Самостоятельное устройство молниезащиты и заземления в частном доме

Как установить молниезащиту в частном доме

И почему без нее нельзя

Чтобы избежать пожара или поломки бытовой техники из-за удара молнии, в частном доме делают молниезащиту.

В статье расскажу, как правильно ее установить и что дешевле: сделать молниезащиту своими руками или купить готовую в магазине.

Зачем частному дому молниезащита

Поражающие факторы молнии и их последствия. Разряд молнии переносит токи силой до 200 кА. Это очень много: такую силу тока дают, например, 57 000 одновременно включенных электрических обогревателей. Температура молнии достигает +3000 °C, поэтому если она попадет в дом, особенно в деревянный, может случиться пожар.

Кто в группе риска. В первую очередь — дома в зонах с частыми грозами.

Вероятность попадания молнии рассчитывается по формуле:

N = ((А + 6Н) × (В + 6Н) − 7,7 − Н²) × n × 10⁻⁶

А — длина здания, м,
В — ширина здания, м,
Н — высота здания, м,
n — среднегодовое число ударов молнии в 1 км² поверхности там, где стоит дом.

Как посчитать плотность ударов молнии

Среднегодовая продолжительность гроз Удельная плотность ударов молнии в землю, n
10—20 часов 1
21—40 часов 2
41—60 часов 4
61—80 часов 5,5
81—100 часов 7
> 100 часов 8,5

Например, для здания размерами 14 × 12 м и высотой 10 м в Ленинградской области вероятность попадания молнии — один удар молнии в 62 года. Это не значит, что молния ударит в 62-й год с момента постройки дома. Также это не означает, что молния не ударит дважды или трижды за это время. Точно спрогнозировать молнию невозможно.

Что такое молниезащита

Молниезащита — это система, которая защищает здание от молнии. Молниезащита, громозащита и грозозащита — это одно и то же. Все термины верны, но специалисты чаще оперируют словом молниезащита.

Виды молниезащиты дома. Молниезащита бывает внешней и внутренней.

Внешняя — это громоотвод, который напрямую контактирует с разрядом молнии. Его также называет молниеотводом — это тоже правильно. Громоотвод защищает от удара молнии здание и людей в нем.

Внутренняя молниезащита обеспечивает безопасность электропроводки. Компоненты внутренней системы — это, например, устройство защиты от импульсных перенапряжений — УЗИП.

Внешняя молниезащита

Принцип работы. Молниеотвод улавливает молнию и перенаправляет удар в землю. Чтобы молния гарантированно попала в громоотвод, его ставят как можно выше: на крышу дома, специальную мачту или, например, на растущее рядом высокое дерево.

Защитная зона. Перед покупкой или изготовлением молниеотвода выполняют расчет его защитной зоны. Устройство должно быть расположено так, чтобы молния гарантированно попала в него, а не в дом.

Точно зона защиты определяется по сложной математической формуле. Но, например, для штыревого молниеотвода — это устройство в виде металлического штыря на крыше — пользуются простым правилом: при угле в 45° радиус защиты будет равен высоте установки устройства. То есть если громоотвод стоит на высоте 10 м, зона защиты будет равна 10 м от оси штыря. Угол определяют визуально.

Из чего состоит громоотвод

Громоотвод состоит из трех основных частей: молниеприемник, токоотвод и заземлитель.

Молниеприемник бывает трех типов: штыревой, тросовый и сеточный.

Штыревой молниеприемник — это самый простой вид, штырь из металла длиной от 0,5 м. Он подходит для обычных загородных домов с размерами до 10 × 10 м и высотой до двух этажей.

Если дом больше или выше, потребуется длинный штырь, установленный на большой высоте. Нужно придумывать особое крепление на крышу или строить рядом с домом специальную мачту.

Тросовый молниеприемник — это натянутый на крыше стальной трос. Такой молниеприемник крепится на конек — верхнее ребро крыши.

Тросовый молниеприемник дает большую зону защиты, чем штыревой, но чуть сложнее в монтаже. Его не рекомендуют использовать на крышах с металлическим покрытием. Он подходит для «мягкой» кровли, например из ондулина или гибкой черепицы.

Сеточный молниеприемник — это сетка из металлического прутка, которая покрывает всю поверхность кровли. Размер ячеек может быть от 5 × 5 м до 20 × 20 м. Чем чаще бьют молнии, тем меньше должен быть шаг сетки.

Такой молниеприемник используют на больших по площади крышах и там, где грозы бывают очень часто. Это наиболее надежная, но и самая дорогостоящая конструкция. Готовые сеточные молниеприемники под определенную площадь крыши сложно найти в свободной продаже. Сеточную конструкцию придется собирать самому из прутка и кронштейнов или доверить монтаж подрядчику.

Для штыревого молниеотвода достаточно одного токоотвода. Тросовая молниезащита подразумевает два, а сетчатая — как минимум четыре, по количеству углов дома.

Токоотвод. Если бы молния не переносила огромный заряд энергии, ее бы отводили в землю с помощью обычного электрического кабеля — такого же, какой подходит к розеткам. Но сила молнии сожжет такой кабель, поэтому в качестве токоотвода применяют толстые металлические прутки. Они бывают из арматуры, оцинкованной или нержавеющей стали, меди, алюминия.

Р за метр” loading=”lazy” data-bordered=”true”>

Заземлитель рассеивает ток, который прошел через молниеприемник и токоотвод. Контур заземления — это вкопанные в землю металлические штыри, соединенные между собой.

Инструкция по организации молниезащиты требует, чтобы было не меньше трех штырей, поэтому обычно контур заземления — это треугольник. Одна из его вершин соединяется прутком или металлической полосой с токоотводом.

Заземлитель рекомендуют закапывать подальше от крыльца и садовых дорожек, чтобы избежать удара током во время грозы. Еще его лучше сделать в месте с влажной почвой: влага обеспечит лучший контакт конструкции с землей, когда пойдет ток.

Пассивные и активные громоотводы

Пассивные громоотводы — это устройства, в которые молния попадает сама, как бы ориентируясь на их высоту. Активный громоотвод «захватывает» молнию. Он генерирует ответный стример — нить электрического разряда высокого напряжения. Происходит пробой, и молния попадает в активный молниеприемник, а затем заземляется.

Российские нормативы не регламентируют использование активных молниеотводов. А испытания в Московском энергетическом институте им. Кржижановского показали, что активные молниеотводы бесполезны. Они давали напряжение встречного стримера только в 20 000 вольт. По мнению ученых, для воздействия на молнию нужно не менее 400 000 вольт.

Производители говорят, что зона защиты активного молниеотвода в пять-шесть раз больше пассивных штырей. Ведущий российский ученый в области физики газового разряда Эдуард Базелян утверждает, что нет никаких доказательств этого. Базелян считает, что расчет зоны защиты активного молниеотвода следует выполнять, как для пассивного.

От чего зависит стоимость молниезащиты

Активные молниеотводы — самый дорогой вариант защиты. Только молниеприемник стоит не менее 50 000 Р .

Готовые комплекты штыревых, тросовых и сеточных молниеприемников пассивного типа для частного дома продаются не более чем за 20 000 Р . В комплект часто входят и токоотвод с заземлителем.

Цена будет отличаться в зависимости от материала, из которого сделана вся система. Это может быть алюминий, медь, различные виды стали. Наиболее надежной считается нержавеющая сталь: она не подвержена коррозии и не плавится при ударах молнии.

Выбор готовой молниезащиты

При выборе готовой молниезащиты самое важное — расчет пространственной геометрии. Если молниезащиту ставит подрядчик, он должен обосновать цифрами, как и где будет стоять мачта, какой она будет высоты, и почему. Еще предоставить расчет зоны защиты.

Если оборудование покупают и монтируют самостоятельно, то смотрят на сечение проводников, через которые пойдет молния. Это приемник, отвод и заземлитель. Минимальное сечение — 8 мм. Чем толще, тем лучше: меньше риск, что детали громоотвода сгорят или расплавятся при ударе молнии.

Монтаж готовой молниезащиты

С готовой молниезащитой обычно идут заводские крепления.

Монтаж приемника молний. Молниеприемники устанавливают на кровле на кронштейны. Если монтируют тросовый молниеприемник, то на краю конька делают выпуски на 30—50 см. Выпущенный пруток должен выступать за плоскость дома под углом около 45° к горизонту. Эту схему еще называют «куриная лапа».

Монтаж токоотводов. Токоотводы ведут по внешней части водосточных труб или прямо по фасаду при помощи держателей. При монтаже прутка токоотвода не делают острых углов: в них может заискрить.

За полметра до земли делают переход с прутка на металлическую полосу. Для этого в комплектах идет специальный держатель.

Монтаж заземлителя. На 1,5—3 м в землю вкапывается контур заземления. К нему присоединяется второй конец полосы.

Главное — соблюдать непрерывность линии до заземлителя, то есть элементы должны быть надежно соединены, чтобы электричество нигде не остановилось.

Самостоятельное изготовление молниезащиты

Штыревой громоотвод несложно собрать самому. В качестве стержня подойдет, например, арматура или стальной пруток. Его сечение должно быть не меньше 8 мм, длина — от 0,5 до 2 м.

Минимальные диаметры компонентов громоотвода, чтобы он не сгорел

Молниеприемник Токоотвод Заземлитель
Медь 7 мм 5 мм 8 мм
Сталь 8 мм 8 мм 11,5 мм
Алюминий 9,5 мм 6 мм Запрещено

Все компоненты громоотвода в идеале делают из одного и того же материала.

Стержень устанавливают в самой высокой точке, чтобы он выступал над всеми постройками. Обычно это край конька крыши. Если рядом есть дерево, которое значительно выше дома, штырь допустимо закрепить на нем. В этом случае оставляют запас материалов для токоотвода: дерево может вырасти и потребуется переносить штырь еще выше.

При монтаже стержня уделяют особое внимание надежности крепления: ветер не должен уронить стержень.

Если молниеприемник в виде троса, то монтаж почти не отличается. Главное — оставлять зазор не менее 10 см от кровли до троса. Особенно это важно, если кровля металлическая.

Токоотвод крепят к молниеприемнику болтовым соединением.

Токоотводящие прутки монтируют на специальные изолирующие держатели — их проще купить.

Нельзя использовать в качестве креплений деревянные бруски: при ударе молнии они могут загореться.

Заземлитель закапывают в грунт на 1,5—3 м глубины подальше от пешеходных дорожек и крыльца. Норматив — не менее метра от стены дома и не менее 5 м от дорожек. Металлические штыри забивают в грунт, затем соединяют их между собой арматурой, трубой, лентой — по сути, чем угодно. Соединения выполняются только сваркой. Затем тянут металлическую ленту к токоотводу и соединяют его с контуром заземления.

Контур заземления желательно делать во влажном грунте: в низине участка, рядом с водоотводной канавой, прудом или полем фильтрации септика. Это даст лучший контакт стержней с землей.

Сколько стоит самодельный громоотвод для двухэтажного частного дома

Материалы Стоимость
Держатели токоотвода, 10 шт. 1000 Р
Металлическая полоса 40 × 4 мм, 3 м 308 Р
Болтовые зажимы, 10 шт. 300 Р
Расходные материалы (отрезные круги, электроды) 300 Р
Арматура 8 мм, 20 м 180 Р
Итого 2088 Р

Как делать нельзя

Бывает, что громоотвод собран с ошибками. В лучшем случае при ударе молнии он сгорит один, в худшем — вместе с домом. Вот возможные ошибки.

Торчащие из стен конструкции не попали в зону защиты. Любые металлические конструкции на фасаде также должны попадать в зону защиты громоотвода. Если из этой зоны выходит антенна телевизора или стальная труба вентиляции, то молния вместо громоотвода может попасть в них. Разряд придется прямо на дом.

Некачественный молниеотвод. Если молниеотвод сделан из слишком тонкого прутка, при ударе молнии он сгорит. То же самое касается токопровода.

Не выдержаны зазоры при монтаже. Молниеприемник и токопровод не должны касаться металлических элементов кровли или фасада. Рекомендуется зазор не менее 10 см. Это не касается того редкого случая, когда функцию молниеприемника выполняет сама металлическая кровля. Если, например, трос молниеприемника провис и касается металлического конька, от громоотвода будет больше вреда, чем пользы: молния замкнется прямо на кровлю.

Плохой контур заземления. Если заземлитель сделан в сухом месте, на песчаной почве, из ржавой арматуры, то молния найдет более простой путь уйти в землю. Не исключено, что этот путь будет пролегать через дом.

Внутренняя молниезащита — УЗИП

Бывает, что молния бьет не в дом, а в стоящую рядом опору с электрическими проводами. По проводам импульс придет в щиток.

При ударе молнии в сети возникает импульсное перенапряжение — кратковременный скачок напряжения до экстремального уровня. Он также может возникнуть, если молния ударит в землю рядом с домом или в дом соседа. В этом случае возникнет электромагнитное поле — оно спровоцирует импульс даже без прямого контакта с проводкой.

Чтобы обезопасить проводку и щиток, ставят УЗИП. Внутри него находится варистор — резистор, который меняет сопротивление в зависимости от напряжения. При ударе молнии варистор мгновенно снижает сопротивление и через себя уводит импульс на контур заземления.

Предусмотрена возможность спасения щитка и проводки ценой жизни варистора: если возникнет сверхмощный импульс, варистор сгорит. На панели УЗИП появится красный индикатор. В таком случае из УЗИП достается блок с варистором, он меняется на новый.

УЗИП устанавливается на вводе проводки в дом. Потребуется обесточить не только сам дом, но и линию от электрической опоры до щитка. Для таких работ лучше вызвать электрика.

Молниезащита частного дома своими руками

Сегодня мы поговорим про то, как защитить частный дом от удара молнии.

Что такое молния?

Многие владельцы частных домов стараются сделать свое жилище максимально комфортабельным и безопасным, но при этом забывают об возможности поражения дома молнией.

Молния – одно из самых неприятных явлений, которое может нанести колоссальный ущерб жилищу.

Как известно, она представляет собой электрический разряд большой мощности, поэтому даже при непрямом попадании в дом, она может повредить электрическую технику в помещениях.

Хорошо, если возле дома имеется высокое здание, оснащенное молниезащитой.

В таком случае можно не переживать о возможности попадания молнии в дом, поскольку зачастую такие дома имеют молниеотводы с большой зоной защиты, которая и будет покрывать территорию с рядом стоящими зданиями.

Особенностью молнии является выполнение разряда на самую высокую точку. Поэтому если дом стоит на отшибе, он является наивысшей точкой, если, конечно, рядом с ним не растет дерево, которое выше дома.

Но дерево тоже не гарантия защиты. Опасность поражения жилища молнией во много раз возрастает, если рядом с домом имеются водоемы, сильные ручьи, болотистая местность.

Итак, если частный дом не окружен высотными постройками, лучше обезопаситься, обеспечив жилище молниезащитой.

Поражающие факторы молнии

Но перед тем как разобраться со способами защиты дома от возможного поражения молнии, следует рассмотреть поражающие факторы этого явления.

Всего этих факторов два.

Это прямое попадание молнии в дом, в результате чего он может получить повреждение конструкции, существует возможность возникновения пожара. Данный фактор является самым опасным.

Для дома и жильцов менее опасен. Данный фактор сводится к появлению электромагнитной индукции в проводке дома при разряде молнии рядом с домом.

Из-за индукции в проводке происходит значительный скачок напряжения, который способен повредить все электроприборы в доме, подключенные к сети.

И если от вторичного фактора можно обезопаситься без дополнительного оснащения путем отключения всех приборов от сети во время грозы, то первичного фактора защитится таким способом невозможно, нужно оснащение дома молниезащитой.

Штат Огайо, дом в который попала молния.

Поскольку молния – это всего лишь электрический разряд хоть и большой силы, но он действует как любой другой разряд, то есть движется по пути наименьшего сопротивления.

Обеспечение этого пути и является задачей молниезащиты.

Если молния попадет в дом, оснащенный таким типом защиты, то электрический разряд по нему уйдет в землю, не нанося ущерба зданию.

В народе такая зашита называется заземлением дома, молниеотводами, громоотводами.

Что касается последних, то определение не совсем верно, ведь гром – это всего лишь звуковое сопровождение, возникающее при разряде молнии.

Критерии и виды молниезащиты

Теперь разберем типы молниезащиты.

Здесь данное оборудование имеет несколько критериев, которые и делят его на типы.

Первый критерий – метод защиты.

По нему молниеотводы делятся на:

  1. Активные;
  2. Пассивные.

Активные появились сравнительно недавно. В них молниеприемник, о нем речь — чуть ниже, оснащен специальным ионизатором, который своими импульсами «провоцирует» молнию.

По сути, данный прибор специально притягивает молнию на себя, что полностью исключает возможность появления вторичного фактора поражения молнией.

Пассивные же не оснащены ничем таким, молния может разрядиться на нее, а может и нет. Данный тип защиты используется повсеместно.

Дальше рассматривать будем только такую защиту, поскольку ею можно оборудовать дом самостоятельно, а вот оборудование для активной защиты устанавливается только специалистами.

Второй критерий – виды защиты.

По нему громоотводы тоже делятся на два типа – внешний и внутренний.

Здесь все просто – внешний защищает дом от первичного фактора воздействия молнии, а внутренний – от вторичного.

И третий критерий – конструктивные особенности.

Но здесь разделение на типы больше относиться к молниеприемникам. По ним молниеотвод делится на штыревой, тросовый и сетчатый.

Конструкция молниезащиты

Теперь по конструкции молниезащиты, поговорим пока только о внешней.

Состоит она всего из трех элементов – молниеприемника, токоотводов и заземлителя.

Принимает на себя разряд молнии, поэтому он закрепляется на крыше дома, чтобы сам приемник был наивысшей точкой.

Простейшим является стержневой тип приемника.

Стандартным считается металлический прут диаметром 10-18 мм, и длиной от 250 мм.

Можно также использовать и трубу, но только торцы ее должны быть заварены.

Количество приемников рассчитывается от размера здания. На небольшие дома достаточно одного, если же площадь дома превышает 200 м кв. устанавливается два стержня с расстоянием между ними от 10 м.

Чтобы разряд по приемнику не перешел к дому, его закрепляют на крыше при помощи деревянных брусков или специальных крепежей.

Некоторые, чтобы не портить внешний вид дома, молниеприемник устанавливают на отдельной опоре возле дома.

Некоторые, если есть возможность, крепят дополнительный молниеприемник прямо на дереве.

Особой разницы нет, поскольку даже у рядом установленного молниеприемника зона защиты будет покрывать дом.

Основным условием установки приемника – он должен располагаться выше дома, а также других построек возле него.

Еще один тип молниеприемника – тросовый.

Используется трос, который натягивается по всей длине конька крыши и закрепляется на деревянных опорах. Важным условием является натяжка троса – он не должен касаться крыши.

Третий тип приемника – сетка.

Ее изготавливают из любой проволоки (стальной, алюминиевой и др.) с сечением не менее 6 мм.

Ее натягивают по площади всей крыши, ячейки этой сетки должны формировать квадрат примерно 6х6 м.

При этом сетка тоже не должна касаться крыши, ее закрепляют на деревянных или специальных токонепроводящих опорах на высоте 6-8 см от крыши.

Строгих предписаний к использованию того или иного типа молниеприемника нет, использовать можно любой, все они вполне эффективны, поэтому выбираются они по желанию.

Далее о втором элементе данной защиты – токоотводах.

Основной задачей их является передача разряда от приемника к заземлителю.

Чаще всего в качестве токоотводов используется стальная проволока диаметром от 6 мм.

Если стены дом сделаны из кирпича или пеноблока, в общем, из любого негорючего материала, то можно токоотвод закрепить вдоль стены в любом незаметном месте, главное, не возле окон и входных дверей.

Можно в качестве токоотвода использовать и металлическую ленту, но толщиной не менее 2 мм и шириной от 30 мм.

Токоотвод крепится к приемнику при помощи сварного, болтового или спайного соединения.

От количества концов молниеприемников зависит количество токоотводов.

Если используется только один стержневой приемник, то к нему крепится один отвод. При использовании тросового приемника нужно уже два отвода.

Также два токоотвода применяется при сеточном приемнике.

Последний элемент – заземлитель. Самым простым заземлителем являются два металлических прута, заглубленных в землю на 2-3 м.

Расстояние между ними должно составлять не менее 3 м. Эти пруты должны быть перемкнуты между собой перемычкой на уровне 0,5-0,8 м в земле. К этой перемычке и подсоединяется токоотвод.

На грунтах с высоким уровнем грунтовых вод лучше использовать горизонтальное положение заземлителя на глубине от 0,8 м. При этом заземлителем должен выступать металлический уголок или полоса шириной от 50 мм и толщиной от 4 мм.

Соединяется заземлитель с токоотводом только сварным соединением.

Особенности монтажа молниезащиты

Исходя из описанного можно понять, что сделать молниезащиту вполне можно и самому, имея только необходимые материалы.

Чтобы сделать защиту дома от молнии, нужно вначале произвести замеры.

Необходимо выяснить высоту, на которой должен располагаться приемник, а также определить метод его крепления.

Затем нужно высчитать длину токоотвода. Здесь важно учитывать, что путь заряда молнии к заземлителю должен быть максимально коротким. Поэтому не стоит делать какие-то обводы, изгибы и т.д. И уж тем более нельзя из отвода формировать кольца.

Что касается заземлителя, то он должен располагаться не менее чем 1 м от ближайшей стены дома. После всех расчетов можно приступать к монтажу.

Начинать нужно с заземлителя.

Если он будет сделан из прутов, достаточно вырыть траншею глубиной 0,5 м и длиной 3 м.

По краям этой траншеи забить в землю пруты длиной не менее 2 м.

Затем при помощи сварочного аппарата к этим прутам приварить перемычку.

Если же заземлитель будет горизонтальным, то придется копать траншею значительно глубже.

Далее можно переходить к установке приемника.

Здесь нужно соблюдать важное условие – он не должен контактировать с крышей дома, поэтому для закрепления его использовать только деревянные опоры.

Или крепить его нужно непосредственно к токонепроводящим конструкциям дома.

Затем к приемнику и заземлителю крепится токоотвод, который после можно прикрепить к крыше специальными приспособлениями, а затем и к стене дома.

К приемнику токоотвод можно закрепить и при помощи болтов, а вот к заземлителю – только при помощи пайки или сварки.

Останется только закопать вырытую заранее траншею.

Что касается монтажа защиты на дом с деревянными стенами, то принцип идентичен, но есть одно условие – прикреплять токоотводы непосредственно к стене нельзя.

Они должны располагаться на удалении от стены не менее чем на 150 мм.

Внутренняя защита дома

Это было все, что касается внешнего типа защиты. Напоследок же немного о внутренней, ведь полностью защитить здание от воздействия молнии внешний тип не может, поэтому желательно использовать оба этих типа.

Итак, внутренняя защита оберегает бытовую технику от скачков напряжения, которые может создать заряд молнии.

Для внутренней защиты используются специальные устройства защиты импульсного перенапряжения (УЗИП).

Выпускается большое количество таких устройств с разной степенью защиты.

Эти устройства подключаются к электрической сети дома и устанавливаются в распределительном щитке на входе.

Только после установки этого устройства можно будет с уверенностью сказать, что дом полностью оборудован молниезащитой.

Самостоятельное устройство молниезащиты и заземления в частном доме

Чтобы обеспечить свой дом надёжной защитой в случае попадания в него электрического заряда во время грозы, необходимо построить молниеотвод. Стоимость монтажа грозозащиты довольно дорога, поэтому в этой статье расскажем, как сделать её своими руками.

Молниеотводом называют металлическую конструкцию, предназначенную служить защитой сооружения в случае электрического разряда во время грозы. Молниеотвод изготавливается из трёх основных частей: самого приёмника заряда, электрического проводника и контура, расположенного в земле.

Немного теории

Теоретически, защита от удара молнии представляется в виде длинного проводника электрического тока, возвышающегося одним концом над самой высокой точкой постройки и передающего полученный заряд в землю.

Кроме непосредственной защиты конкретного здания, молниеотвод помогает соседним более низким постройкам на некотором расстоянии от себя. Зона защиты выглядит, как конус высотой на 15% ниже верхней точки с основанием радиусом 1,73 от высоты.

На основании этих теоретических предпосылок и рассчитывается необходимая высота поднятия стержня грозозащиты над зданием. Эти же цифры используются для расчёта высоты расположения тросового варианта защиты, только вместо конуса строится треугольник с основанием равным 1,67 высоты.

Площадь сечения проводника и стержня для устройства молниеотвода не выше 50 м выбирается большей 80 мм2. В качестве материалов применяются: трубы с цинковым покрытием Д 25 и более, стальной круглый профиль диаметром не менее 12 мм, полосы стальные 4х40, металлический трос диаметром более 14 мм.

Для лучшей сопротивляемости порывам ветра стержни могут выполняться из частей разного диаметра (диаметр увеличивается книзу), а растяжки дополнительно укрепляются промежуточными точками крепежа.

Монтаж стержня

Для надёжной работы в течении длительного времени без обслуживания и ремонта разработано несколько способов выполнения и монтажа защищающего от грозы стрежня. Лучшими местами крепления считаются: углы строения, фронтоны, стены. Иногда стержни закрепляют на вкопанных в землю столбах.

С целью уменьшения расхода материала и общего облегчения конструкции, верхний сегмент шпиля выполняется из прутка, а все остальные из труб. Длина каждого сегмента определяется жёсткостью материала и его потенциальному сопротивлению динамическим нагрузкам от порывов ветра. Средние значения длин приводим ниже:

• Для труб Д 25 – до 5,5 м;
• Для труб Д 32 – до 8 м;
• Для труб Д 40 – до 11,5 м.

Длина свободного стержня над верхней точкой крепления не должна превышать 14 м (для всех материалов). Высокие стержни лучше укреплять тремя растяжками с углом между ними 120 град и креплением ниже 15% от общей высоты. Толщина растяжек – не менее 3,5 мм. Для закрепления в грунте применяются костыли из стального уголка.

Виды расположения молниезащиты кровли

Отдельные части стержня грозозащиты между собой соединяются фланцевыми соединениями. Суммарное сечение болтов выбирается из расчёта более 1,4 сечения трубы. Кроме фланцевого соединения, может использоваться сварное с укреплением стальной полосой.

В случае установки стержня молниеотвода на цементной стяжке или другом твёрдом основании, то лучший вариант установки – использовать трубу меньшего диаметра, забитую в землю на глубину более 15% от высоты стержня. На выступающий на 0,5 – 0,7 м конец надевается сам молниеотвод с заранее приваренными опорами. В случае отсутствия твёрдого основания для установки, заливается фундамент глубиной 5 – 7% общей высоты стержня. Масса фундамента – более 35 кг на метр длинны стержня.

В качестве молниеотвода для зданий большого размера предпочтительней выглядит вариант с тросом. Конструкция выглядит как стойки, расположенные на противоположных фронтонах, между которыми натянут трос. Высота натяжки троса выбирается исходя из теоретических расчётов защиты. Диаметр троса выбирается в зависимости от длины и может быть:

• До 20 м – 12 мм;
• До 35 м – 14 мм;
• До 50 м – 16 мм.

Для натяжения тросов применяются винтовые натяжки, а стойки укрепляются подкосами, закреплёнными жёстко к коньку. Если длина здания превышает 15 м, то для жёсткости конструкции ставятся дополнительные стойки между основными. Трос пропускается через приваренное металлическое кольцо на конце стойки.

В случае недостаточной жёсткости крепления стоек трос можно опустить с крыши и закрепить на других конструкциях. Стойки в данном случае примут на себя только вес троса.

Для устройства натяжной конструкции грозозащиты, допускается заменять трос стальной проволокой с цинковым покрытием. Такая замена уменьшает финансовые затраты. Конструктивно защита представляет протянутую над фронтонами, коньком и карнизами стальную проволоку на высоте 0,3 – 0,4 м.

Все отдельные участки проволоки сваривают, площадь сечения сварочного соединения в три раза должна превышать сечение проводника. Тросы к стойкам прикрепляют зажимами с помощью болтов (2 болта на точку крепления). Допускается составление проводника из нескольких частей без сварки, в таком случае используются чалки с перехлёстом более 1,5 м.

Проводники и контур

Заземляющий контур нужен для равномерного растекания электрического тока в грунте. В качестве материала для изготовления контура применяется металлическая полоса сечением 4х40 или катанка диаметром 14 мм. Качественная система грозозащиты имеет сопротивление 2 – 4 Ома, которое замеряется между дальней точкой молниеотвода и точкой соединения проводника с контуром.

В основе заземляющего контура лежит треугольник, образованный вбитыми в землю на 2,5 м вертикально электродами из стального уголка 50х50 мм. Расстояние между электродами – более 2 м. Выступающие концы соединяют полосой или катанкой методом сварки. Глубина залегания контура – 0,3 – 0,4 м.

Самодельный контур желательно протестировать специалистами электриками. В случае высокого сопротивления току для растекания, следует добавить электроды.

Молниезащита и заземление дома

Помимо влажности, угрозы гниения, порчи грызунами и насекомыми-вредителями у деревянного дома есть еще один серьезный враг – это гроза. Не сама по себе, конечно же, а одна из ее составляющих. Речь, естественно, идет о молнии. Поэтому вопрос молниезащиты и заземления дома является крайне важным.

Причем вероятность поражения молнией является серьезной угрозой не только для деревянного дома, но и для остального имущества на приусадебном участке. А самое главное – молния представляет серьезную опасность для вас и ваших близких.

В нашей стране за молниями наблюдают, но статистику поражений людей сверхвысокими токами молний никто не ведет. Зато ведут в США. Среднее ежегодное число пораженных молниями людей у них переваливает за тысячу, из этой тысячи ежегодно погибает свыше ста человек. Задумайтесь – гибнет 10% пораженных молниями. Это жуткие цифры, которые перекрывают и авиакатастрофы и печальную статистику ДТП.

Споры о том устраивать ли молниеотвод (в простонародье – громоотвод) для деревянного дома или нет ведутся постоянно. Сторонники молниезащиты дома заявляют о ее всенепременной необходимости и пользе. Противники вторят о добровольном шаге оппонентов превратить свой земельный участок или дом в искусственный молниеприемник. По сути правы обе стороны, Как, впрочем, в тоже время и те и другие неправы. В конечном итоге делать ли молниеотвод или нет – выбор целиком ваш, хотя мы бы все таки порекомендовали построить его.

Далее в этой статье мы рассмотрим, что такое молния, как она возникает и что нужно сделать, чтобы создать комплекс молниезащиты дома, дачи или коттеджа.

Что такое молния и какова природа ее возникновения

Что такое облако – это сгущение мельчайших капель воды и водяного пара, поднявшихся с поверхности земли высоко в небо. Образующиеся высоко в небе облака столь велики, что располагаются в разных температурных слоях из-за чего в одном облаке есть зоны, в которых температуры отличаются на 20-30 °С. И если нижний слой может быть охлажден до -10 -15 °С, то верхние уже могут иметь температуры до -40 -50 °С. Вода и пар при таких условиях кристаллизуется в мельчайшие кристаллы льда, которые, под воздействием постоянного их перемешивания под ветровой нагрузкой, трутся и удараются друг о друга, создавая статическое электричество.

Из-за существенной разности температур в нижней и верхней частях облака в его теле формируются слои с разныим электрическими зарядами, и облако становится похожим на слоеный пирог. Силы токов, появляющиеся и гуляющие в облаках, поистине колоссальны. Но электричество не может накапливаться вечно и рано или поздно оно должно куда-то сбрасываться. В результате этого в облаках появляются молнии. А гром – это звук, вызываемый прохождением ствола молнии, раскаленного до сотен тысяч градусов, сквозь воздушные массы за доли секунды.

Обычные молнии бывают трех основных видов

  1. Молнии, разряжающиеся в сторону верхних слоев атмосферы;
  2. Молнии, бьющие внутри разнозаряженных слоев внутри одного облака или между разными облаками;
  3. И самый страшный для человека вид молнии – молния, замыкающаяся на поверхность земли.

Как все мы помним из начального курса школьной физики – электрический ток на пути своего движения всегда выбирает наикратчайшее расстояние. Потому молнии часто бьют в высокие сооружения, в кроны деревьев, в шпили церквей. Причем некоторые виды деревьев являются естесвенными молниеотводами, чем по всей нашей стране в деревнях и селах люди пользуются испокон веков, а знание это передается из поколения в поколение, но об этом чуть позже.

Но самое удивительное, что опасны не только те грозовые облака, что кружат у вас прямо над головой, изливая стены дождя и оглушая раскатами грома. Ученые по всему миру уже много десятилетий бьются над феноменом, когда молния вдруг появляется и бьет в поверхность земли за десятки, а иногода даже за сотни километров от прохождения грозового фронта. Так что в летние месяцы, когда активность молний особенно высока стоит быть особенно внимательным в вопросах защиты дома, особенно деревянного, от поражения ими.

По сути молния – это ни что иное как обычное короткое замыкание, возникающее между разнополярными проводниками – землей и облаком. Что же предпринять, чтобы максимально защитить свой дом от молний? Здесь на помощь приходит изобретение Бенджамина Франклина – молниеотвод.

Как сделать молниезащиту дома

Молниеотвод представляет собой устройство, возвышающееся над защищаемым объектом, через которое ток молнии, минуя защищаемый объект, отводится в землю.

Бытует мнение, что молниеотвод предназначен как бы «перехватывать» молнию на подлете ее к дому или другому строению – это немного неверно, хотя суть от этого, конечно же, не меняется.

На самом деле молниеотвод, представляющий собой идеальный электропроводник, уходящий вертикально в грунт и поднятый максимально высоко в воздух, как бы «провоцирует, вызывает» образование электрического разряда именно над собой. И если разряд в облаке все-таки образуется, то он беспрепятственно по кратчайшему пути уходит через систему молниезащиты прямо в землю. То есть молниеотвод – сооружение придуманное для намеренного вызова короткого замыкания между грозовым облаком и поверхностью земли именно там, где это необходимо сделать, чтобы обезопасить близлежащие объекты.

Устройство молниезащиты дома

Виды молниеотводов для молниезащиты дома

  • Одиночные молниеотводы;
  • Тросовые молниеотводы. Представляют собой тросы или систему тросов, натянутых между одиночными молниеприемниками. Вы всегда можете увидеть такой вид молниезащиты над любой высоковольтной линией электропередачи в виде грозозащитного троса. В бытовых условиях такой молниеотвод может быть использован для защиты целых участков. Его натягивают между мачтами по периметру земельного участка, или для защиты длинных зданий и сооружений.

Одиночный и тросовый молниеотводы

Из чего состоит система молниезащиты дома

  • Молниеприемник – электрод в виде тонкого, заостренного на конце стержня, устанавливаемый над защищаемым объектом;
  • Токоотвод – кабель, покоторому ток молнии отводится вниз к заземлению;
  • Заземлитель – собственно система заземления.

Молниеприемник

Самая верхняя, заостренная часть всей системы, которая первой принимает на себя удар молнии. Так же как и заземлитель, молниеприемник желательно делать из меди или сходных по своим качествам материалов.

Важно. Покрывать любые молниеприемники лаками или красками, равно как и помещать их в защитные кожухи для предотвращения коррозии нельзя. Иначе молниеприемник потеряет свое прямое функциональное назначение.

Существует несколько способов организации молниеприемника

Можно на крыше дома, с разных его сторон и по центру, при необходимости, установить невысокие молниеприемники, высотой где-то в пол-метра – метр каждый. Затем соединить все в общую систему и замкнуть на заземлитель.

Так же на крыше деревянного дома, печной трубе или близкостоящем дереве можно установить деревянную мачту, на самом верху которой закрепить схожий с предыдущим токоприемник. А у домов с металлической кровлей может оказаться достаточным мероприятие по прямому заземлению крыши.

Причем чем выше будет находится токоприемная часть молниезащиты дома, тем больше площадь будет защищена под ним, но вместе с тем не следует устраивать чрезмерно высокий молниеотвод. При возвышении больше чем на 12-15 метров от земли его эффективность будет только снижаться.

Токоотвод

С токоотводом все проще. Здесь достаточно использовать медный или алюминиевый провод с максимальным сечением. Для его изготовления прекрасно может подойдет стандартный витой алюминиевый провод, используемый при прокладке воздушных электролиний. Такими же муфтами, клеммниками или обжимными трубками, о которых мы уже упоминали выше, он крепится к молниеприемнику, а другим концом – к заземлителю. Между ними направляется строго вертикально (чтобы соблюсти минимальное расстояние между молниеприемником и заземлителем). На стене дома или специальном шесте закрепляется, по возможности, пластиковым крепежом. Токоотвод допускается использовать изолированным от внешней среды или убирать в кабель-канал.

Заземление дома своими руками

Самое главное в молниезащите деревянного дома – это качественное и правильное заземление. Многие считают, что для устройства заземления дома своими руками вполне хватит воткнуть прут из арматуры в землю, прикрутить к нему проволоку и пустить ее к молниприемнику. Это не просто далеко от истины – это абсолютно неправильно. Устройство такого заземления, да и всего остального, не только не поможет, но и с большой долей вероятности только навредит при ударе молнии, причем довольно существенно.

Для того, чтобы выполнить по настоящему качественно и действенное заземление дома своими руками необходимо руководствоваться следующими советами:

Само собой лучше всего использовать качественные материалы – подойдут медь, латунь, аллюминий и другие нержавеющие материалы. Но по причине их дороговизны можно вполне использовать и обычную сталь. Согласно правил по работе с электроустановками и токоведущими частями такие заземлители необходимо обследовать на предмет повреждений и ржавчины не реже одного раза в год, а при уменьшении их в диаметре на 50% и более (в результате коррозии и разрушения металла) их следует незамедлительно менять на новые.

Стержни для заземления

Во-вторых, необходимо использовать не один металлический стержень, погружаемый в землю, а сразу несколько, причем чем больше, тем лучше. На самом деле количество таких стержней и их длина – величины расчетные. Но для простоты и с запасом, для стандартного одно- или двухэтажного дома вполне хватит использовать три, четыре стержня.

Их длина должна быть такой, чтобы пройти глубину сезонного промерзания грунта с запасом в 20-30 сантиметров.

Между собой стержни должны быть соединены электропроводящим материалом, желательно медной или аллюминиевой проволокой или луженой пластиной железа. По сути конструкция становится очень похожей на букву «Ш» или даже расческу, закопанную в землю. Соединения стержней между собой, с применением проволоки, методом ее скрутки вручную или при помощи плоскогубцев крайне недопустимы. Ни в простом бытовом заземлении, ни в устройстве молниезащиты дома особенно.

Все соединения должны держаться на сварке, с использованием обжимных гильз или на жесткой скрутке (так называемая холодная сварка). Холодная сварка представляет собой специальные зажимные колодки и клеммы, обжимные гильзы, прижимающие две детали между собой абсолютно крепко, с максимальной площадь соприкосновения между ними.

Обжимная гильза и зажимная клемма

Такие соединения очень надежны, они не имеют подвижек, люфтов и не разболтаются со времеенем. Выглядеть все в сборе может примерно так

Заземлитель и токоотвод должны обязательно находится в недоступном для детей и домашних животных месте, и самым безопасным будет устроить вокруг них отдельную ограду.

В качестве заземлителя так же можно использовать любой крупный металлический предмет, причем чем большую площадь соприкосновения с землей он имеет, тем лучше. То есть на первых порах для устройства заземления дома своими руками вполне может подойти и арматурная сетка, и спинка от старой металлической кровати и просто металлическая бочка или старая чугунная ванна.

Характерной особенностью электричества является то, что оно «любит» влажность. Ведь вода – отличнейший проводник. Поэтому заземлитель лучше всего устраивать там, где земля максимально долго и часто находится в хоть сколько-то увлажненном состоянии. Это вполне можно обеспечить, например, направив сток дождевой воды с крыши в это место, или просто изредка выливая туда одно-два ведра воды.

Если в доме присутствует центральное отопление, водопровод или подведены внешние подземные электрические сети, то, как правило, заземление уже присутствует, и такие дома не нуждаются в устройстве дополнительных молниеотводов.

Зона защиты молниеотвода

Для расчета зоны защиты молниеотвода достаточно пользоваться простейшим правилом. Защитная зона одиночного стержневого молниетвода по своей форме близка к конусу с углом при вершине около 45°. У одиночного тросового молниеотвода защитная зона имеет форму уже трёхгранной призмы, ребром которой служит трос (мы уже говорили про грозозащитный трос у ЛЭП). Внутри таких зон вероятность прямого удара молнии составляет менее 1%.

Исходя из этого получается, что при нахождении молниеприемника на высоте, скажем, в 10 метров над землей мы получим защитный «конус» с диаметром на поверхности земли равным так же 10 метрам.

Есть и еще одна методика для расчета зоны молниезащиты дома. В ней используется формула R = 1,732 • h, где R – диаметр зоны защиты молниеотвода над самой высокой точкой дома, h – высота от самой высокой точки дома до пика молниеотвода.

Методика расчета защитной зоны молниеотвода

То есть при высоте дома в 7 меров и превышении пика молниеотвода над самой высокой точкой его крыши еще на 3 метра (общая высота молниеотвода получается 10 метров), мы получим диаметр защитной зоны R=1,732* 3 =5,2 метра над крышей дома, с получившимся углом при вершине в 47°. Продолжая лучи до поверхности земли получим в итоге конус с диаметром у основания равным 9 метрам при общей высоте в 10 метров.

Наглядно видно, что разницы особой нет, рассчитывать ли зону защиты молниеотвода по формуле или просто принять ее равной высоте молниетвода, разница между этими методами крайне несущественна.

Немного о народных приметах и естественных молниеотводах

В начале этой статьи мы уже упоминали о некоторых видах деревьев, которые являются естественными молниеотводами. Это в первую очередь сосна, ель и конечно же береза.

Наверняка многие из вас замечали, что в сельской местности рядом с каждым деревянным домом растут березы. Садят их уже веками не только из-за красоты и привязанности «загадочной русской души» к этому дереву. Береза ко всему является прекрасным природным молниеотводом. Лучше нее с этой задачей справляются только сосна и ель, но в населенной местности с домами, улицами и дорогами их стараются не сажать. К тому же сосна и ель имеют более хрупкую древесину нежели береза.

Почему же именно эти деревья? Чем они так отличаются от остальных видов? Ведь в них нет металлических стержней или иных приспособлений, улучшающих электропроводимость.

Все дело в их корневой системе. Мы уже выяснили, что самое лучшее заземление имеет максимальную площадь соприкосновения с грунтом. Так же и с этими деревьями. Ведь и сосна, и ель, и береза, и даже пихта имеют мощную и сильно разветвленную корневую систему прямо у самой поверхности земли. Их корни буквально выпирают из грунта, расползаясь как веер в разные стороны от ствола дерева.

Именно поэтому электрический разряд молнии за доли секунды буквально «притягивается» к тому дереву, по которому он, достигнув земли максимально быстро, благодаря большой площади корневой системы, уйдет в землю. Так же как и в случае с самодельным молниеотводом. Ситуация повторяется.

К сведению. Вот почему в грозу нельзя прятаться под этими деревьями. Вероятность поражения электрическим током при этом только возрастет.

Ну вот вроде и все, что можно было написать о молниезащите деревянного дома, устройстве молниеотвода и о том, как сделать молниеотвод. Главное, что нужно запомнить, что только при правильной организации молниеотвод будет представлять собой действительно качественную электрическую цепь с наименьшим сопротивлением, по которой разрушительный электрический разряд благополучно уйдёт в землю, защитив ваш дом, имущество и конечно же ваши здоровье и жизнь.

Как сделать Молниезащиту частного жилого дома, защита зданий и сооружений и его заземление своими руками: оборудование на кровле +Видео

Устройство защиты от молнии позволяет обезопасить дом и людей, проживающих в нем от удара молнией.

Абсолютно каждому дому необходима индивидуальная защита от молний, которая будет зависеть от его вида, строительного материала и прочих показателей.

Особенности и типы молниезащиты для дома

Молния — это импульс электрического тока, поражающий деревья, дома, животных и людей. При переходе молнии через предметы она образует тепловую энергию, в результате которой и возникают пожары.

Именно поэтому, для защиты дома от удара молнией, необходимо обеспечить молниеотводную систему.

По своему принципу действия, молниезащита частного дома бывает следующих видов:

  1. пассивной;
  2. активной.

В первом варианте она более традиционна и популярна. В ее составе есть молниеприемник, специальный токоотвод и система заземления. Цель такой молниезащиты заключается в улавливании молниевых разрядов при помощи молниеприемника, направлению его к заземлению и погашению разряда в земле. При установке этой молниезащиты учтите материал, из которого сделана кровля.

Во втором типе молниезащита деревянного дома работает по принципу ионизации воздуха вокруг молниеприемника и перехватом электрических разрядов. Данная молниезащита отличается увеличенным радиусом работы, он составляет примерно 95 м.

И в результате чего, от удара молнией можно защитить не только жилище, но и близко расположенные постройки. Цена данной молниезащиты на много выше пассивной, из-за этого ее популярность очень низкая.

Основные показатели защиты загородного дома

Первым показателем молниезащиты выступает молниеотвод, он состоит из следующих элементов:

  1. молниеприемник;
  2. токоотвод;
  3. заземляющий контур.

Молниеприемник — компонент молниезащиты, выполняющий функцию улавливания электрических разрядов.

Такой элемент выполняется из металла, и его установка идет непосредственно на крыше. При устройстве молниезащиты для большого частного дома, необходимо позаботиться об установке сразу нескольких приемников.

По своим конструктивным особенностям, молниеприемники можно разделить:

1) Приемники в виде металлического штыря длиной от 20 см до 160 см. Как правило, они монтируются в вертикальном положении, и возвышаются над всей площадью дома. Дымовую трубу используют в качестве места для молниеприемника. Диаметр такого молниеприемника равен как минимум 5 см. Молниеприемник данного типа обеспечивает молниезащиту дома с крышей из металлочерепицы.

2) Приемник в виде троса, выполняется из металла — устанавливается в натянутом положении между двумя деревянными опорами. Используется при проведении работ в устройстве защиты от молний деревянной кровли.

3) Приемники в виде молниезащитной сетки создают самую качественную защиту, потому что покрывают почти всю поверхность крыши. Хороший вариант для черепичной крыши. Любой из молниеприемников обязательно должен быть соединен с любым стальным предметом, находящимся на крыше.

Не менее важным показателем системы молниеотвода является отвод тока. Данная часть защиты отвечает за своевременную передачу электрического заряда на заземляющий контур. Этот элемент производится из металлической проволоки с толщиной 0,6 см.

Для качественного соединения молниеприемника с отводом тока применяется сварка. Швы, после сварки должны быть качественными, чтобы под действием атмосферных факторов не разорваться.

Токоотводный элемент располагается на крыше и по стенам переходит на землю.

Чтобы зафиксировать его на поверхности стен, рекомендуется применять скобы. Если есть несколько токоотводов, расстояние между ними должно быть минимум 20 м.

Молниезащита в частном доме содержит контур заземления. Это механизм обеспечения качественного контакта между электрическим зарядом и поверхностью земли. В составе этого контура есть компоненты, состоящие из трех соединенных друг с другом электродов, находящихся в земле.

Заземление молниезащиты частного дома и электрических приборов идет с помощью одного контура. Для того, чтобы сделать заземление нужно использовать медный либо стальной предмет. Предварительно вырыть яму, длиной около 300 см, а глубиной около метра.

Интервал между заземлением и стенами дома должен составлять как минимум 100 см. Помимо этого, нужно располагать заземляющий контур вблизи проходных участков, и расстояние между ними должно быть не меньше 500 см.

Способы установки молниевой защиты дома

Можно различить два типа установки проводов для отвода электрического разряда и приема молнии:

  1. натяжные детали;
  2. конструкция по типу зажимного механизма.

В первом варианте применяют жесткие анкерные механизмы, которые устанавливаются на основные части, стенах и кровле дома, и между ними натягивают троса.

Для их жесткой фиксации устанавливают специальные зажимы. При плоской крыше для оборудования молниеприемников применяют пластиковый кронштейн, способный удерживать их на заданном расстоянии по отношению к крыше.

На плоскую кровлю и стены лучше устанавливать детали в виде самозабивных зажимов. Если кровля дома покрыта керамической черепицей, тогда могут возникнуть определенные сложности фиксации зажимов. Поэтому рекомендуют применять специальные механизмы, которые обеспечивают надежное крепление и простую установку конструкции.

Защищаемся от молний дома своими руками

Молниезащиту своими руками сделать вполне реально.

Для выполнения молниезащитной сетки вам потребуется стальная проволока диаметром 0,5 мм. Для крепления проволоки между собой, нужна сварка. При этом все стыки должны быть прочными и надежными.

После изготовления сетку нужно уложить на крышу и соединить с токоотводом и заземляющим контуром. Данную сетку применяют только в том случае, если крыша вашего дома не изготовлена из металла.

Использование молниезащитной проволоки актуально в том случае, если крыша здания не металлическая.

Работа молниеприемника состоит из следующего: нужно установить два изолятора и надеть на них металлический трос. Эту конструкцию расположить на коньковой зоне, выше самого конька на 30 см. Диаметр проволоки должен быть равен шести миллиметрам.

Крепление на крыше

После жесткой фиксации проволоки вокруг одной из труб, сделайте петлю, которая будет соединяться с молниеприемником. Для их соединения воспользуйтесь сваркой.

Для выполнения токоотвода необходима будет такая же проволока. В конечном итоге, у вас должна получиться конструкция в виде защитной зоны, которая обезопасит от молнии любую не металлическую крышу.

Еще один вариант молниеприемника – это приемник в виде штыря.

Материал, из которого изготовлен штырь, не должен поддавался окислению. Ни при каких условиях нельзя окрашивать молниеприемник. Его сечение должно составлять как минимум 1,2 см. При применении трубы пустой изнутри, один ее конец обязательно заваривается.

Основной функцией токоотвода считается передача импульса в землю. Для соединения с молниеприемником применяют сварку. Такой вариант хорошо применяется на металлических крышах.

Защита и заземление дома

Хорошее заземление способно защитить дом от молнии. Для обеспечения правильной работоспособности всей системы молниезащиты нужно придерживаться технологических моментов по устройству заземляющего контура.

Неправильно устроенное заземление дома повредит не только близко расположенные предметы, но и сам дом.

Для качественного обеспечения молниезащиты жилых домов нужно придерживаться следующих рекомендаций:

1) При покупке материалов, обращайте внимание на их качество. Хорошо если заземление будет идти из латунных, медных или алюминиевых предметов. Можно заменить эти предметы обычной сталью, но она со временем может заржаветь и потеряет свойства.

2) При использовании стали заземление нужно периодически проверять или менять, если есть большие участки коррозии.

3) Устанавливайте в землю больше одного металлического стержня. Благодаря этому улучшится качество молниезащиты. Для обустройства молниезащиты в доме, заземляющий контур будет состоять из трех стержней.

4) Длина стержня зависит от глубины промерзания грунта в конкретном регионе. Она должна превышать этот показатель примерно на 25 см.

5) Используйте тонкопроводящие материалы для соединения стержней вместе.

6) Запрещено при соединении штырей накручивать проволоку на их поверхность. Нужно применять обжимные гильзы и сварку. Такой тип соединения особо прочный и надежный.

7) Обустройте токоотводы и заземление в местах, недоступных для детей и домашних животных.

Располагают заземление в месте скапления влаги.

Стандартные советы по уходу за молниезащитой:

Схема защиты от грозы и молний

1) В начале весны проверяйте все элементы молниезащиты на работоспособность.

2) Посмотрите степень ржавчины на поверхностях металлических предметов. Если нужно, замените их.

3) Окрашивайте определенные участки защиты раз в два года, проверяйте соединения, подтягивайте проволоку и зачищайте контакты.

4) Раз в пять лет, вскрывайте заземление и проводите полную проверку и техническое обслуживание.

Грозовое спокойствие: для чего нужен громоотвод на крыше, и как сделать молниезащиту здания

Молния — чудовищное по своей разрушительной мощи явление. Сила тока в заряде, разрывающем грозовое небо всего на доли секунды, достигает полумиллиона ампер, а напряжение исчисляется десятками и сотнями миллионов вольт. Все, во что бы ни попала молния, за исключением металла и других проводников, мгновенно нагревается и, если достигает критической температуры, загорается. Чтобы этого не произошло, необходимо отвести молнию от здания или другого объекта в землю, для чего нужен громоотвод, токоприемник и заземляющий контур.

Высотные дома, административные и коммерческие здания, цеха заводов, телевышки, памятники — все эти сооружения обязательно оснащают молниезащитой, чтобы избежать их повреждения. С частными домами ситуация совсем иная — коттеджи или дачи с установленными громоотводами встречаются редко. Причины у этого разные. Кто-то из владельцев уверен, что громоотвод, наоборот, притянет молнию; кто-то считает, что его защищает вышка сотовой связи, установленная в километре от коттеджа; кто-то просто экономит в уверенности, что вероятность удара молнии в дом слишком мала. Давайте разберемся, что из этого правда, и когда молниезащита на частном доме нужна, а когда без нее можно обойтись.

Содержание

Нужен ли громоотвод на крыше частного дома?

С точки зрения безопасности, громоотвод нужен всегда — даже если вероятность попадания молнии мизерная, молниезащита и заземление снизят ее еще больше. То есть хуже точно не будет. Вот только цена молниеотвода с монтажом начинается от 30 000 рублей, и далеко не каждый готов потратить эти деньги на снижение вероятности удара молнии на тысячные доли процента. Поэтому обычно отдельно говорят о ситуациях, в которых устройство молниезащиты обязательно, а отдельно — о случаях, когда установка громоотвода — всего лишь рекомендация.

Молниезащита кровли обязательно нужна:

  • когда дом находится в коттеджном поселке, деревне, городском частном секторе или стоит обособлено и вблизи нет высотных зданий;
  • при перекрытии кровли любыми видами металлических покрытий, включая профнастил и металлочерепицу;
  • когда дом построен на возвышенности или под ним есть грунтовые воды неглубокого залегания;
  • если в здании много работающей электроники или установлено мощное оборудование.

При выполнении любого из этих условий необходимость монтажа молниезащиты — не вопрос для обсуждений, поскольку риск довольно велик. И он тем выше, чем южнее построен дом: в южных регионах грозы бывают значительно чаще, чем в северных, следовательно, и вероятность попадания молнии в дом возрастает. На карте ниже хорошо видно, как количество дней с грозами при движении на юг увеличивается с несколькими очагами возле горных хребтов.

Конечно, заставить вас установить громоотвод на доме никто не может — это могут официально требовать только для общественных, многоквартирных, коммерческих и производственных зданий. Если речь идет о частном доме, молниезащиту оставляют на усмотрение владельца. Но не сделать громоотвод в частном доме в такой ситуации все равно, что не обработать огнезащитой деревянный брус для каркасного дома и сделать в нем закрытую проводку.

Совсем другое дело, когда ваш дом:

  1. Находится в непосредственной близости от господствующей высоты: вышки сотовой связи, водонапорной башни, высотных зданий. Но учитывайте, что непосредственная близость — это не километр и даже не 500 метров. Это когда самая дальняя точка дома расположена не более чем в 1,2×h от высотного объекта, где h — его высота. То есть при высоте базовой станции в 100 м, каждый уголок вашего дома должен попадать в конус с вершиной в самой высокой точке вышки и с основанием радиусом 120 м.
  2. Построен в лесу с высокими деревьями. Радиуса защиты от одного дерева, если это не секвойя, не хватит, чтобы перекрыть весь дом, но деревьев в лесу очень много. Иногда для лучшей защиты на вершину самого высокого дерева вблизи дома крепят громоотвод.
  3. Расположен в районе, где грозы бывают редко. Если в числах, то это районы со средней за год продолжительностью гроз до 20 часов. На карте выше это красная и розовая зона.

Во всех этих ситуациях риск попадания молнии очень незначителен, поэтому многие владельцы домов не делают молниезащиту, полагаясь на случай. С одной стороны, вероятность действительно низкая. С другой стороны, потери, если «что-то пойдет не так» будут очень велики: даже если дом не загорится, то вся электроника, включая блоки управления котлов отопления, в нем точно сгорит. Насколько такая экономия оправдана, каждый владелец дома решает для себя сам.

Как работает молниезащита, и почему она эффективна

Громоотвод на крыше дома эффективно защищает его от попадания молнии. Но как так происходит? Почему тонкий металлический штырь, соединенный с заземлением, способен противостоять разрядам мощностью в миллионы киловатт? Чтобы понять, как работает громоотвод, нужно понимать, откуда вообще появляются молнии, и почему в одних местах они бьют в сотни раз чаще, чем в других.

Рождение молнии и «выбор» цели

Во время дождя в грозовых облаках создается электрическое поле. Положительные заряды в облаке перемещаются вверх, а отрицательные скапливаются на его нижней границе. Если поле достаточно сильное, то оно вызывает лавинообразную ионизацию воздуха, из-за чего у поверхности земли накапливается положительный заряд. В результате напряженность между землей и облаками начинает расти до тех пор, пока не достигает критических значений. Именно в этот момент происходит разряд — молния. Иногда молния может ударить из верхних слоев облаков, тогда она будет притягиваться к отрицательно заряженным объектам. Но это бывает редко.

Разряд всегда происходит там, где наибольшая напряженность. То есть в зоне риска высокие объекты, поскольку между ними и облаками меньше расстояние, и любые места, около которых легко накапливаются положительные заряды: водоемы, металлические конструкции, линии электропередач.

Тем не менее, точно предсказать, где и когда ударит молния, невозможно. Известно только, что молния продвигается по ионному каналу между облаками и объектом-целью, и после удара этот канал исчезает не сразу. Поэтому если в грозовых облаках скопился большой заряд, молния может попасть в одно и то же место несколько раз. При этом согласно исследованию, проведенному физиками из университета Аризоны, с вероятностью 67% вторая молния ударит в радиусе нескольких десятков метров от места первого удара.

И хотя предугадать точное место появления молнии нельзя, можно защитить все сооружения в зоне риска с помощью громоотвода.

Устройство молниезащиты здания: разбираемся в деталях

Молниезащита частного дома — несложная система, которая традиционно состоит из трех элементов:

  • громоотвод на крыше или, как его правильно называть, — молниеприемник;
  • токоотвод или заземляющий проводник;
  • заземление дома.

В последние 15-20 лет в молниезащиту дома стали включать еще и четвертый элемент — защиту электросети дома от скачков напряжения и импульсных помех. Это не обязательное, но желательное дополнение к системе, которое позволяет избежать повреждения чувствительной электроники из-за молнии, ударившей не только в молниеприемник на крыше дома, но и просто в 1-2 км от здания.

Молниезащита дома должна заставить молнию обойти здание и скользнуть по проводнику в землю, не причинив вреда. Это ее основная задача. Но есть и дополнительная: молниезащита сооружений в принципе снижает вероятность попадания разряда в здания за счет уменьшения напряженности около молниеприемника.

Молниеприемник

Громоотвод — первый элемент молниезащиты, задача которого — «встретить» молнию и не дать ей ударить по незащищенной крыше. Молниеприемник ставят в самой уязвимой части дома: на фронтоне, щипцах, башенках, совмещают с флюгером. Громоотвод для дачного дома обычно просто крепят в самой высокой точке фронтона по центру конька. Молниеприемник на большом коттедже либо делают в виде троса, натянутого между металлическими стержнями по длине крыши, либо ставят повыше — на специальной мачте высотой несколько метров.

Принцип работы молниеприемника прост. Это острый проводник, из-за чего напряженность поля около него очень велика. Сильное электрическое поле приводит к появлению коронного заряда около острия громоотвода, который вызывает сильную ионизацию окружающего воздуха. В результате напряженность между землей и нижним краем облаков в точке, где установлен молниеприемник, снижается и, следовательно, уменьшается вероятность удара молнии. Впрочем, при большой высоте дома эффект разрядки очень незначительный, но коронный заряд все равно позволяет перехватить молнию на подлете и заставить ее пойти через громоотвод в землю, а не по стропильной системе крыши.

Виды молниезащиты разделяются в зависимости от типа молниеприемника, который используется в системе:

  1. Металлический штырь. Самый распространенный и самый старый вид громоотвода. Как правило, это стальной металлический стержень длиной от 0,5 до 4 м и диаметром 10-12 мм. Медь для изготовления штыревого громоотвода подходит лучше, но в этом случае всю молниезащиту придется делать из медных прутков и пластин, а это дорого.
  2. Тросовый молниеприемник. Это стальной трос диаметром от 10 мм, который натягивают вдоль конька кровли и ее верхних изломов. Такой громоотвод делают на крышах сложной формы и большой площади, поскольку высота штыревого молниеприемника недостаточна, чтобы обеспечить надежную защиту всего здания.
  3. Сетчатый молниеприемник. Этот вид молниезащиты используют на больших коммерческих и общественных зданиях. В этом случае сразу несколько молниеприемников устанавливают в уязвимых частях кровли и соединяют друг с другом тросами. Получается токопроводящая сетка, которая защищает всю крышу здания.

Независимо от вида молниеприемника, критически важно качество его соединения с токоотводом. Помните: через этот узел будут проходить миллионы вольт, поэтому любые огрехи при креплении могут привести к расплавлению соединения со всеми вытекающими последствиями.

Токоотвод

Токоотвод — это обычный проводник из стали или меди диаметром 6-10 мм. Его задача — безопасно доставить заряд к заземляющему контуру. Крепят токоотвод к молниеприемнику сваркой или специальным болтовым соединением, а вот к заземляющему контуру его обязательно приваривают.

Для большей безопасности токоотвод спускают с крыши вдоль глухой стены, по возможности с противоположной стороны от входа в дом. Если в здании нет глухих стен, токоотвод проводят как можно дальше от окон. При прокладке его крепят так, чтобы провод не касался стен и поверхности кровли. При этом количество изгибов токоотвода должно быть минимальным. В идеале их должно быть всего два: поворот при спуске провода с крыши и поворот у земли для соединения с заземляющим контуром.

Заземление

Заземляющий контур нужен для рассеивания энергии молнии в грунте. Обычно это три проводника, выстроенные в линию и соединенные в один контур четвертым горизонтальным проводником. Всю эту конструкцию закапывают подальше от дома, например, у забора.

Иногда токоотвод подключают к уже готовому заземляющему контуру здания. Это ошибка. Если использовать общее заземление, частный дом вместо надежной защиты может получить дополнительный фактор риска. Дело в том, что энергия разряда молнии настолько большая, что она не сразу рассеивается в грунте. И за эти несколько секунд электроприборы, заземленные на тот же контур, могут сильно пострадать. Поэтому заземление дома и контур для молниезащиты не просто нельзя совмещать, их еще желательно расположить с разных сторон дома как можно дальше друг от друга.

Контур заземления может быть не только линейным, но и треугольным. Особой разницы между такими конструкциями по эффективности нет. Вопрос скорее в удобстве монтажа: треугольный контур делают в тех случаях, когда нет возможности вырыть длинную траншею. Схема подключения заземления в доме в обоих случаях приведена ниже.

Защита электросети дома

В большинстве частных домов уже стоит защита от перенапряжения, короткого замыкания и других ненормальных режимов работы электросети. Поэтому защита от молнии обычно сводится к установке только одного класса оборудования — устройств защиты от импульсных помех (УЗИП) или разрядников.

В отличие от обычного реле перенапряжения, УЗИП не сработает от перепада 10, 50 или 100 В. Его задача спасти электросеть от катастрофического повышения напряжения при ударе молнией либо в сам дом, либо рядом с ним, либо рядом с воздушной линией, от которой запитан ваш коттедж. В такой ситуации напряжение в сети может за доли секунды вырасти до нескольких тысяч вольт, что выведет из строя всю технику, если она не спрятана за УЗИП. Простое реле перенапряжения мало поможет при таком скачке напряжения — оно, скорее, само расплавится и сгорит вместе с остальным оборудованием.

Чтобы обеспечить надежную защиту, разрядники монтируются в три уровня:

  1. Модуль первого класса ставят на вводном щите в дом, и он гасит основной разряд.
  2. Модуль второго класса устанавливают в распределительном щитке в доме, и он берет на себя остаточный импульс.
  3. Модуль третьего класса ставят для конкретного потребителя. Обычно это чувствительная электроника или критически важное для жизни оборудование, к примеру, аппараты искусственной вентиляции легких в медицинских центрах.

Для удешевления системы можно использовать только УЗИП второго класса. Но без фильтра в виде разрядника первого класса он может сгореть.

Как сделать громоотвод в доме

Если вы умеете работать со сварочным аппаратом, то вы легко сможете сделать громоотвод своими руками. Провести токоотвод и сделать заземление также несложно. Единственное, где лучше прибегнуть к помощи специалиста — это установка УЗИП в щитки дома.

Простейший молниеотвод можно сделать из куска арматуры диаметром 10 мм и более и длиной 2-6 м. Штырь нужно заострить сверху болгаркой и прикрепить к трубе или фронтону хомутами либо анкерными болтами. Второй вариант громоотвода — это заваренная по краям стальная труба 3/4˝. Главное, чтобы сварка была качественной. Самостоятельное изготовление молниеотвода позволяет сэкономить на устройстве молниезащиты 60-100$ — именно по такой цене можно купить громоотвод промышленного производства.

Токоотвод делают из стального прута диаметром 10 мм. Понятно, что такую трассу придется делать из отдельных частей, сваривая их между собой или скрепляя специальными переходниками. Это неизбежно, но необходимо продумать путь токоотвода так, чтобы соединений прутков было как можно меньше. Прут лучше заказать уже согнутый, чтобы не сгибать его подручными средствами.

При монтаже токоотвода используют держатели, можно металлические, но лучше их композитного непроводящего материала. Чтобы не было пробоя, токоотвод прокладывают не менее чем в 30 см от любых металлических элементов: водостоков, оконных решеток, отливов.

Последний этап — это устройство заземляющего контура. Делается он по такому же принципу, что и заземление в частном доме:

  • вдали от дорожек и крыльца выкапывается траншея глубиной 2 м;
  • в дно траншеи вбиваются вертикально три стальных уголка 40×40 мм на расстоянии 1,5-2 м друг от друга;
  • поверх уголков приваривают стальную полосу толщиной 5 мм и более;
  • к стальной полосе приваривают токоотвод;
  • контур заземления для молниезащиты закапывают, при этом он должен быть не менее чем в метре от поверхности.

Так как сделать заземление в доме линейного типа не всегда возможно, контур часто замыкают в форме равностороннего треугольника. Независимо от формы контура токоотвод к нему приваривают так, чтобы соединение возвышалось над уровнем земли минимум на 25 см.

При монтаже молниезащиты здания важно помнить четыре правила:

  1. Нельзя красить ни молниеприемник, ни токоотвод, ни заземляющие стержни, иначе молниезащита просто не будет работать.
  2. Тщательно проверяйте все соединения и не один раз — через них будет проходить заряд в миллионы вольт.
  3. Старайтесь не использовать разнородные материалы: в месте соединения стали с медью со временем начнется электрохимическая коррозия, которая сильно увеличит сопротивление на этом участке.
  4. Контролируйте влажность грунта около заземляющего контура. В засушливые дни песчаные и супесчаные грунты нужно периодически проливать водой, поскольку в сухом песке заземление теряет эффективность.

Кроме того, не забывайте о правилах работы на высоте: всегда используйте страховку, никогда не ходите по кровле непривязанные и не работайте на крыше в очень жаркие дни.

Подведем итоги

Молниезащита — эффективный способ застраховать себя от попадания молнии в дом. Хотя громоотвод на кровле не дает 100% защиты, он на порядки снижает вероятность получить негативные последствия при ударе молнии.

Устанавливать молниезащиту лучше на всех зданиях, но есть ситуации, в которых это сделать просто необходимо. Например, когда дом стоит особняком в поле или построен на земле, где грунтовые воды подходят близко к поверхности.

Задача молниезащиты — уменьшить вероятность попадания молнии в дом, а если это все же произошло — увести разряд в землю так, чтобы он не повредил строение. Чтобы выполнить эту задачу, в систему молниезащиты входит молниеприемник, который «ловит» разряд, токоотвод, по которому разряд перемещается, и заземляющий контур, который рассеивает молнию в грунте.

Все работы по устройству молниезащиты легко сделать своими руками, включая изготовление громоотвода из арматуры или стальной трубы. Но для этого вам нужно уметь хорошо работать со сварочным аппаратом, поскольку от качества сварных швов прямо зависит надежность защиты.

Ночники на батарейках в Москве

Ночник Zazu Барашек Фин Розовый

Светодиодный ночник/подсветка на батарейках, встроенный датчик движения, цвет: белый

Ночник-проектор Chicco Первые грезы (голубой)

Ночник-неваляшка Слонёнок Элли

Светодиодный ночник / подсветка на батарейках, встроенный датчик движения, цвет: белый Apeyron Electrics 12-18

Светодиодная LED свеча на батарейках, белая

Ночник-проектор Chicco Первые грезы (розовый)

Ночник проектор “Звездное небо” / Детский ночник / Ночной светильник проектор

Ночник Xiaomi Bedside Lamp 2 (MJCTD02YL)

Светильник-ночник 3D шар Галактика Goodly Galactic Lamp, на деревянной подставке с пультом, встроенный аккумулятор и сенсорное управление, 15 см

Ночник с датчиком освещения (на батарейках)

Ночник-проектор Star Master (на батарейках)

Ночник Zhorya Месяц

Ночник Xiaomi Bedside Lamp 2 (MJCTD02YL)

Ночник ROXY-KIDS R-NL3096

Ночник-проектор Chicco Радуга (розовый)

Ночник/ Лампа/ Ночник медузы/ Светильник/ Ргб/ RGB ночник/ Ночник с водой/ Детский ночник

Ночник-проектор Chicco Радуга (голубой)

Сенсорный ночник с датчиком движения, светильник беспроводной, ночник без батареек, настенный ночник

Светильник ночник силиконовый Baziator Зайчик розовый без пульта

Ночник Lucia 133 (Пёс-болтун)

Ночник-проектор Умка 10 колыбельных, звуки природы, сказка, свет

LED ночник RGB Camelion NL-303 “Улыбка”

Ночник Xiaomi Motion-Activated Night Light 2

Ночник с датчиком освещения (на батарейках)

Ночник-проектор Chicco Закат (голубой)

Ночник Xiaomi Yeelight Motion Sensor Night Light (Global) YLYD01YL

Ночник-проектор irit ЗВЕЗДНОЕ НЕБО

Ночник-проектор Chicco Закат (розовый)

Ночник детский “Единорожка Буквоед” / ночник / светильник

Ночник Lucia 101 (розовый)

Ночник Camelion Облако NL-178

Ночник Rombica LED Ricky

Светодиодный ночник Сказочный город

Ночник Camelion Солнышко NL-179

Ночник “Зайчик” LED батарейки 3хLR1130 микс 7,5х4,3х8,5 см

Ночник ZAZU Элли

Ночник Xiaomi Motion-Activated Night Light 2

Светильник Uniel DTL-314 Огонек White

Ночник Weina Мишки

Ночник RISALUX 4761886

Ночник проектор Звездное Небо (от завода производителя), многофункциональный светильник, питание от USB и батареек (12ч работы, 3 режима, 4 лампы), цвет: фиолетовый

3D светильник-ночник Волшебная Луна настольный сенсорный 6 режимов свечения

Читайте также:
Основные особенности и нюансы использования ПВХ-плитки
Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: