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
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:
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).
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).
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 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
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).
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.
Для того, чтобы защита от молнии была более надежной во время грозы, перед ее установкой следует хорошо изучить механизм появления молнии и принцип ее действия.
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:
- пассивной;
- 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 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:
- молниеприемник;
- токоотвод;
- заземляющий контур.
Молниеприемник — компонент молниезащиты, выполняющий функцию улавливания электрических разрядов.
Такой элемент выполняется из металла, и его установка идет непосредственно . 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 . 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.
Такие элементы не должны быть изогнутыми, чтобы при передаче электрического заряда не наступило возгорание. Токоотвод должен быть максимально коротким.
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:
- натяжные детали;
- конструкция по типу зажимного механизма.
В первом варианте применяют жесткие анкерные механизмы, которые устанавливаются на основные части, и дома, и между ними натягивают троса.
Для их жесткой фиксации устанавливают специальные зажимы. При для оборудования молниеприемников применяют пластиковый кронштейн, способный удерживать их на заданном расстоянии по отношению к крыше.
На плоскую кровлю и 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.
Винтовые зажимы соединяют элементы молниеприемника и токоотвода. Для их производства используют латунь, медь либо оцинкованную сталь.
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.
Форма данного молниеприемника бывает разной: прямоугольной, круглой, овальной, квадратной и прочее. Нужно выбирать очень прочные штыри, способные принять на себя мощную нагрузку от удара молнией.
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
Молниезащита 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.
Люди, проживающие в частных домах, опасаются попадания в свое жилище молнии. Некоторые из них в целях обезопасить себя от этого задумываются о защите строения. Их озабоченность вполне понятна, поскольку есть регионы, где в году интенсивность молний может доходить до 80 часов. В такой местности необходимо устанавливать громоотводы. Устройство такого сооружения, естественно, требует определенных затрат. Однако в некоторых случаях их можно свести к минимуму, если все работы по созданию громоотвода выполнять своими руками.
Зона защиты
В настоящий момент по степени надежности различают сооружения, защищающие от молний. Выделяют два их типа:
- тип А;
- тип В.
Громоотводы первого типа обеспечивают защиту на 99%, что позволяет называть их самыми надежными конструкциями против молний. Сооружения второго типа обеспечивает защиту на 95%.
Устройство
Если вы серьезно опасаетесь попадания молнии в свой дом и, дабы обезопасить себя от этого, решили устроить молниеотвод, то в этом случае во время работ вам потребуется создать следующие элементы
этого сооружения:
- молниеприемник;
- токоотвод;
- заземлитель.
Молниеприемник
Это приспособление, которое своим видом напоминает металлический стержень. После установки оно будет возвышаться над кровлей строения. Именно на него будут приходиться удары молний. Таким образом, обеспечивается надежная защита строения. Кроме этого, такое приспособление в состоянии выдержать серьезные нагрузки напряжения, возникающие при попадании молнии. При создании этого элемента можно использовать различные материалы.
Лучший выбор - полосовая или круглая сталь , у которой площадь сечения составляет не менее 60 кв. м. К этому элементу предъявляются определенные требования в плане длины. Этот параметр у него должен составлять не менее 20 см. Размещаться приспособление должно строго в вертикальном положении. Самое высокое здание на участке - идеальное место для его закрепления.
Токоотвод
Токоотвод имеет вид толстой проволоки, у которой диаметр равен 6 миллиметров. Для его создания лучший выбор - оцинкованная сталь. Касаемо места его расположения, лучше выбирать участки, в которые попадание молнии наиболее вероятно. Например, хорошим местом для его размещения может стать край фронтона. Также его можно расположить на коньке. Закрепление этого элемента громоотвода производится вплотную к частному дому, но с небольшим отступом 20 см.
Если на доме устроена кровля из материалов, которые легко воспламеняются, то в этом случае тем более необходим зазор. Для закрепления токоотвода необходимо использовать специальный крепеж : гвозди и скобы. Для большей надежности крепления этого элемента можно использовать хомуты.
Заземлитель
Он необходим, чтобы отвести удар тока от молнии в землю. Выбирая материал для создания этого элемента громоотвода, необходимо использовать такой, который хорошо проводит электрический заряд. Также необходимо, чтобы материал обладал минимальным сопротивлением. Если говорить о его расположении, то размещают этот элемент громоотвода недалеко от крыльца частного дома, не менее 5 м. Не рекомендуется устанавливать заземлитель в непосредственной близости от дорожек, а также в местах, где могут находиться люди. После его размещения, дабы убедиться, что он не нанесет вреда, можно создать вокруг него ограждение.
При устройстве забора от заземлителя необходимо сделать отступ 4 метра, а сам забор устраивать по радиусу. Если на улице стоит хорошая погода, то он не принесет никакого вреда. Но если пасмурно, а тем более началась гроза, то стоять в непосредственной близости от него может быть опасно для здоровья. Установка заземлителя производится в грунт. Решение относительно величины заглубления этого элемента принимает сам владелец дома. При этом во внимание должны приниматься следующие моменты:
- тип почвы;
- наличие грунтовых вод.
Например, если на участке преобладает сухая почва, а уровень грунтовых вод низкий, устраивают заземлитель, состоящий из двух стержней. Длина каждого из них не должна превышать 3 метров. Составляющие этого элемента необходимо закрепить на перемычке , у которой площадь сечения должна быть 100 кв. м.
Когда это сделано, выполняется закрепление заземлителя на токоотводе при помощи сварки. После этого он погружается в грунт на глубину 0,5 метра. В том случае, если на участке грунт торфяной и обладает высокой влажностью, а близко к поверхности расположены грунтовые воды, то возможность заземления на полметра отсутствует. Поэтому в таком случае необходимо использовать металлические уголки , которые будут выступать в качестве заземлителя. Их погружают на глубину 80 см.
Если строится многоэтажный дом, то в этом случае работы по устройству громоотвода проводят специалисты. Эти конструкции имеют свой радиус зоны защиты
, что дает возможность для их размещения на каждом здании. Перед тем как устанавливать эту конструкцию, выполняют проверку, способны ли уже установленные громоотводы обеспечить защиту от молний возведенного здания или же необходимо возведение нового.
В случае с индивидуальными домами вопрос с молниеотводом решает сам владелец. Есть целый ряд факторов размещения строений, которые позволяют свести к минимуму риск попадания молнии в дом:
- если в самом низком месте на участке располагается дом, вероятность попадания в него молнии во время грозы небольшая;
- если рядом с жилищем расположено здание большой высоты, то при ударе молнии более вероятно попадание молнии по нему. Таким образом, ваш дом будет в безопасности;
- если на соседнем доме установлен громоотвод, то его защитная зона действия может распространяться и на ваш дом. А в этом случае нет большой необходимости в устройстве молниеотвода.
Таким образом, нельзя говорить о том, что дом, на котором нет громоотвода, подвержен высокому риску попадания молнии.
Варианты создания громоотвода
Если вы провели осмотр своих и соседних домов и в результате обнаружили, что на близлежащих строениях такой защиты, как молниеотвод нет, то в этом случае самое разумное - выполнить работы по его созданию своими руками. Особую опасность представляют строения, крыши которых покрыты металлочерепицей или листами из стали. Хотя такая кровля и выглядит привлекательной, но отсутствие заземления повышает риск попадания молнии в такой дом.
В большинстве случаев монтаж этого кровельного покрытия производится на обрешетку, которая выполнена из дерева. Это обеспечивает накопление заряда. Разрядка такого устройства может произойти только после грозы. Человек, прикоснувшись к нему, может получить разряд тока в несколько тысяч вольт. Кроме этого, не стоит забывать, что после удара молнии может возникнуть искра , от которой деревянный дом может легко воспламениться.
Если вы хотите избежать таких неприятных ситуаций, то необходимо подумать о заземлении , которое должно располагаться через каждые 20 см. Если на вашем жилище кровля металлическая, то в этом случае можно отказаться от создания громоотвода. Отличным молниеприемником станет сам материал кровли.
Чтобы спасти от разрядов молний свое жилище, можно установить молниеотвод на его крыше. Однако возможны и другие варианты. Если рядом с вашим жилищем располагается высокое дерево, то громоотвод своими руками вы можете установить на нём, но при условии, что от строения оно располагается на удалении трех метров, а его высота в 2,5 раза больше, чем у вашего дома.
Если такой вариант громоотвода вам показался привлекательным и вы решили устроить его, то вам потребуется проволока 5 мм. Вначале следует подготовить ее, затем один конец нужно закопать в грунт , предварительно приварив его к заземлителю. Другой конец будет выступать в качестве молниеприемника. Его необходимо разместить на самой верхушке дерева.
В том случае если высокое дерево на вашем участке отсутствует, можно вместо него использовать мачту молниеприемника с двумя металлическими стержнями. Их установка выполняется на противоположных концах крыши. Водосток в этом случае будет выступать в качестве токоотвода. Большое значение имеет материал его изготовления. Он обязательно должен быть металлическим. Про устройство заземлителя в этом случае также не стоит забывать.
Заключение
Вне зависимости от того, какой способ вы выбрали для установки громоотвода, необходимо помнить что, качественно выполнив монтаж этой конструкции, вы обеспечите себе комфортное проживание в своем деревянном доме. Но необходимо периодически проверять состояние громоотвода , созданного своими руками. Особое внимание необходимо обращать на его соединения. Нарушения в них должны отсутствовать. Только в этом случае вы можете не бояться попадания молнии в дом.
Иногда владельцы частных домов задумываются о том, как защитить себя и свой дом от удара молнией. Ведь есть регионы, где интенсивность гроз составляет от 80 часов в год. Поэтому возникает необходимость в установке громоотвода. А это может потребовать дополнительных расходов. Но ведь всегда можно сделать громоотвод на даче или в частном доме своими руками.
Надо понимать, что любой громоотвод будет действовать только на определенном расстоянии и защищать лишь пространство вокруг себя. Необходимо установить его таким образом, чтобы в эту зону вошли все здания, находящиеся на участке, тем самым обеспечив их защиту от попадания молнии .
Различают степень надёжности громоотвода — тип А и тип Б. При этом речь идёт о зоне защиты. Первый тип защищает на 99,55% и определяется как самый надёжный, второй - на 95%. Существует термин «условная граница зоны» — здесь надёжность будет самой слабой.
Защиту зоны можно рассчитать. Параметры будут зависеть от типа и высоты громоотвода. Предположим, на смонтирован одиночный громоотвод-стержень, имеющий высоту (h) 150 метров. Если представить это с помощью схемы, то зона защиты громоотвода выглядит как конус. Рассмотрим формулы и пример расчета:
Зная высоту громоотвода, можно вычислить значения R x , R o и h o .
Для зоны А расчёт будет выглядеть следующим образом: h o = 0,85h; R o = (1,1-0,02)h; R x = (1,1-0,02)*(h-h x /0,85).
Для зоны Б : h o = 0,92h; R o = 1,5h; R x = 1,5(h – h x /0,092).
Где h o — высота конуса, R o — радиус на уровне земли, h x — высота здания, R x — радиус на уровне высоты здания.
Эту формулу можно использовать и для расчёта других неизвестных. Например, нам необходимо узнать высоту громоотвода, но мы знаем значения h x и R x , тогда для типа Б расчёт будет выглядеть так:
h = R x + 1,63h x /1,5.
Провести такой расчёт совсем не сложно, зато это станет гарантией того, что ваш дом надёжно защищён от грозовых ударов молний.
Устройство
Для того, чтобы соорудить громоотвод, необходимы следующие элементы:
- молниеприёмник,
- токоотвод,
- заземлитель.
Молниеприёмник выглядит как металлический стержень. Он будет возвышаться над кровлей и принимать прямые удары молний, обеспечивая защиту дома и выдерживая нагрузки высокого напряжения. Лучше всего в качестве материала подойдёт сталь полосовая или круглая, имеющая площадь сечения не меньше 60 кв.мм. Также есть требования к длине такого молниеприёмника — стержень должен быть больше или равен 20 см. Размещают его исключительно в вертикальном положении. В качестве места лучше всего выбрать самую высокую точку здания.
Токоотвод представляет из себя толстую проволоку диаметром 5-6 мм. Хорошим материалом станет оцинкованная сталь. Располагается токоотвод в месте, где предположительно может ударить молния. К примеру, таким местом может стать конёк или край фронтона. Крепится токоотвод не совсем вплотную к зданию. Необходимо отступить расстояние в 15-20 см. Если же речь идёт о кровле из легковоспламеняющихся материалов, то тут надо быть особенно аккуратным и обязательно оставлять зазор. В качестве крепёжных элементов можно использовать скобы, гвозди или хомуты.
Заземлитель необходим, чтобы в землю. При выборе материала нужно учитывать, что этот элемент должен легко проводить электрический заряд, поэтому выбирать стоит тот материал, который будет обладать минимальным значением сопротивления. Располагают его на некотором расстоянии от крыльца дома — не менее пяти. Также не стоит располагать его рядом с дорожками и другими местами, где часто могут находится люди. Чтобы окончательно убедиться в том, что он не принесёт никому вреда, его можно оградить забором. Отступать от заземлителя необходимо не менее 4 метров, располагая забор по радиусу. При хорошей погоде в нем нет никакого вреда, но во время грозы находиться рядом с ним может быть опасно. Как уже говорилось, заземлитель устанавливается в грунт. Но вот принимать решение, насколько глубоко его ставить, нужно для каждого случая индивидуально. Критерии, по которым это делают, следующие: тип почвы и наличие грунтовых вод.
К примеру, для сухой почвы с низким уровнем грунтовых вод его обычно монтируют из двух стержней, длина которых составляет 2-3 метра. Эти стержни необходимо закрепить на перемычке площадью сечения 100 кв.мм. Далее заготовку закрепляем с помощью сварки на токоотводе и погружаем в грунт не менее чем на полметра.
Если же грунт влажный или торфяной, а грунтовые воды достаточно близко к поверхности и нет возможности забить заземлитель на полметра, то его стоит сделать из металлических уголков, которые погружают в землю горизонтально глубиной на 80 см.
Громоотвод своими руками
Если речь идёт о многоэтажном строительстве, то тут монтаж громоотвода выполняют специалисты. У таких конструкций тоже есть радиус зоны защиты, что позволяет размещать их на каждом здании. Перед установкой проверяют, попадает ли здание под защиту уже существующих громоотводов или же необходимо установить новый.
На даче или в частном доме такие вопросы решаются исключительно самими владельцами. Есть факторы размещения здания, которые могут в какой-то степени обезопасить вас от попадания молний. К примеру, если дом располагается по рельефу в наиболее низком месте. К тому же, принять на себя удар может расположенное рядом с вашим здание, имеющее большую высоту. Да и громоотвод, расположенный на доме соседа, возможно, оградит вас от беды. Поэтому нельзя твёрдо быть уверенным, что дом, на котором его нет, подвержен опасности.
Если вы осмотрели свои и соседние участки и не обнаружили такой защиты, то лучше всего побеспокоиться о её создании самостоятельно. Большую опасность представляют дома, в качестве кровельного покрытия у которых использованы или стальные листы . За привлекательным внешним видом скрывается проблема отсутствия заземления. Как правило, такое кровельное покрытие монтируется на обрешётку из дерева или рубероид, что способствует накапливанию электрического заряда из атмосферы. Разрядиться такое устройство может после грозы при обычном соприкосновении с человеком, пропуская ток в несколько тысяч вольт. Не нужно забывать, что молния может дать искру, от которой так легко воспламеняется дерево.
Чтобы обезопасить себя от пожара и смертельных исходов, заземление необходимо предусмотреть через каждые 20 м. В случае с металлической кровлей, можно обойтись без молниеотвода. Сам кровельный материал станет отличным молниеприёмником.
Дерево в качестве громоотвода
Спасти здание от зарядов молний можно не только установив громоотвод на крыше . Поможет и установка его на высоком дереве, при условии, что оно находится на расстоянии не меньше 3 м от вашего дома и выше его в 2,5 раза.
Для сооружения такой конструкции понадобится проволока диаметром 5 мм. Один её конец необходимо закопать в землю, предварительно приварив к заземлителю. Другой конец проволоки будет молниеприёмником. Его размещают на верхушке дерева.
Если на участке нет высокого дерева, то может помочь мачта с молниеприёмником и двумя стержнями из металла, которые устанавливают на противоположных концах крыши. В качестве токоотвода в этом случае применяют водосток. Важно, чтобы он был выполнен из металла. Но и здесь не стоит забывать про устройство заземлителя.
Важно: При установке заземлителя его сопротивление электрическому току должно быть не более десяти Ом.
Какой бы способ установки громоотвода вы не выбрали, стоит помнить, что его качественный монтаж обеспечит вам комфортное проживание только в том случае, если вы будете периодически проверять его состояние. Для правильной работы необходимо проследить, чтобы все соединения не были нарушены.
Что такое молния, мы знаем со школьной парты. Электрический разряд мощностью 100-200 тысяч ампер уничтожает все объекты, куда она попадает. А скорее всего, молнию притягивают высокие сооружения и деревья.
Молниезащита частного дома сегодня, как никогда, актуальна. Наши жилища буквально нашпигованы электроникой, бытовой электротехникой, мобильными телефонами, что увеличивает риск воздействия молнии. Опасность молнии для частных домов, не оснащенных молниеотводами велика - пожар, разрушения в случае прямого попадания разряда. Последствиями разряда в непосредственной близости от здания может стать выход из строя электросети или отдельного прибора - телевизора, компьютера и т.п.
- Внутренняя, защищающая от разряда, не попавшего прямо в дом, а, к примеру, в линию электропередач, питающую внутреннюю разводку. В этом случае в электросети возникает перенапряжение, последствия которого могут быть плачевными. Внутреннюю защиту не видно, это небольшой прибор - ограничитель, разрядник, УЗИП, установленный в распределительном щите.
- Защита внешняя - это всем знакомый громоотвод (как чаще неправильно называют молниезащиту), установленный на крыше.
Внешняя защита частного дома от молнии
Система бывает пассивной и активной. Принцип действия первой - простой, как все гениальное. Металлический молниеприемник на крыше ловит (притягивает, перехватывает) разряд молнии и посредством токовода направляет его в землю, на заземлитель.
Активная защита от молнии
Такая молниезащита более эффективна, действует в радиусе 100 метров от «хитрого» молниеприемника, который ионизируя окружающий воздух, перехватывает разряд молнии. Дальше работает как и пассивная защита. Главным преимуществом устройства является «покрытие» молниезащитой соседних жилых домов и хозпостроек на довольно большой территории.
Типы внешней молниезащиты дома
По типу конструкции, различают модульно-штыревую, тросовую и сетчатую молниезащиту.
Штыревая
Штыревой система называется из-за молниеприемника, который устанавливается в самой высокой части крыши, и представляет собой металлический стержень (штырь). Эта конструкция подходит для молниезащиты частного дома с крышей из металлочерепицы или любого другого материала.
Тросовая
Установка такого вида защитного устройства допускается, если крыша шиферная, черепичная, но не металлическая.
Молниеприемником служит трос (толстая проволока, катанка) натянутая на высоте 0,3-0,5 м по коньку дома.
Сетчатая
Система считается наиболее сложной в плане монтажа. Выполняется она из катанки диаметром 6-8 мм, которая в виде сетки с ячейками 6х6 метров, укладывается по всей площади кровли. В местах пересечения горизонтальных и вертикальных прутьев - сваривается. К кровле крепится скобами.
Сетчатая молнезащита дома устанавливается, как и тросовая, на кровлю шиферную или черепичную.
Токоотвод
Для этого элемента системы применяется круглая сталь (медь, алюминий) диаметром не менее 6 мм. По кровле и стенам токоотвод крепится скобами. Обычно при монтаже стараются «маршрут» проложить подальше от оконных и дверных проемов, как того требуют нормативные документы, и чтобы не портить экстерьер здания.
При прокладке токопровода нужно соблюдать некоторые простые правила:
- На деревянных поверхностях токопровод должен крепиться на расстоянии 15-20см от стены;
- Если тросовый приемник большой длины, сетчатый большой площади или штыревой состоит из нескольких элементов, то и токоотводов должно быть несколько (СО 153-34.21. 122-2003)
При строительстве нового сооружения, молниезащита коттеджа или дома уже «заложена» в проектной документации. Но если загородный дом или дачный домик только что куплен и на нем нет «громоотвода», то наиболее разумным решением будет самостоятельно, или с помощью нанятых специалистов обезопасить себя и своих близких от грозовых разрядов.
Если у вас имеются навыки выполнения строительных работ, молниезащита частного дома своими руками не станет проблемным вопросом, но позволит сэкономить средства.
Контур заземления
Принцип устройства заземлителя предельно прост. Три стальных штыря-модуля длиной 1,5-2 метра, диаметром 16-20 мм с цинковым покрытием, забиваются в землю и последовательно соединяются между собой.
Такая конструкция имеет ряд преимуществ:
- Возможность монтажа на любую глубину без применения спецтехники;
- Малая трудоемкость. Работу может выполнить один человек;
- Большая глубина погружения штыря-электрода увеличивает эффективность заземления;
- Соединение элементов не требует сварки (на специальных зажимах);
- Вся система скрыта под землей.
Контур забивается в землю не ближе 1 м к фундаменту дома, и не ближе 5 м к входной двери.
Принцип действия внутренней защиты дома от молнии
Трудно представить сегодня жизнь без электронных и бытовых электрических устройств и приборов. Вся эта техника включается в электросеть, а от компьютера и телевизора еще и кабели отходят к локальной сети и спутниковой антенне.
Линии передачи данных через ресиверы, серверы, распределительные устройства, электролинии, подвержены ударам молний, влиянию электромагнитных полей. При стечении некоторых обстоятельств высокое напряжение и большой ток по кабелям движутся к низкому потенциалу, т.е. телевизору, холодильнику, компьютеру. Результатом может стать выход электроприборов из строя, возгорание, угроза жизни человеку.
Чтобы уберечь себя и свой дом, нужно внутреннее устройство молниезащиты частного дома или защиты от импульсных перенапряжений.
Действует такая защита просто - мгновенно уравнивает потенциалы между проводниками электротока. Эту задачу выполняет УЗИП - специальное устройство защиты от импульсных перенапряжений.
Установка этого прибора возможна только после устройства надежной внешней защиты. Для реализации в жизнь системы молниезащиты частного дома, разрабатывается проект, где учтены все пути захода в здание высокого напряжения.
После установки УЗИП нетоковедущие элементы подсоединяются к шине заземления, а линии, которые нельзя заземлять, соединяются с шиной через УЗИП.
Для подбора прибора УЗИП существуют правила, которые можно разделить на группы в зависимости от:
- Показателей защищаемой сети - ток, напряжение, частота, сечение проводов;
- Типа сети - электроснабжение, кабельное ТВ, телефонная линия, сигнализация и т.п.;
- Значимости защищаемого объекта - ПК, телевизор или банковский сервер.
Нужна ли молниезащита частного дома
Можно однозначно ответить - нужна! В мире еще много непознанного, тем более загадок природы. Если в городе телевизионная башня или высотное здание «защищает» от молнии множество окрестных домов, то в районе частной застройки таких сооружений, как правило, нет. Зато неподалеку от дома стоит высокая сосна, которая служит естественным «громоотводом». Но это теория, все же лучше и спокойнее себя чувствовать в безопасности в «своей крепости».
