Молниезащита в частном доме

Молниезащита частного дома

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).

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.

Читайте также:  Взыскание за незаконное подключение к водопроводу

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).

Источник: http://www.mzke.ru/molniezashhita_chastnogo_doma.html

Инструкция: заземление и молниезащита для частного дома, дачи, коттеджа

Уважаемые читатели! Инструкция объёмная, поэтому специально для вашего удобства мы сделали навигацию по ее разделам (см. ниже). Если у вас имеются вопросы по выбору, расчетам и проектированию систем заземления и молниезащиты, пожалуйста, напишите или позвоните техническим специалистам ZANDZ.ru, они с удовольствием помогут!

Дом только что построен или куплен – перед вами именно то заветное жилище, которое вы еще недавно видели на эскизе или фотографии в объявлении. А может быть вы живете в собственном доме уже не первый год, и каждый уголок в нём стал родным.

Обладать своим личным домом замечательно, но вместе с ощущением свободы, в довесок вы получаете и ряд обязанностей. И сейчас мы не будем говорить о домашних хлопотах, речь пойдет о такой необходимости, как заземление для частного дома.

Любой частный дом включает в себя следующие системы: электрическую сеть, водопровод и канализацию, газовую или электрическую систему обогрева. Дополнительно устанавливаются система охраны и сигнализации, вентиляции, система «умный дом» и др.

Благодаря этим элементам, частный дом становится комфортной средой жизни современного человека. Но по-настоящему он оживает благодаря электрической энергии, которая приводит в работу оборудование всех указанных выше систем.

Необходимость заземления

К сожалению, электричество имеет и обратную сторону. У всего оборудования есть срок службы, в каждый прибор заложена определенная надежность, поэтому работать они будут не вечно.

Кроме того, при проектировании или монтаже самого дома, электрики, коммуникаций или оборудования также могут быть допущены ошибки, которые способны сказаться на электробезопасности. В силу этих причин часть электрической сети может оказаться поврежденной.

Характер аварий бывает разный: могут произойти короткие замыкания, которые отключаются автоматическими выключатели, а могут случиться пробои на корпус. Сложность в том, что проблема пробоя носит скрытый характер. Произошло повреждение проводки, поэтому корпус электрической плиты оказался под напряжением.

При неправильных мерах заземления, повреждение никак себя не проявит, пока человек не прикоснется к плите и не получит удар током. Поражение электричеством случится из-за того, что ток ищет путь в землю, а единственным подходящим проводником послужит тело человека. Допускать этого нельзя.

Такие повреждения представляют наибольшую угрозу для безопасности людей, потому что для их раннего обнаружения, а, следовательно, чтобы защититься от них, обязательно нужно иметь заземление. В рамках данной статьи рассматривается, какие действия нужно предпринять по организации заземления для частного дома или дачи.

Необходимость установки заземления в частном доме определяется системой заземления, т.е. режимом нейтрали источника питания и способом прокладки нулевого защитного (PE) и нулевого рабочего (N) проводников. Также может быть важен тип питающей сети – воздушная линия или кабельная. Конструктивные различия систем заземления позволяют выделить три варианта электроснабжения частного дома:

Основная система уравнивания потенциалов (ОСУП) объединяет все крупные токопроводящие части здания, в обычном состоянии не имеющие электрического потенциала, в единый контур с главной заземляющей шиной. Рассмотрим графический пример выполнения СУП в электроустановке жилого дома.

Вначале рассмотрим самый прогрессивный подход к электрическому питанию дома – систему TN-S. В этой системе PE и N проводники разделены на всем протяжении, и необходимости в установке заземления у потребителя нет.

Нужно только завести PE-проводник на главную шину заземления, и далее развести с нее проводники заземления к электроприборам.

Реализуется такая система как кабельной, так воздушной линией, в случае последней прокладывается ВЛИ (воздушная линия изолированная) с помощью самонесущих проводов (СИП).

Но такое счастье выпадает далеко не всем потому, что старые воздушные линии передачи используют старую систему заземления – TN-C.

В чём же её особенность? В данном случае PE и N на всём протяжении линии прокладываются одним проводником, в котором совмещены функции и нулевого защитного и нулевого рабочего проводников – так называемый PEN-проводник.

Если раньше использовать такую систему разрешалось, то с введением в 2002 году ПУЭ 7 изд., а именно пункта 1.7.80 применение УЗО в системе TN-C оказалось под запретом. Без использования УЗО ни о какой электробезопасности не может быть речи.

Именно УЗО отключает питание при повреждении изоляции, как только оно произошло, а не в тот момент, когда человек прикоснется к аварийному прибору. Чтобы соблюсти все необходимые требования, систему TN-C необходимо модернизировать до TN-C-S.

Источник: http://www.ZandZ.ru/biblioteka/zazemlenie_i_molniezashchita_dlya_chastnogo_doma.html

Молниезащита для загородного дома: что, зачем и как

Все хорошо знакомы с грозой и ее самым опасным проявлением — молнией. И хотя в средней полосе России грозы обычно бывают только в теплое время года, опасность пострадать от молнии не становится от этого меньше. Ведь это гигантский электрический разряд невероятной силы, напряжение которого может достигать нескольких миллионов Вольт.

  Попадание молнии в дом может привести к:

  • пожару и разрушению здания, 
  • короткому замыканию электропроводки, 
  • поломке бытовых электроприборов, 
  • травмам и даже гибели людей, находящихся в доме или рядом с ним.

По статистике в нашей стране от молнии погибают несколько сотен человек в год.

Поэтому застройщики загородных домов часто задумываются над системой безопасности от удара с неба. Нужно ли предусматривать довольно сложную, а иногда и недешевую молниезащиту? Конечно, вероятность попадания молнии именно в ваш дом невелика, но если это произойдет, рассуждать о целесообразности защиты от нее будет поздно.

 Вот почему каждый уважающий себя дачник должен заранее позаботиться о безопасности своей собственности и своей семьи. А предупрежден значит вооружен. История стирает из памяти сведения о происхождении вещей, ставших для нас обыденными, и не всегда достоверно можно знать первооткрывателя того, без чего мы уже не можем и представить свою жизнь.

 По официальным данным, громоотвод был изобретен в 1752 году американцем Бенджамином Франклином, чей суровый портрет с 1928 года смотрит на нас со стодолларовых купюр (точнее, на тех из нас, у кого они есть). Но поисками способов отвода молний занимались задолго до Франклина.

Мореплаватели Древней Греции, к примеру, устанавливали меч наверху мачты, привязывали к нему мокрую верёвку и опускали конец веревки в воду. Впоследствии ее заменили металлической цепью.  Давно известно, что молнии обычно попадают в предметы, возвышающиеся над поверхностью земли — деревья, столбы, мачты.И опыты с атмосферным электричеством проводились во многих странах разными учеными.

Франклин проницательно заметил, что если источник разряда (электрическую машину) соединить металлическим прутом с землей, то разряд с машины без искр и треска стекает в землю.

 И если молния — та же электрическая искра, то почему бы с помощью заостренного металлического шеста не разрядить облака и не отвести опасные заряды в землю? Суть исследования Франклина заключалась в следующем: разряд молнии попадает в специальный молниеотвод, который устанавливают выше, чем уровень защищаемого сооружения, далее через токоотвод заряд направляется в заземлитель, а уже оттуда попадает в землю

Читайте также:  Септик "тритон": модельный ряд, преимущества, установка

Франклин решил поймать молнию воздушным змеем, к концу которого он привязал острый гвоздь. Когда началась гроза, он запустил  змея. В того ударила молния, а мокрая веревка провела электрический заряд по себе от верхнего конца до нижнего. По невероятной счастливой случайности экспериментатор не пострадал. Из этого опыта он сделал вывод, что возникающие при грозе электрические заряды можно ловить и отводить в безопасное место. Так появилось устройство, которое в русском языке почему-то назвали громоотводом, хотя «отводит» оно не гром, а молнию. 

Громоотвод — это железный шест, который помещают как можно выше над сооружением и соединяют проводом с землей. И весь гигантский электрический разряд молнии, не причинив никому вреда, уходит в землю.

По принципу действия молниезащита может быть активной и пассивной.

Активная молниезащита, появившаяся в середине 1980-х годов, — это молниеприемник, который не воспринимает развивающийся сверху из облака разряд (стример), а, наоборот, ионизирует воздух (что облегчает прохождение молнии) и создает опережающий разряд в сторону молнии (ответный стример).

Если молния возникнет над защищаемой территорией, она обязательно будет поймана молниеприемником, а ее разряд — отведен в землю через систему заземления.

Устройствами могут быть специализированные электронные схемы и разрядники, рассчитанные на срабатывание по достижении определённой напряжённости электрического поля, и даже небольшие количества радиоактивных материалов. Системы активной защиты значительно дороже и сложнее пассивных.

 Пропагандисты активной молниезащиты утверждают, что их молниеприемники раньше порождают ответные стримеры большей длины по сравнению с пассивными. Это позволяет использовать меньше молниеотводов, да и располагать их можно ниже. Но, несмотря на такие заявления, безоговорочного признания у специалистов активные молниеотводы не нашли.

Принцип действия устройств пассивной молниезащиты довольно прост и основан на свойстве молний поражать самые высокие и заземленные конструкции с хорошей электропроводимостью.

Он заключается в перехвате молнии, направляющейся к объекту, и отведении ее в землю, где она не сможет никому навредить, а также в смягчении последствий ее удара для внутренних коммуникаций дома. 

Пассивная молниезащита может иметь стержневую или тросовую конструкцию. Стержневой громоотвод, возвышающийся над защищаемым объектом, — классика молниезащиты. В этом случае молния перехватывается в защищаемой зоне в момент разряда.

За счет возвышения над защищаемым объектом и специального материала, из которого он выполнен, громоотвод принимает удар на себя и передает его дальше через токоотвод к заземлению.

Другой вариант пассивной молниезащиты — тросовая система, когда «перехватчиком» служит натянутый металлический трос.

Тросовые громоотводы применяют только для защиты узких и длинных зданий (например, коровников) или в том случае, если нет возможности установить достаточное количество стержневых громоотводов.

К тросовой системе относится и молниеприемная сетка. Она укладывается на кровлю с определенным шагом. Все эти системы изготавливают из прочного материала высокой токопроводности — стали, меди, алюминия, — которые и перехватывают разряд по общим законам физики без генерации дополнительных действий. 

Что же представляет из себя молниезащита загородного дома? Это устройство для предотвращения прямого удара молнии. Защитным средством служит молниеотвод, рассчитанный на прием молнии и отвод ее в землю.

 Устройство состоит из трех взаимосвязанных частей, а именно:

  1. молниеприемника, расположенного в зонах предполагаемого контакта с молнией, то есть над объектом;
  2. заземляющего проводника (токоотвода), отводящего заряд от молниеприемника к заземлителю (чаще всего это металлический провод большого сечения);
  3. заземлителя — стержней и полосы, заглубленной в грунт.

  Все части молниезащиты могут быть выполнены в виде единой отдельно стоящей конструкции. Например, это может быть металлическая мачта, представляющая собой одновременно молниеприемник, опору, проводник и заземление. Вероятность попадания молнии в зону защиты очень невелика. Эти зоны условно разделяют на две категории — А и Б.

  • В зоне категории А, расположенной ближе к молниеотводу, вероятность защищенности составляет от 99,5%. 
  • В зоне категории Б степень надежности несколько меньше — 95%. 

Если дом целиком входит в зону молниезащиты, можно с уверенностью сказать, что он не будет поражен. Дом без молниеотвода надежным убежищем для человека во время грозы служить не может.  Молниезащиту загородного дома условно делят на:

  1. внешнюю, для обезвреживания прямого удара грозового разряда в дом,
  2. внутреннюю — для уменьшения возможных повреждений внутренних систем дома. Система внутренней молниезащиты дома состоит из устройств защиты от импульсных перенапряжений, вызванных прямым и непрямым (например, рядом с домом) ударом молнии. 

Итак, молниеотвод состоит из трех частей: молниеприемника в виде стержня либо троса или сетки, токоотвода для передачи полученного разряда на заземлитель и самого заземлителя — нескольких металлических проводников, непосредственно контактирующих с грунтом.
Для ориентировочного расчета можно использовать простое правило: радиус защищаемой территории равен 1-1,5 высоты стержня молниеотвода. Т.е. при высоте молниеотвода в 20 метров под его защиту попадает круг радиусом 20-30 м. Если эта площадь не перекрывает площадь, занимаемую домом, устанавливают два или больше стержней в разных его концах.

Для устройства самого простого стержневого молниеотвода в качестве молниеприемника и токоотвода используют стальной, алюминиевый или медный стержень требуемого сечения, без изоляции и зачищенный от ржавчины и краски. Например, стальная катанка диаметром 8 мм. Если это полая трубка, обращенный вверх открытый конец ее нужно заварить.

Когда такой молниеприемник устроить нельзя, им может послужить кровля дома, если:

  1. Она сама, несущие балки и соединения — металлические. 
  2. Толщина стального кровельного листа не менее 4 мм.
  3. Под кровлей нет горючих или легковоспламеняющихся материалов.

     

Молниеприемником также может служить телевизионная антенна, дымовая труба и возвышающиеся части крыши.

 

Если рассмотренные варианты по каким-либо причинам не подходят, то в качестве альтернативы можно разместить молниеприемник на вершине рядом стоящего высокого дерева (дерево должно быть значительно выше крыши дома).

Тросовый молниеотвод устраивают вдоль конька крыши, натягивая металлический трос между двумя опорами. Если опоры не деревянные, а металлические, то их изолируют от троса надежными электроизоляторами. Заземлителем могут служить металлические уголки, полоса или лист, заглубленные в землю на глубину не менее 0,7 м и на удалении от стены дома на 1 м. 

От пешеходной дорожки заземлитель тоже должен быть удален не меньше чем на 5-6 м и, по возможности, размещен в тени.

Условие по расстоянию объясняется тем, что при грозе может возникнуть шаговое напряжение с возможным для человека смертельным исходом.

  А по тени — в жаркую погоду земля около заземлителя может высохнуть и плохо проводить разряд. Поэтому заземлитель и располагают в тени или в месте частого полива.

Для соединения конструктивных элементов молниезащиты пользуются сваркой или резьбовыми креплениями. Главное, чтобы соединение обязательно было прочным, тогда сильный порыв ветра или падение снежного пласта не смогут его нарушить.

Если ваш дом из камня, то шину токоотвода можно «пустить» прямо по стене. А если дом деревянный? В таком случае токоотвод выполняется на расстоянии около 10 см и крепится на электроизолированных кронштейнах.

При устройстве молниезащиты даже небольшого одноэтажного загородного дома необходимо руководствоваться:

  1. Инструкцией по устройству молниезащиты зданий и сооружений РД 34.21.122-87 и 
  2. Инструкцией по молниезащите зданий, сооружений и промышленных коммуникаций СО 153-34.21.122-2003. 

Именно эти документы подскажут вам все нюансы молниезащиты и обеспечат дом надежной «крышей».

Однако система молниезащиты загородного дома при всей ее простоте имеет тонкости, которые необходимо учитывать при ее проектировании и эксплуатации. Например:

  • Для металлической кровли возможна молниезащита с использованием стержня, а для полимерной – сетки. 
  • Для шиферной или деревянной крыши лучше использовать тросовый молниеотвод.

Ежегодно нужно: 

  • осматривать все части молниеотвода, 
  • проверять исправность соединений и креплений, 
  • менять поврежденные места, 
  • зачищать контакты и т.п. 

Примерно каждые 5 лет — проверять глубину коррозии заземлителя. Сегодня при сдаче в эксплуатацию дома наличие молниезащиты не требуется, поэтому каждый домовладелец сам принимает решение о целесообразности ее установки. Давайте не будем ждать, «пока гром грянет». Тем более, что он слышен лишь через несколько секунд после того, как очередная «огненная стрела» вонзится в землю.

А ваш дом надежно защищен от удара молнии?

Источник: https://7dach.ru/Oleg_Sanko/molniezaschita-dlya-zagorodnogo-doma-chto-zachem-i-kak-69861.html

Как сделать молниеотвод: конструкция молниезащиты, установка в частном доме молниеотвода и полезные советы

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

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

Особенности молниезащиты частного дома

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Как устроен молниеотвод для частного дома

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

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

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

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

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

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

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

  • крыша;
  • дымовая труба;
  • телеантенна.

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

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

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

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

Как сделать молниезащиту для частного дома своими руками

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

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

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

Защитную проволоку изготовить можно так:

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

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

Штыревой молниеприёмник — это штырь с такими параметрами:

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

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

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

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

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

Заземление для громоотвода

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

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

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

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

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

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

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

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

Советы специалистов для молниезащиты дома

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

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

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

Источник: https://elektro.guru/elektrika-v-kvartire/zaschita/osobennosti-ustanovki-molniezaschity-v-chastnom-zagorodnom-dome.html

Молниезащита частного дома

Главная » Монтаж молниезащиты и заземления » МОНТАЖ МОЛНИЕЗАЩИТЫ ЧАСТНОГО ДОМА

Молниезащита частного дома

   Молниезащита частного дома может включать в себя два вида или типа систем. Традиционная или пассивная молниезащита известна давно. Она зарекомендовала себя как доступное и практичное средство.

Однако даже проверенная годами система имеет свои недостатки.

В то время как ученые всего мира продолжают работу над созданием идеальной защиты, мы можем предложить вам один из самых эффективных на сегодняшний день способов обезопасить объект от электрических разрядов.

   Одним из последних достижений в этой области, можно считать активную молниезащиту. Она представляет собой систему с использованием активных молниеприемников. Такая защита намного экономичней и не требует особого ухода. При этом здания и сооружения сохраняют свой презентабельный вид, а не превращаются в объект, покрытый множеством проводов.

Одним из современных представителей систем молниезащиты являеся активный молниеприемник, который имеет ряд преимуществ. 

  •    Во-первых, он самостоятельно заряжается от окружающего электрического поля, что означает отсутствие необходимости внешнего источника питания.
  • Во-вторых, он имеет достаточно простую конструкцию. Чтобы защитить объект от грозовых разрядов, достаточно установить молниеотвод, а не опутывать здание сетями из проводов. В Москве этот факт особенно важен для сооружений, представляющих архитектурную ценность. К тому же вероятность повреждения молниеотвода снегом или льдом сведена к минимуму, а значит вам не придется платить за постоянный ремонт и обслуживание.
  • В-третьих, активная молниезащита распространяется не только на сам объект, но и на окружающие постройки. Радиус действия зависит от того, какого типа и на какой высоте установлена головка на активный молниеотвод.

Пассивные молниеприемники один из самых распространенных материалов в обустройстве молниезащиты. Их классификация состоит из высоты и толщины и также некоторых особенностях конструкции

   Молниезащита зданий и сооружений – это важный элемент обеспечения безопасности административных, промышленных и жилых строений.

  Халатное отношение к данному вопросу может привести не только к серьезной порче имущества, возгораниям, выходу из строя дорогих электроприборов, но и нанести колоссальный вред здоровью человека.

  Об этом говорит и статистика Министерства по чрезвычайным ситуациям: около 30% пожаров случается из-за попадания в объект грозовых разрядов. Несмотря на это, практика показывает, что многие здания и сооружения в Москве не имеют достаточно надежной защиты от такого серьезного природного явления как молния.

Определенная сложность обусловлена тем, что молнию невозможно предугадать или предотвратить. Но это не должно стать причиной бездействия. Современная наука предлагает актуальные решения. На определенном участке молнию можно контролировать с помощью специальной техники, предотвращая разрушительные последствия.

   Следуя нормативным документам, где указаны требования к молниезащите зданий и сооружений, чаще всего проектируются и устанавливаются элементарные молниеприемники и заземления, которые могут в полной мере гарантировать безопасность. 

   Проектирование молниезащиты – это серьезная работа, которая должна выполняться специалистами.  Существует определенный набор параметров, которые могут повлиять на эффективность. Их и стоит учитывать при проектировании.

В первую очередь это высота строений, конструкция кровли, вид строительных материалов и пропускная способность грунтов.

Для обеспечения надежной защиты зданий и сооружений проводится анализ этих данных и предлагается оптимальное решение.

Сегодня существует два типа молниезащиты:

  •    Активная молниезащита. Работа таковой обеспечивается активными молниеприемниками, которые способны генерировать высоковольтные импульсы, создавая искусственный лидер. Он захватывает молнию на большом расстоянии от объекта и направляет ее на землю, обеспечивая надежную защиту.
  • Пассивная молниезащита. Это традиционный вид, который предполагает прямое попадание разряда в стержни громоотводов и его безопасное заземление.

   Таким образом молниезащита частного дома всегда обеспечивает защиту и выбор системы всегда остается за вами или лучше за специалистами исходя из экономических условий.

Источник: https://en-sistem.ru/montazh-molniezashhity/molniezashhita-chastnogo-doma

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector