Молния защита частного дома

Огород

Содержание

Монтаж защиты от молний в частном доме

Большинство владельцев частных домов, коттеджей и дач стараются создать внутри и снаружи своего жилья максимально комфортные и безопасные условия для проживания. Вполне понятное стремление, но чаще всего собственники такой недвижимости полностью забывают о таком природном явление, как разряд статического атмосферного электричества, который в одно мгновение может нанести огромный вред жилым постройкам и здоровью людей. По своей природной сути, атмосферная молния — это очень мощный разряд электрической энергии, который способен при точном попадании непосредственно в частный дом, уничтожить не только всю бытовую технику и электроприборы, но и само строение в целом.

Если ваше частное владение расположено рядом с высоким зданием, то вам не следует беспокоиться. Система громоотводов многоэтажного объекта обеспечит надежную защиту вашего жилья от поражающих факторов атмосферного электрического разряда. Но такое расположение коттеджей, частных домов и дач практически не встречается в современной действительности. В основном такие объекты недвижимости строятся вдали от высоких зданий, поэтому их необходимо защищать от молний, оснащая современными блоками грозозащиты.

Молния, чаще всего разряжается на самую высокую точку, но даже растущее рядом с домом огромное дерево не способно защитить его от разряда. Только устройство грозозащиты способно полностью защитить от атмосферного разряда ваше жилье с бытовой техникой, а также присутствующих в нем людей. В этой статье мы рассмотрим все вопросы, касающиеся видов молниезащиты и способов их монтажа для любых типов домов, дач и коттеджей. А также в сжатой форме расскажем, как установить громоотвод своими руками, но сначала расскажем о поражающих факторах молний.

Поражающие факторы разрядов атмосферных разрядов

Технология создания защиты от грозы напрямую связана с поражающими факторами атмосферных электрических разрядов. Любое природное явление влияет на окружающую среду с той или иной степенью воздействия. Молния не является исключением и ее поражающие факторы можно разделить на следующие два вида.

  1. Первичный. Это прямой удар электрического разряда в объект недвижимости. Последствия от такого попадания могут быть самыми плачевными. Конструкция дома может получить серьезные повреждения или просто сгореть от возникшего пожара. Не исключается и гибель людей от поражения электрическим током. Вся включенная в сеть бытовая техника и электроприборы однозначно выйдут из строя. Первичный фактор поражения молнией создает самый опасный вариант развития событий, способный создать массу проблем жильцам частного дома, коттеджа или дачи.
  2. Вторичный. Менее опасный поражающий фактор атмосферного электрического разряда, конечно, по сравнению с прямым попаданием, но тоже способный доставить много неприятностей собственнику частного владения. Дело в том, что молния, разрядившаяся недалеко от дома, формирует мощное индукционное поле, создающее скачек питающего напряжения в электрической проводке. Такое перенапряжение способно полностью вывести из строя бытовую технику и электроприборы.

Защитить свою собственность от вторичного поражающего фактора можно простым отключением электроприборов от питающей сети на весь период времени прохождения грозового фронта. Для эффективной защиты от прямого попадания молнии необходимо выполнить монтаж молниезащиты в коттедже, частном доме или на даче.

Установка громоотвода и дополнительного защитного оборудования позволит избежать негативных последствий от воздействия разряда на вашу жилую собственность и на проживающих в ней людей, независимо от типа поражающего фактора. Далее мы рассмотрим виды и категории молниезащиты.

Категории и виды внешней защиты от молний

Атмосферная молния — это мощный разряд электричества, подчиняющийся основным законам физики. Всем известно, что электрический ток движется по пути с наименьшим сопротивлением. Главной задачей блока грозозащиты любого вида создать именно такой путь для прохождения электроэнергии, минуя конструкцию строения. При ударе молнии в частный дом, оснащенным таким блоком, вся мощь электрического заряда просто-напросто уйдет в поверхность земли, не нанеся ущерба постройкам, электроприборам и человеку.

В народном сленге такой виды защиты частных строений называется по-разному: заземлением загородного дома, системой молниеотводов, а также громоотводами. Последний вариант наименования совершенно некорректен, ведь гром — это звук удара молнии и отводить его никуда не нужно. Но термин давно прижился и используется в разговорной речи. Независимо от того, как называется защита дома от молний, она предназначена для выполнения одной задачи — отвода энергии атмосферного электрического разряда в землю. Блоки грозозащиты делятся на три категории: по методу и виду защиты, а также по конструктивным особенностям.

  1. Методы защиты. Эта категория делится на два вида молниезащиты: активную и пассивную. В активной системе приемник молний оснащен специальным ионизатором воздуха, который своей работой провоцирует накопленное атмосферой статическое электричество на разряд. По своей сути, активная защита притягивает молнию, тем самым исключая возможность прямого попадания молнии в объект недвижимости и рядом находящиеся постройки. Пассивные системы не оснащены никакими дополнительными устройствами, поэтому молния может на ней разрядиться, а может и ударить в другое место, но в любом случае данный вид молниезащиты создает надежный барьер от прямого попадания разряда в дом. В то же время она не способна защитить бытовую технику от вторичного поражающего фактора. Для защиты от него необходимо устанавливать дополнительное оборудование.
  2. Виды защиты. В этой категории защита дома от разряда делится на два типа: внутреннею и внешнюю. Внутренняя система защищает частное владение от вторичного поражающего фактора, а внешняя от первичного. В связи с тем, что активные системы защиты от атмосферных электрических разрядов практически не применяются в быту, то блок грозозащиты дома, коттеджа или дачи должен состоять из двух частей: внешней и внутренней.
  3. Конструктивные особенности. В этой категории блок грозозащиты для частного дома делится на типы по особенностям конструкции внешних приемников молний. На данный момент существует три основных типа молниеприемников: штыревые, сетчатые и тросовые. Каждый из них хорош по-своему. Штыревые молниеотводы самые дешевые, но менее эффективные по сравнению с сетчатыми и тросовыми приемными элементами.

Выбрать лучшую защиту от разряда атмосферного электричества для своего дома вам поможет следующая глава статьи, в которой мы расскажем о конструкции наиболее популярной пассивной внешней молниезащите, в дополнение к которой необходимо устанавливать и внутреннюю защиту от вторичного поражающего фактора.

Конструкция пассивной внешней защиты от молний

Конструкция внешнего громоотвода на даче, в коттедже или частном доме довольна проста. Она состоит из трех составляющих частей: приемника молний, токоотводов и заземляющего контура. Токоотводы и заземлители имеют стандартную конструкцию. В отличие от них, молниеприемники пассивных систем защиты можно разделить на три типа, которые мы подробно рассмотрим ниже.

  1. Стержневой. Самый распространенный тип приемника атмосферных разрядов в системах пассивной внешней грозозащиты. Стандартный вид такого молниеприемника — это металлический прут длиной от 2.5 метров с диаметром от 10 до 20 мм, но можно использовать и стальные трубы с заваренными торцевыми отверстиями. Количество таких стержневых элементов зависит от площади дома. Для небольшого строения достаточно одного приемника, ну а для домов площадью более 200 кв. м следует устанавливать несколько стержней, с расстоянием между ними не менее 10 метров. Устанавливают стержневые молниеприемники на частном доме с помощью специального диэлектрического крепежа, который исключает переход разряда на конструкцию строения. Металлический стержень можно установить на отдельной опоре или высоком дереве, расположенном вблизи частного дома. Такой вариант хорош тем, что не портит внешний облик дом. Но следует заметить, что главным условием размещения молниеприемника является то, что он должен быть установлен выше основного дома и других построек частного владения.
  2. Тросовый. Этот тип молниеприемника неплохо зарекомендовал себя при устройстве молниезащиты частного дома с крышей из металлочерепицы. Такая кровля сама по себе является отличным проводником грозовых разрядов, поэтому ее следует надежно защищать от попадания молний. Тросовые молниеотводы намного эффективней, чем стержневые, но их монтаж сложен и требует больших трудозатрат. Для установки этого типа приемников молний используется металлический трос, который закрепляется на коньке дом по всей его длине. Основным условием монтажа молниезащиты на базе тросового молниеотвода является следующий фактор: натяжка троса должна исключать касание кровли. К тому же трос монтируется на диэлектрических опорах.
  3. Сетчатый. Такой молниеотвод изготавливается из металлической проволоки с диаметром сечения не менее 6 мм. Натягивают провод по всей площади кровли с созданием квадратных ячеек размером не более 6×6 метров. Как и в случае с тросовым молниеотводом, провод сетчатой системы не должен касаться кровли. Его необходимо монтировать на опорах, не проводящих электрический ток. Эффективность этого типа молниеприемников очень высока, но используются они крайне редко, так как трудны в монтаже. Кроме того, сетчатый молниеотвод затрудняет эксплуатационное обслуживание кровли частного дома и ухудшает ее внешний вид.

Какой тип молниеотвода использовать — выбирать вам! Каких-либо строгих рекомендаций дать на этот счет невозможно. Все три типа молниеприемников способны надежно защитить частный дом от первичного поражающего фактора молнии.

Следующими элементами в системе молниезащиты являются токоотводы. Главная их задача — это передача энергии атмосферного разряда от молниеприемника к заземляющему устройству. Токоотводы можно изготовить из стальной проволоки диаметром не менее 6 мм, специального медного или алюминиевого кабеля или стальной ленты шириной от 30 мм и толщиной более 2 мм. Любой токоотвод закрепляется на концах молниеотводов с помощью резьбового соединения, сварки или пайки. В частных домах, построенных из негорючих материалов, этот элемент грозозащиты крепится на стенах в незаметном месте с использованием металлического крепежа. Нельзя размещать токоотводы вблизи с окнами и дверями.

Особые требования предъявляются к монтажу токоотводов молниезащиты деревянного дома. При попадании молнии в систему молниезащиты в частном дома, провода токоотводов могут разогреться до высоких температур. Чтобы исключить возгорание деревянных стен строения необходимо правильно установить токоотводящую часть системы грозозащиты. Токоотводы необходимо располагать на расстоянии не менее 10 см от стен постройки. Для одного стержневого молниеприемника необходимо установить один токоотвод, а для тросовых и сетчатых приемников разряда два токоотводящих элемента. Количество токоотводов зависит от количества концов молниеприемников и площади и конструкции кровли.

Последним элементом в системе внешней защиты частного дома от атмосферных электрических разрядов является заземляющее устройство. Простейший заземлитель — это два металлических прутка диаметром не менее 30 мм, забитые в почвенный слой на 2–3 метра и соединенные между собой перемычкой из металлической ленты. Расстояние между этими заземляющими элементами должно быть не менее 3 метров. К этой конструкции присоединяется токоотвод исключительно путем сварного соединения.

Читайте также:  Когда пересаживать рождественскую звезду

Мы рассмотрели конструкцию внешней пассивной молниезащиты. Она способна эффективно защитить частный дом от первичного поражающего фактора молнии. Для защиты дома, коттеджа или дачи от перенапряжений в сети, возникающих при воздействии второго поражающего фактора грозового разряда, необходимо устанавливать дополнительное оборудование. Эти приборы обеспечивают внутреннюю защиту от молний.

Внутренняя молниезащита

Бытовую технику и электроприборы в частном доме следует защищать от воздействия мощного индукционного поля, которое возникает в результате атмосферного разряда. Внешняя молниезащита не способна справиться с этой задачей. Для защиты от грозовых перенапряжений необходимо использовать специальные электротехнические устройства. Они называются устройствами защиты от импульсного перенапряжения (УЗИП) и устанавливаются в распределительные щиты на входе электрических линий в частный дом. В настоящее время на рынке присутствует большой ассортимент таких приборов, с разными возможностями и уровнем защиты от импульсных скачков напряжения.

Только после установки УЗИП в распределительный щиток и монтажа внешней молниезащиты вы с уверенностью сможете сказать, что ваш дом надежно защищен от всех поражающих факторов молнии. Мы рассмотрели конструкцию защиты от молний для частного дома как внешней, так и внутренней. В следующей части статьи будет дан ответ на вопрос: как сделать громоотвод на даче, в коттедже или частном доме своими руками.

Самостоятельный монтаж молниезащиты

Исходя из вышесказанного, можно сделать вывод, что монтаж защиты от молний можно осуществить своими руками без привлечения наемных работников. Конечно, если вы обладаете элементарными навыками монтажных работ. В противном случае следует пригласить специалиста. Если вы все же решили осуществить монтаж громоотвода собственными руками, то сначала следует выполнить проектирование и расчет молниезащиты. Этот процесс не вызовет затруднений. Мы коротко расскажем о проектировании молниезащиты и ее самостоятельном монтаже на примере установки громоотвода со стержневым молниеприемником. Это самый популярный вариант защиты от грозы загородной недвижимости.

Громоотвод со стержневым приемником молний обеспечивает защиту в виде воображаемого конуса, c вершиной на конце молниеприемника. Во внутреннюю зону этого конуса, для обеспечения надежной защиты строения от молний, должен попадать весь объект.

На приведенном рисунке мы видим, что часть дома не попала в зону защиты, поэтому необходимо перенести молниеприемник на середину дома или увеличить его высоту. Лучшим местом для монтажа штыря молниеприемника является конек крыши или печная труба. Расчет высоты стержневого приемника рассчитывается по следующей формуле.

  • Rx — нижний радиус защиты воображаемого конуса, который необходимо замерить рулеткой на поверхности земли;
  • Ha — высота активной зоны защиты от молний, которая замеряется от земли до наивысшей точки воображаемого конуса;
  • Hx — самая высокая точка частного дома, которая может находиться на коньке кровли, печной трубе или на других элементах конструкции;
  • H — высота стержня молниеприемника.

После расчета длинны стержня молниеприемника следует определиться с его местоположением и проложить воображаемую трассу монтажа токоотвода от стержня до места установки заземлителя. На этом проектирование и расчет молниезащиты закончен и можно приступить непосредственно к монтажу громоотвода.

Монтаж заземлителя

В первую очередь следует смонтировать заземляющий контур. Для выполнения работ вам понадобится следующий инструмент и материалы:

  • болгарка с отрезными кругами, сварочный аппарат, кувалда, молоток и лопата;
  • стальной уголок 40×40 для вертикальных штырей и полоса 40×5 для перемычек.

Заземлитель следует монтировать недалеко от стены дома. Выбираем место и выкапываем равностороннюю треугольную траншею глубиной 70 см со сторонами 1.2 метра. До стены дома также необходимо прокопать траншею для укладки токоотвода. В углах треугольника забиваем отрезки стального уголка на глубину 2 метра.

К концам штырей приваривается полоса. К одному углу контура приваривается стальная полоса и выводиться на стену дома, где к ней будет присоединен токоотвод от молниеприемника. Траншея закапывается и утрамбовывается. Заземлитель готов к подключению токоотвода.

Монтаж приемника молний

Лучшим местом для крепления стержня молниеприемника является печная труба, расположенная вблизи конька кровли. Крепить мачту удобнее всего кронштейнами с хомутами на концах.

Альтернативным вариантом крепежа штыря молниеприемника является его установка на специальную опору на коньке дома.

На заключительном этапе монтажа к нижнему концу стержня крепится токоотвод при помощи хомута с резьбовым соединением.

Монтаж токоотводов

Токоотвод, металлический провод диаметром не менее 6 мм прокладывается непосредственно по кровле и стене дома, к месту выхода соединительной стальной полосы от контура заземления. Вся конструкция крепится к кровле и стенам дома пластиковыми или металлическими хомутами с опорой.

Нижний конец провода токоотвода закрепляется на металлической полосе заземлителя с помощью резьбового соединения.

На этом монтаж внешней грозозащиты закончен, но если не установить блок внутренней защиты от перенапряжений, то ваша система защиты от молний будет неполной.

Установка УЗИП

Устройство защиты от импульсных перенапряжений полностью обесточивает электрическую сеть дома при возникновении мощного индукционного поля, то есть вторичного поражающего фактора молнии. Модуль устанавливается в распределительный щиток по следующей схеме.

После установки УЗИП ваша молниезащита частного дома получает полностью законченный функциональный вид. С этой системой ваша недвижимость и бытовая техника надежно защищены от атмосферных электрических разрядов.

Заключение

Качественный монтаж громоотвода обеспечит вам комфортное проживание в своем доме. В этом случае защита от всех поражающих факторов молнии будет обеспечена. Но следует заметить, что молниезащиту необходимо периодически проверять на наличие повреждений. Главное внимание при профилактическом осмотре нужно уделять всем соединениям. Только при условии работоспособности громоотвода, ваш дом будет надежно защищен от попаданий молний.

Видео по теме

В этой статье Вы узнаете:

  • Чем опасна гроза и разряды молнии для частного домовладения
  • Какие бывают виды молниезащиты в частном доме
  • Что включает стандартный состав системы молниезащиты
  • Пассивная или активная молниезащита? Плюсы и минусы
  • Основы устройства внешней мониезащиты частного дома
  • Какие бывают категории сооружений по степени молниезащиты
  • Используемые материалы и проблемы коррозии
  • Что такое наименьшее допустимое расстояние (разделительный промежуток)
  • Какой должен быть молниеприемник
  • Как выбрать токоотвод? Виды токоотводов.
  • Как правильно крепить элементы молниезащиты? Кровельные и фасадные держатели, держатели для водосточных труб, клеммы м соединители, элементы крепления заземления
  • Как выбрать заземление
  • Как правильно соединить систему заземления с токоотводом системы молниезащиты
  • Особенности устройства системы мониезащиты для разных типов и конфигураций кровли
Цены на комплектующие для молниезащиты дома

Атмосферное электричество обладает огромным потенциалом, в тысячи раз превосходящим мощности установок, созданных человеком. В грозовом облаке может создаваться разность потенциалов до 10 миллионов киловольт, ток при разряде достигает 200 000 ампер, уберечься от такой силы, несущей масштабные разрушения, без специальных защитных систем не представляется возможным.

Опасность молнии для частных домов

Насыщенность домов электроникой, электробытовой техникой и средствами приема эфирных передающих каналов резко увеличила вероятность воздействия молнии, что объясняется физическими особенностями электростатических сил. Грозовой разряд, попадая в незащищенное строение, не только повреждает электрические сети и аппараты, страшнее вероятность возникновения пожаров, причиной которых молнии становятся в каждом пятом случае. Защита от поражения молнией частных домов целиком находится в руках владельцев, что не может быть причиной отказа от устройства молниезащиты, учитывая те страшные последствия, которые настигают не защищенные дома.

Виды защит от молний

В настоящее время детально разработаны и применяются два вида защит от воздействия грозовых разрядов: это внешняя и внутренняя защита.

Внешняя молниезащита

Представляет собой общеизвестный громоотвод в виде металлического стержня, возвышающегося над крышей дома. Состоит такая защита из трех основных элементов.

1. Молниеприемник – металлический стержень, который может быть стальным, медным или алюминиевым.

2. Токоотвод, в качестве которого применяется металлический проводник, соединяющий молниеприемник с заземлением.

3. Заземление, состоящее из заглубленных в землю стальных заземлителей, соединенных в единый контур при помощи металлических шин.

По сути для всех трех элементов применяется проводник разного сечения, минимальные значения которое выбирают в соответствии с используемым материалом по следующей таблице:

Материал Сечение / Рекомендуемый диаметр
молниеприемник токоотвод стержень заземления
Сталь 50 кв.мм / Rd8 50 кв.мм / Rd8 80 кв.мм / Rd10
Алюминий 70 кв.мм / Rd10 25 кв.мм / Rd6 не используется
Медь 35 кв.мм / Rd6 16 кв.мм / Rd6 50 кв.мм / Rd8

В зависимости от вида кровли и конфигурации крыши, кроме стержневого приемника могут применяться натянутый над защищаемым объектом стальной трос или специальная сетка (см. рисунки далее), либо вообще может быть комбинация этих элементов.

Все чаще применяются системы внешней защиты, используемые активный способ поиска и отвода грозовых разрядов на ранних стадиях их развития (об этом читаем немного ниже).

Внутренняя молниезащита

Токи, возникающие в результате проявления молнии, протекают по резисторным и индуктивным связям, вызывая перенапряжения, которые способны оплавить микросхемы и вывести со строя электрооборудование. Для защиты от подобных последствий используются УЗИП – устройства защиты внутренних сетей от импульсного перенапряжения. Величина импульсного перенапряжения зависит от места удара молнии, в связи с чем, различают перенапряжения I типа (наводится от прямого удара молнии) и II типа (от непрямого удара). Перенапряжения I типа особо опасны, поскольку в 10÷20 раз превышают величину перенапряжений II типа.

Стандартный состав системы молниезащиты

Для защиты частного дома от поражающего влияния молний применяется стандартный набор средств:

  • Внешняя защита с молниеприемниками, токоотводами и заземлением;
  • Защита от заноса высоких потенциалов путем выравнивания потенциалов;
  • Защита от перенапряжений (внутренних перегрузок) при помощи разрядников или УЗИП.

Из приведенного перечня наибольшими различиями обладают методы внешней защиты, которые могут быть активными и пассивными, а при пассивной защите имеют существенные отличия в зависимости от конфигурации крыши и вида кровельного покрытия.

Активная молниезащита

В последние годы набирает популярность активная защита от молний. Ее шпиль имеет специальную головку – ионизатор, который генерирует встречный поток электронов. В результате молния притягивается, после чего полученный разряд отводится через токоотвод в землю, где гасится. Активная защита отличается большим радиусом защищаемой зоны, который превышает в 8 раз радиус защиты пассивного молниеотвода одинаковой высоты.

Характеристики активной защиты обеспечивают значительное снижение расходных материалов для крыш со сложной конфигурацией, а также времени на монтаж оборудования. Эстетично выглядит внешний вид мачты с ионизатором, отпадает необходимость в заземлении отдельных металлических конструкций, расположенных под колпаком защитной зоны.

Из недостатков активного метода можно отметить малый срок его применения, что не дает возможности говорить о многолетнем положительном опыте. Более того, в последнее время фиксируется все больше случаев ударов молний в объекты с активными молниеприемниками и компаниям-производителям предъявляются иски в связи с этим.

Устройство внешней защиты частного дома от молний

При устройстве молниезащиты частных домов должны использоваться принципы и конструкции защиты, изложенные в специальной литературе («Инструкция по устройству молниезащиты…» СО 153-34.21.122-2003 и РД 34.21.122-87).

Категория частных сооружений по степени защиты

Тяжесть разрушающего воздействия молний зависит от наличия на поражаемом объекте газов, пыли, паров, или их смесей, способных взрываться при попадании электрической искры. Важными факторами классификации зданий по классам (или категориям молниезащиты) являются: ожидаемое расчетное количество ударов молнии в объект, его ценность, угрозу для жизни людей и горужающей среды. Поэтому частные жилые дома, коттеджи и садовые домики приянто относить к III группе строений, в которых отсутствуют такие опасности.

В зависимости от степени надежности приняты 4-е класса молниезащиты:

  • первый – надежность более 99% (например, склады боеприпасов, АЗС, НПЗ);
  • второй – от 95 до 99% (крупные предприятия, представляющие угрозу для окружающей среды);
  • третий – от 90 до 95% (торгово-офисные и жилые строения);
  • четвертый – не менее 85% (здания, в которых нет электропроводки и постоянного присутствия людей).
Читайте также:  Томаты лучшие сорта этого года видео

Проблемы коррозии

Металлические элементы внешней защиты постоянно находятся под воздействием погодных условий, которые являются причиной коррозии. Замедлить разрушение металла и обеспечить долголетний срок эксплуатации конструктивных элементов защиты можно используя такие способы:

  • Применением металлов мало поддающихся коррозии, это нержавеющие стали, медь или алюминий;
  • Использование защитных гальванических покрытий, самым распространенным среди которых является оцинкование;
  • Для болтовых соединений – зачистка металла в месте контакта, плотная обтяжка и применение консервативных смазок;
  • Выбор завышенного сечения металлоконструкций относительно расчетных показателей, что влияет на стоимость системы.

Подробнее о компонентах и материалах для молниезащиты и заземления домов, ососбенностях их использования можно почиать в нашем большом обзорном материале на этой странице.

На скорость развития коррозии влияет несовместимость некоторых металлов. Так, медь очень плохо контактирует с оцинкованной сталью и алюминием, поэтому нужно избегать подобных контактов. Для соединения несовместимых материалов применяются специальные зажимы, в которых концы изготовлены из разных металлов.

Наименьшее допустимое расстояние

Токи, наводимые в металлических проводниках грозовыми разрядами, могут вызывать появление искрового разряда. Расстояние между токоотводами и металлическими элементами должно быть таким, чтобы предотвратить искрообразование, это наименьшее допустимое расстояние, обозначаемое буквой S.

Кроме этого также существуют требования по соблюдению расстонию между крепежными элементами системы молниезащиты, расположению токоотводов относительно оконных проемов, дверей и прочих конструктивов строения. Более подробно познакомиться с информацией можно здесь в материале о том, как правильно прокладывать токоотводы.

Если металлические конструкции заборы, элементы фасада, трубы располагаются ближе 1,0 метра от токоотводов и не имеют токопроводящего соединения с конструкциями защищаемого здания, такие элементы подлежат соединению с системой молниезащиты напрямую.

Требования к молниеприемникам

Молниеприемник является центральным элементом защиты и от его параметров зависит надежность всей системы. Правильно, когда конструкция этого узла разрабатывается на стадии проектирования дома. Для определения параметров молниеприемника нужны данные о геометрии крыши, размерах здания и забора вокруг территории, о физическом составе почвы в месте строительства и среднегодовом количество молний в данной местности. Важно иметь сведения по гипсометрии окружающего ландшафта, наличие водоемов, высоких деревьев или искусственных сооружений. Выбор конструкции молниеотвода зависит от совокупности имеющихся данных и финансовых возможностей застройщика.

Чаще всего применяется металлический штырь длиной до 2,0 метров и площадью поперечного сечения не менее 100 мм² с заостренным концом. Устанавливается такой штырь в самой высокой точке крыши и надежно крепится. При этом конус, образованный углом вращения в 45º с вершиной в острие, должен накрывать своей образующей, как шатром, защищаемый объект. В зависимости от конструкции крыши молниеприемник может состоять из металлической сетки или стального троса, натянутого вдоль конька.

Виды токоотводов

В качестве токоотвода применяется любой металлический проводник: медь, черная или оцинкованная стальная полоса 4х20 или 4х40 мм, стальная катанка диаметром 6÷8 мм, при этом подземная ее часть должна иметь диаметр не менее 10 мм и соединяться с контуром заземления при помощи электросварки. Токоотводом могут служить металлические конструкции дома: лестницы, трубы при условии надежного электрического соединения всех элементов. Токоотвод прокладывается по кратчайшему расстоянию от молниеприемника к заземлению и не должен иметь резко изгибающихся участков.

Крепление элементов защиты

Внешние элементы защиты от разрядов регулярно подвергаются знакопеременным температурным воздействиям и действию ветровых нагрузок. В этих условиях крепление является тем фундаментом, который обеспечивает долголетний срок работоспособности системы.

Самым надежным способом крепления является применение унифицированных изделий. Имеются кровельные и фасадные держатели токоотводов, держатели для водосточных труб, клеммы, соединители, крепления заземлителей и другие элементы. Детальные сведения о таких изделиях приводятся в специальных каталогах.

Как выбрать заземление

Заземление контура молниезащиты может быть естественным или смонтированным искусственно. В первом случае речь идет о фундаментной (делается на этапе заливки фундамента и применяется крайне редко), во втором – о кольцевой или глубинной схеме заземления.

Элементами кольцевого заземления являются: соединительный элемент, плоский проводник (полоса), заземляющий проводник (обычно в ПВХ оболочке).

Глубинное основано на использовании стержней заземления, которые забивают на определенную глубину (в зависимости от количества точек монтажа и типа грунта) в землю. При этом не обязательно замыкать эти точки в единый контур как показано на рисунке ниже, наоборот обычно делают локальные очаги в местах спуска токоотводов по фасаду строения.

Всегда при монтаже заземления используют антикоррозионную ленту, которой герметизируют в земле места соединений конструктивных элементов.

Нормативные документы (РД 34.21.122-87, п. 8) регламентируют величину электрического сопротивления контура заземления в системах защиты от молний, которое не должно превышать 10 Ом. Кроме того, задаются конструктивные параметры заземлителей, в зависимости от применяемого сортамента стали.

Так, минимальные величины сечения и толщины стенок заземляющих электродов из уголковой или полосовой стали должны быть не менее 150 мм² и 5 мм соответственно, диаметр штыря из круглого арматурного железа – не менее 18 мм, стальной трубы – не менее 32 мм при толщине стенки 3,5 мм и более.

При определении расстояния между заземлителями РЗ важно выдерживать соотношение РЗ= 2,2 х ДШ, где ДШ – длина штыря заземлителя. При меньшем соотношении возникает эффект «перекрытия», который значительно увеличивает сопротивление растеканию электрических зарядов, и снижает эффективность защиты.

Минимальная глубина заложения штырей 2÷3 метра, выбирается в соответствие с физическими свойствами грунта и должна быть больше глубины промерзания. Чаще всего применяется контур в виде равностороннего треугольника. В углах контура забиваются заземлитили, которые соединяются общей шиной из полосовой стали.

Полезно соединять заземление дома и контур молниезащиты, что улучшает их характеристики. Контур заземления соединяется с токоотводом при помощи электрической сварки, холодной спайки или надежного болтового соединения.

В заключение предлагаем посмотреть видео устройства разомкнутого контура заземления частного дома в составе: стержни заземления 8х1,5 м, оцинкованная стальная полоса 40 мм, токоотводы.

Пример устройства молниезащиты частного дома для коньковой кровли

Для случая скатной коньковой крыши для расчета используют всегда так называемый "метод угла защиты".

Этап 1. Замеряем высоту по вершине конька, обозначим ее h (1). По самой верхушке конька планируем монтаж проводника, как показано на рисунке. Здесь (2) – защищенная углом защиты зона.

Этап 2. По графику или формулам в зависимости от категории молниезащиты (3)(частные дома относятся к III и IV категории) и высоты h (2) определяем защитный угол (1), который затем переносим на здание и откладываем его в обе стороны от запроектированного на кровле проводника.

Этап 3. Находим те элементы на кровле, которые выступают за границы защищаемой зоны. На них необходимо будет запланировать дополнительные молниеприемники или коньковые проводники (в нашем случае это дымовая труба и выступающие оконные проходы). В зависимости от размеров дымовой трубы (1) производим расчет высоты молниеприемника (подробнее читайте в статье "Молниеприемники").

Этап 4. Делаем выводы от молниеприемных устройств к будущим токоотводам. Важно уточнение! Для повышения эффективности системы концы проводника на коньках необходимо запланировать на 15 см длинее и загнуть немного вверх.

Пример устройства молниезащиты частного дома для плоской кровли

Для плоской крыши используем "метод молниеприемной сетки".

Этап 1. В самую первую очередь на тех участках, где вероятность удара молнии самая большая, а это кромка или выступы крыши, мы планируем проводник, который будет выполнять роль молниеприемника или базового контура молниеприемной сетки.

Этап 2. Аналогично предыдущему примеру находим угол защиты, переносим его на чертеж и проверяем все ли элементы сооружения покрывает защитная зона.

Этап 3. Собственно дополняем наш контур ячейками сетки исходя из того, что для зданий III класса молниезащиты, такой размер должен быть не больше 15х15 метров, то есть, если периметр вашего дома не больше, то достаточно будет оставить только базовый контур, иначе советуем разделить все пространство на равные ячейки и проложить таким образом проводники.

Этап 4. Если крыша имеет дополнительные выступающие элементы, то дополняем устройство молниезащиты молниеприемниками для соответствующих элементов по стандартным правилам.

Базовые схемы молниезащиты типовых проектов

На рисунке ниже представлены варинты молниезащиты нескольких типовых проектов домов (нажмите, чтобы увеличить).

Стоит обратить внимание, что в трех варинтах проводник на коньке поднят на некоторую высоту. Это говорит о том, что угол наклона крыши больше, чем угол защиты, и какая то часть постройки не попадает в зону защиты. По сути – это простейший варинт тросового молниеприемника.

Показанные схемы заземелния не стоит рассматривать, как очаговые, они изображены лишь условно (подробнее – см. выше).

Зачем частному дому нужна молниезащита?

Удар молнии – сильнейший электрическим разряд в природе. Ток молнии может достигать от 10 до 100 тысяч ампер. А его напряжение может до миллиона вольт. Стоит задуматься, как же уберечь себя и свою собственность от такой разрушительной силы?

Молниезащита частного дома это гарантия вашей безопасности и сохранности имущества, а парой и вашей жизни. Внешняя защита от прямых грозовых разрядов убережёт ваш дом от любых повреждений, которые могут быть вызваны прямым ударом молнии, а внутренние меры защиты уберегут вашу дорогостоящую бытовую технику от перенапряжения и выхода из строя.

Для того чтобы убедиться в необходимости достаточно представить финансовые потери владельца в случае поражение от молнии – прямого удара с последующим возгоранием деревянных кровельных конструкций. Достаточно сопоставить затраты на молниеотвод для частного дома и стоимость его восстановления после пожара от удара молнии.

Грозовая угроза для загородного дома включает в себя комплекс поражающих факторов, и поэтому современный молниеотвод для дома представляет собой комплексную систему безопасности от прямого удара молнии, от заноса грозового потенциала и последующего импульсного перенапряжения в сетях. В качестве примера можно привести следующие статистические данные: более 25% страховых выплат в Германии приходиться на покрытие ущерба от ударов молнии и импульсного перенапряжения.

Чем опасна гроза и её последствия?

По статистике в России за 2015-2017 год, от ударов молнии во время грозы было зафиксировано 240 пожаров, более 100 людей было доставлено в больницы с ожогами высокой степени тяжести, вызванных прямыми разрядами молнии, 5 человек погибло. Ущерб от грозы, понесённый имуществу, исчисляется сотнями миллионов рублей. Недооценивать всю мощь поистине грозной стихии, и надеется на то, что всё обойдётся в очередной раз и гроза обойдёт вас стороной очень опасно.

Помимо статических объектов, молнии не менее опасны для движущихся: в 1987 году при запуске ракеты «Атлас», непосредственно на старте, прямой разряд вывел из строя все электронные системы. Ущерб для США составил 160 миллионов долларов.

Кому именно нужна молниезащита, и кто в группе риска?

Молния непредсказуема и в непосредственной опасности находятся собственники, чьи жилые постройки расположены как на возвышенностях, так и на плоских равнинах, вблизи и вдали от водоёмов, а также в местностях с различными грунтами.

Как правило, это все дачные и частные жилые посёлки, находящиеся за городом в сельской местности.

Группа риска выше там, где вероятность грозы и осадков больше. Например, центральных и южных частях России вероятность удара молнии выше, чем районах крайнего севера или в пустынях.

Читайте также:  Почему чеснок становится зеленым

Если говорить о локальных группах риска, то теоретически в опасности находятся дома расположение выше других, деревянные дома, дома из клеёного бруса, и дома с металлическим кровельным покрытием.

В кафедральный собор в Питсбурге, имеющий высоту 180м, молния ударяет в среднем два раза в год.

В небоскрёб Эмпар-Стейт-Билдинг, высота которого равно 380 м, за три года молния разряжалась 68 раз.

Но при этом существуют ежегодная статистика сгоревших загородных домов

Поражающие факторы молнии и их последствия

Невероятная сила разряда – до 200 кА – сформированная за счет разности потенциалов между облачными элементами и поверхностью. Мощность, которой достигает 1000 кВ, способна наносить непоправимый ущерб.

Ниже приведена таблица с угрозой и потенциальными последствиями от удара.

Прямой разряд молнии

Разность потенциалов электростатического поля – до 1000 кВ, сила удара – 200 кА, температура – 30 000°С

Угроза получения смертельных травм, возгорания, локальные разрушения здания в местах попадания

Удар в инженерные коммуникации на расстоянии до 5 км (и более)

Занесенный грозовой потенциал создает импульс перенапряжения в сотни киловатт, попадает в здание по электропроводке и по трубам из металла

Поражение человека; сбои во внутренних системах; пожары; возгорание электрических кабелей; поломки оборудования; потеря информации на жестких дисках вследствие отказа оборудования

Разряд в радиусе до 500 м от здания

Наведенный грозовой потенциал с импульсом перенапряжения в десятки киловатт

Поражение человека; сбои во внутренних системах; пожары; возгорание электрических кабелей; потеря информации на жестких дисках вследствие отказа оборудования

Замыкания в электросетях с низким напряжением

Импульс перенапряжения до 4 кВ

Сбои в системах, поломки оборудования

Таблица 1 – Поражающие факторы удара молнии.

В сети есть немало видео роликов со сводками из новостей о последствиях и ущербе нанесённым после обычной грозы.

Видео из новостей:

1. Очевидец случайно снял, как в его дом ударила молния

2. Сгорел дом от удара молнии, последствия

3. Вырезка из новостей, пожарникам не удалось спасти дом от удара молнии

4. Пожар из-за молнии

Какие гарантии при установленной молниезащите?

В нормативных документах, регламентирующих молниезащиту не только в РФ, но и в мире, предусмотрены различные уровни защищенности (80-98%), но не предусмотрена возможность выполнения системы со 100% надежностью перехвата молнии. Человек, гарантирующий полную защиту от молний, либо не знаком с физикой молнии, либо не добросовестен.

Вы наверняка зададитесь вопросом «Как я могу быть уверен в том, что молниезащита сработает?» и это совершенно правильный вопрос, ведь нельзя после установки её испытать – ударить в дом разрядом в 1000 Кв с высоты в несколько тысяч метров, словно древнегреческий бог.

Ответ на этот вопрос содержится в нормах РФ. Квалифицированные специалисты должны рассчитать защищённость дома от прямого удара молнии (80-98%) в зависимости от класса молниезащиты (IV-I). При соблюдении норм вероятность того, что молния нанесёт значительный ущерб сводится к нулю.

Подробнее о гарантиях см. статью «Гарантия на молниезащиту»

После внедрения (в т.ч. и в результате нашей деятельности с 2002г.) на рынке Р.Ф. технологии устройства молниезащиты из материалов и изделий заводской готовности появилось множество организаций, бизнес которых основан на марже от цены закупки у производителя. Одни проводят политику завоевания клиентов "низкой стоимости" и предлагают пол-молниезащиты (не рассчитывают защищённость от удара молнии, делают меньшее, чем по нормам количество токоотводов, заземление, не объединяют заземление молниезащиты с заземлением электроустановки, используют недолговечные материалы и т.д.). Другие тиражируют так называемые молниеприёмные сетки, убеждая клиентов в том, что это и есть защита от удара молнии. И те и другие не рассчитывают защищённость домов и не соблюдают современных норм РФ по молниезащите.

Коротко о нормировании и типах молниезащиты

Молниезащита строго классифицируется на разные виды и степени защиты, от того какой класс и вид защиты будет установлен на ваш дом будет завесить его степень безопасности. Так же классификация и разнообразие видов позволяет подобрать оптимальный вариант защиты удара от молнии, и от заноса высокого потенциала***, под индивидуальные особенности проекта дома.

Когда разряд молнии ударяет в землю, он не исчезает моментально, а начинаетраспространяться по путям с меньшим электрическим сопротивлением. Во многихслучаях этими путями становятся бытовые коммуникации – водопровод, канализация, газовые трубы и плохо изолированные электрические кабели. В ряде случаев молнияможет распространяться и по пластиковой трубе с хорошо проводящей жидкостью. Это и называется заносом высокого потенциала, поэтому для защиты бытовых приборов и здоровья человека, существуют специальные типы внутренней молниезащиты, о них мы поговорим немного подробнее ниже.

Категории (классы)

Все здания и сооружения разделяются на три класса молниезащиты в соответствии с РД 34.21.122-87. Класс необходимый для защиты, зависит от категории взрывоопасности объекта, который зависит от наличия в нём взрыво- и пожароопасных материалов и веществ, а также от того на сколько часто молния может ударить в здание за год.

Ниже вы можете ознакомиться с таблицей, где представлены категории защиты расположенные в порядке убывания, а также типы объектов которым рекомендуется соответствующая категория.

Рекомендуемые типы объектов

Промышленные химические объекты, заводы, склады с ГСМ и боеприпасами, ангары с зерном и мукой, а так же любые другие здания хранящие в себе взрывоопасные вещества.

Телевышки, телевизионные антенны, жилые и общественные здания, телефонные вышки и т.д.

Защита от прямых ударов молнии и перенапряжения в сети.

Частные дома, коттеджи, хозяйственные постройки и бани.

Подходит для зданий, которые расположены на территории где грозы длятся более 20 часов в год.

Узнать где находятся такие территории можно тут

Внешняя молниезащита. Защита от прямых ударов молнии. Установка молниеотвода и заземлителя, молниеприёмная сетка.

Таблица 2 – Категории молниезащиты зданий и сооружений.

Как вы уже догадались, для частных домов указан 3 класс защиты.

Категория молниезащиты для загородных домов не первая, но С УЧЕТОМ ТОГО, ЧТО СОВРЕМЕННЫЙ ЗАГОРОДНЫЙ коттедж МОЖЕТ БЫТЬ ГАЗИФИЦИРОВАН, ИМЕТЬ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ И Т.П. К МОЛНИЕЗАЩИТЕ ДОМА НЕОБХОДИМО ОТНОСИТСЯ СЕРЬЁЗНО.

Виды молниезащиты

Видов защиты жилых построек множество, но в основном они делятся так же на 3 категории: внешняя, внутренняя и активная молниезащита. О последнем виде есть много споров и сомнений, о её эффективности, но об этом поговорим позже, когда будем знакомиться и разбирать её принцип работы.

Внешняя молниезащита

Внешняя молниезащита – это пассивная система защиты, состоящая из нескольких защитных элементов, экранирующих и защищающих дом от прямых грозовых ударов, что в свою очередь предотвращает механические повреждения здания.

Молниеотвод (термин аналогичный внешней молниезащиты) — из самого названия понятно – основной задачей молниеотвода, является принятие разряда молнии и передачи его к токоотводу или, как его ещё называют спуску.

Расчет молниеотвода – это выработка мер, плана действий в результате выполнения которых, смонтированная система перехватит молнию и не допустит пожара или повреждения дома, спасет жизни близких людей. Главное в разработке или проектирование молниезащиты дома – расчёт в соответствии с нормами защиты от удара молнии с применением специальной компьютерной программы. Грамотно спроектированный громоотвод должен обеспечить сохранность кровли и других частей дома при реализации, долго служить, эстетично выглядеть и, что немаловажно стоить недорого. Разработка (проектирование) молниеотвода дома включает отработку массы деталей, выбор конфигурации и места выполнения заземления молниеотвода, как именно и где будет располагаться ввод заземляющего проводника в дом, выбор материалов, из которых будет выполнены детали молниезащиты, подбор проводников и молниеприёмников, заземлителей, Устройств Защиты от Импульсного Перенапряжения и т.д. Очевидно – это удел подготовленного и опытного специалиста.

В состав внешней молниезащиты входит:

Это металлический стержень, выполненный из нержавеющей либо оцинкованной стали, алюминия или меди, диаметром 10-20мм и высотой от 100см до 3х метров. Стержень, это наиболее распространенный вид молниеотвода. Благодаря низкой стоимости, простому устройству и высокой эффективности на небольших участках, часто применяется при молниезащите дачных домиков, небольших частных домов или хозяйственных построек. Дополнительно стоит отметить, что молниеприёмный стержень теоретически можно монтировать на деревьях рядом с защищаемым участком земли, но существует масса трудностей в связи с тем, что дерево живое – оно растет и может повредиться при воздействии креплений.

Наиболее эффективной и низко затратной является схема, в которой стержневые молниеприёмники с расчётной высотой на краях коньков и на дымоходах, объединены между собой на кровле и с токоотводами на стенах, в свою очередь соединённых с заземлением молниезащиты. Такой вывод сделали проектировщики АМНИС по результатам многочисленных расчетов защищённости загородных домов с применением компьютерной программы от разработчиков норм молниезащиты РФ.

Молниеприёмная (молниезащитная) сетка

Это конструкция, состоящая из ячеек размером 5х5 метров и больше, выполненных из стальных оцинкованных прутьев толщиной более 6 миллиметров, соединённых между собой и с естественными и специально выполненными молниеприёмниками на кровле или поднятая на расчётную высоту над кровлей. Цена сетчатого громоотвода весьма высока в сравнении с другими видами молниеотводов. Поэтому сетку используют только для защиты больших сооружений с плоской кровлей, например при защите жилых многоквартирных домов, общественных зданий, больших ангаров, или заводов.

О молниеприёмной сетке в молниеотводе загородного дома

Реальная защита от Прямого Удара Молнии (ПУМ) загородного дома возможна только при присоединении молниеприёмной сетки к молнеиприёмникам. Подробнее см. статью «НЕОБХОДИМОСТЬ МОЛНИЕПРИЁМНОЙ СЕТКИ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЧАСТНОГО ДОМА»

Тросовый молниеотвод представляет собой гибкий проводник из оцинкованной стали, алюминия или меди, натянутый и закреплённый между рассчитанными на силу натяжения и устойчивыми опорами.

Тросовые молниеотводы используют, например, на протяженных кровлях и высоковольтных линиях. Использование на небольших частных домах проблематично из-за сложности устройства и постоянной проверки натяжения троса и устойчивости опор.

Тросовые молниеотводы используют, например, на протяженных кровлях и высоковольтных линиях. Использование на небольших частных домах проблематично из-за сложности устройства и постоянной проверки натяжения троса и устойчивости опор.

Токоотводы (Опуски) — часть молниеотвода, предназначенная для отвода тока молнии от молниеприемника к заземлителю. Токоотвод, представляет собой, металлический проводник сечением не менее 8 миллиметров, изготовленный из оцинкованной стали, алюминия или меди. Токоотвод крепиться к стенам и или прокладывается по трубам водостока. Длина токоотвода зависит от высоты объекта и расстояния до заземлителя. На доме в зависимости от размеров требуется не менее двух токоотводов. Располагают симметрично по периметру, чтобы ток растекался по нескольким непересекающимся путям и мощные электромагнитные возмущения, возникающие при протекании импульсного тока молнии гасили друг друга.

  • Заземляющее устройство – это система, состоящая из заземляющих проводника и заземлителей (заземлителя). Заземление разряжает электрический заряд в землю, который поступил от молниеотвода по спуску. От степени сопротивления грунта, зависит сложность и тип устройства заземлителя. Самым простым примером заземления для частного дома, будет два металлических прута заглубленных в землю на глубину 3-4 метра и объединённых между собой перемычкой. К перемычке подключается токоотвод (опуск).
  • В песчанном, пересыхающим и замерзшем грунте низкая электрическая проводимость. Поэтому возникла новая технология, при которой глубина заземлителя без применения тяжелой техники может достигать глубины 20 метров и значительно повысить характеристики заземления (например при погружении в водонасыщенные слои).

    Таблица параметров сопротивления разных пород почвы:

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *