземляющего провода Как проверить заземление мультиметром Замер сопротивления контура заземления Заземление виды Каким должно быть сопротивление заземляющего устройства Проверка заземления мультиметром