В регионах со сложной климатической обстановкой, где часты наземные разряды молний, системы грозозащиты становятся обязательным условием безопасности. В России ежегодно приходится 6–10 ударов молнии на км2.
И хотя большинство регионов можно условно считать грозобезопасными, ущерб от потенциально возможного удара никак не сравним с затратами на элементарные защитные устройства. Наибольшему риску подвержены здания, возвышающиеся над окружающей местностью.
Наличие защиты от молний, безусловно, обязательно для зданий высотой свыше 20 м, объектов с повышенной степенью взрывоопасности, таких как АГЗС и котельные, складов с легковоспламеняющимися материалами. Прочие объекты требуют индивидуального подхода в организации грозозащиты.
Молниеотвод — это устройство, которое служит для защиты зданий и сооружений от ударов молний. Как правило, состоит из молниеприемника (молниеотвода), проводника токоотвода и заземляющего контура. В народе это устройство часто называется громоотвод.
Основные принципы построения грозозащиты
В широком понимании молниезащитное устройство — это проводник, возвышающийся над защищаемым объектом или территорией. Его задача — принять удар молнии на себя и провести её к земле, где она будет распределена по грунту через контур заземления.
Стержневой молниеотвод защищает не только территорию непосредственно под собой, но и ареал определённых размеров вокруг себя. Защитная зона имеет форму конуса с вершиной на 85% высоты молниеотвода. Радиус основания имеет отношение к высоте конуса 1:1,73.
Если молниеотвод устанавливается на углу здания с удалением противоположного угла 5 м и высотой 3 м, высота шпиля составит примерно 8,7 м плюс высота самого здания.
Так же рассчитывается защитная зона тросового молниеотвода, натянутого горизонтально.
Однако в этом случае безопасное пространство определяется треугольником, высота которого составляет 85% расстояния от земли до нижней точки провиса троса. Ширина защитной зоны относится к высоте подвески троса как 1:1,67.
Сечение молниеотвода и токоотводов для систем молниезащиты высотой до 50 м должно быть не меньше 80 мм2. Основными материалами в изготовлении элементов системы являются:
Помимо проводимости проводников существует также требование высокой устойчивости к ветровым нагрузкам. По этой причине шпили молниеотводов выполняют секционными с последовательным расширением трубы в нижних ярусах, а тросовые растяжки на коньках крыш обеспечивают промежуточным креплением.
Установка стержневого молниеотвода
Существует несколько вариантов изготовления молниезащитного шпиля и несколько способов его устойчивого крепления. Наиболее распространены шпили, крепящиеся к фронтонам, стенам и углам зданий, также находят применение и отдельно стоящие молниеотводы.
Для облегчения установки только верхний ярус шпиля изготавливают из полнотелого материала, нижние расширяющиеся ярусы выполняют из трубы. Длина яруса определяется устойчивостью материала к изгибу под действием ураганного ветра. В среднем ограничения на длину сегмента для разных материалов таковы:
При этом длина незакреплённого конца шпиля не может быть больше 14 м вне зависимости от материала изготовления. Для поддержания высоких молниеотводов может использоваться система растяжек из трёх тросов толщиной от 3,5 мм, которые растянуты и закреплены к шпилю ниже функциональной высоты молниеотвода (менее 85% общей длины) и костылям из угловой стали, вбитым в грунт.
Сегменты молниеотвода соединяют фланцами на болтах. Толщина резьбовой части и количество болтов должны выбираться, исходя из принципа, что общее сечение соединительных элементов не может быть меньше 1,4 сечения профиля трубы. Возможно также соединение сваркой с наложением укрепляющего бандажа из стальной полосы.
Если молниеотвод установлен на прочном основании (стяжка, тротуарная плитка, асфальт), для крепления основания достаточно забить в грунт под покрытием трубу диаметром меньше основания молниеотвода на глубину не менее 15% высоты шпиля.
Над землёй оставляют 50–70 см трубы, на неё надевают молниеотвод с приваренными к торцу опорными элементами.
Если молниеотвод устанавливается на голый грунт, требуется заливка бетонной тумбы на глубину не менее 5–7% высоты молниеотвода и массой не менее 35 кг на каждый метр высоты шпиля.
Устройство тросовой молниезащиты
Для больших зданий тросовая защита более привлекательна, чем стержневой молниеотвод. Она представлена в виде двух прочных стоек, закреплённых к фронтонам крыши и выступающих над коньком на достаточную высоту, чтобы профиль крыши помещался в защитную зону. Между стойками натягивается трос толщиной:
Для максимального натяжения стойки должны иметь подкосы, жёстко закреплённые к коньку, а на тросе обязательно наличие винтовых стяжек. Нежелательно наличие пролётов троса свыше 15 м, поэтому рекомендуется установить дополнительные опоры с проволочным кольцом на конце, в которое пропущен трос.
Если нет возможности надёжно закрепить крайние стойки, концы троса спускают с крыши и крепят к стационарным конструкциям. Таким образом, стойки на крыше испытывают только осевую нагрузку.
Вместо троса может быть использована стальная оцинкованная проволока, этот вариант более приемлем с экономической точки зрения и используется в контурной тросовой молниезащите. Конструкция состоит из проволоки, натянутой на небольшой высоте (не менее 35–40 см) по линиям фронтонных свесов, коньку, ендовам и карнизам.
Элементы тросовой защиты соединяют между собой сваркой, сечение шва как минимум втрое выше номинального сечения токопроводящих частей. Тросы соединяют со стойками и токоотводами болтовыми зажимами в количестве 2-х штук на одно место соединения. Наращивание троса возможно только методом счаливания с длиной перехлеста не мене 1,5 м.
Токоотводы и заземляющий контур
Для растекания тока по грунту используют глубинный контур заземления, соединённый с системой грозозащиты токоотводом. Обычно это стальная полоса 40х4 мм или проволока горячего катания 14 мм. Важно, чтобы сопротивление между крайней точкой системы грозозащиты и точкой входа в землю не превышало 2–4 Ом.
Система заземления представлена тремя электродами из угловой стали с полкой 50 мм, вогнанных в землю не менее чем на 2,5 метра и с удалением друг от друга не менее 2 метров. Электроды погружают ударным методом, хвосты обваривают стальной полосой 40х4 мм. Обычно хвосты и обвязку прячут в траншее глубиной 30–40 см.
Изготовленный самостоятельно контур будет не лишним протестировать электротехнической лабораторией на предмет эффективности растекания тока по основным заземлителям. Если сопротивление растеканию превышает нормативные значения, потребуется забить дополнительные электроды.
рмнт.ру
15.05.18
Как сделать громоотвод в частном доме своими руками – принцип работы, выбор материалов, инструкция
Удар молнии в здание – достаточно распространённое явление. Стихия способна нанести непоправимый ущерб любому сооружению. При этом опасности подвергаются и животные, и люди, и техника. Единственный способ избежать этого – установить специальную защиту.
Рассмотрим, как сделать громоотвод в частном доме своими руками: какие материалы, оборудование и компоненты для этого потребуются, как оптимальным образом выбрать подходящий под конкретные условия вариант, а также как самостоятельно выполнить его установку.
Громоотвод своими руками Источник roof-tops.ru
Устройство и принцип работы
Молниеотвод предназначен для приёма и передачи в землю электростатического разряда, возникающего между грозовым облаком и приёмником на крыше дома. Устройство состоит из трёх частей:
- Молниеприемник.
- Токоотводящий проводник.
- Заземляющий контур.
Возникающий во время грозы разряд молнии сразу же передаётся на молниеприемник. Затем посредством токопроводящего проводника электрический ток передаётся на заземляющий контур. После этого он уходит в грунт. По такой схеме электростатический молниевый заряд полностью передаётся в землю, нисколько не повреждая конструкцию здания.
При этом существует несколько вариантов, как сделать громоотвод в частном доме. Это может быть классический вариант – в виде металлического штыря, возвышающегося над крышей, или в форме специальной сетки поверх кровельного материала, а также в качестве отдельно стоящей конструкции рядом с сооружением.
Молниезащита на трубе дома Источник izion.pro Обратите внимание! Наличие громоотвода не препятствует попаданию молнии в дом. Однако он надёжно защищает оборудование, людей, животных и само здание от электрического разряда колоссального номинала. Наиболее частым последствием такого воздействия для сооружения является чрезмерный нагрев материалов и, как следствие, обширное их возгорание.
Основные компоненты
Чтобы узнать, как сделать молниеотвод в частном доме, прежде всего необходимо изучить его устройство и назначение основных узлов. Громоотвод включает приёмник, токоотвод и заземлитель. Рассмотрим особенного каждого из них более подробно.
Молниеприемник
Первым элементом системы защиты дома от молнии, куда непосредственно попадает грозовой разряд, является молниеприемник. Как правило, он выполнен в форме металлического стержня, возвышающегося на 2 метра над самой высокой точкой кровли (коньком). Он также может иметь линейную конструкцию – в виде троса или сетки, расположенной на кровельном материале.
Молниезащита кровли Источник buildup.ru
Основная задача молниеприёмника – это приём и передача электрического тока следующему по цепи элементу защиты. Напряжение в грозовом разряде может достигать 1 ГВ. Чтобы обеспечить сохранность материала и, главное, безопасность для всего окружения, к устройству предъявляются повышенные требования:
- Стальной стержень должен иметь сечение не менее 70 мм², алюминиевый – от 50 мм², а медный – от 35 мм².
- Возвышение стержня над самой высокой точкой крыши – от 0,5 до 2 метров.
- При использовании троса на коньке, его толщина не должна быть меньше 5 мм.
- Для приёмника в виде сетки должны использоваться стальные проводники диаметром от 6 мм.
- Сеточный молниеотвод должен возвышаться над кровлей минимум на 15 см.
Важно! В качестве приёмника молнии могут применяться различные металлические элементы кровли – трубы, ограждения, части водостока. Однако толщина сечения их сплошного слоя для стали не должна быть менее 4 мм. При этом их конструкция должна быть целостной, а поверхность не иметь изоляционного слоя, за исключением антикоррозионного напыления.
Флюгер-молниеотвод Источник roof-tops.ru
Каталог компаний, что специализируются на электрических работах
Токоотвод
Часть молниеотвода, соединяющая приёмник с заземляющим контуром, называется токоотводом. Как и к выше рассмотренному элементу системы, к проводнику предъявляются не менее строгие требования:
- Путь от приёмника до заземлителя должен быть минимальным.
- Не допускается монтировать проводник с поворотами, острыми углами и прочими искривлениями – во избежание пробоя разряда на данных участках.
- Площадь сечения провода должна быть не менее 16 мм² для меди, 25 мм² – алюминия, 50 мм² – стали.
Совет! В частных домах токоотводом часто выступают катаная проволока или металлические полосы. Проводники допустимо монтировать непосредственно внутрь стены – из негорючих материалов (кирпича, бетона). Для деревянных зданий лучше применять металлические скобы, позволяющие установить провод на расстоянии не менее 10 см. Кроме того, в небольших жилых домах для отведения грозового разряда можно использовать различные металлические конструкции – лестницы, рамы, элементы армирования железобетонных плит.
Токоотвод рядом с водостоком Источник buildup.ru
Заземлитель
Пойманный разряд молнии передаётся через токоотвод на заземляющий контур. К его конструкции также предъявляются особые требования:
- Минимальная площадь сечения для стали – не менее 80 мм², для меди – от 50мм².
- Заземляющий стержень вбивается в грунт минимум на 0,8 м.
- Расстояние от стены дома не менее 1 метра, а проходных зон – от 5 метров.
Заземляющий контур изготавливается либо в линейном виде – двух вбитых стержнях на расстоянии 3 метров и соединённых между собой шиной, либо в виде равностороннего треугольника – из трёх заглублённых проводников. Все соединения выполняются с помощью сварки. При этом всю конструкцию рекомендуется погружать на глубину около 0,5 метра от поверхности грунта.
Контур заземления Источник hotel-a.ru
Варианты громоотвода
Есть три варианта, как сделать молниеотвод в частном доме крытым профнастилом:
Самый распространённый и эффективный громоотвод. В основном представляет собой стальной штырь диаметром около 10 мм, высотой до 2 метров.
Нередко, особенно в самодельных версиях, в качестве основы берётся металлоконструкции различного проката – уголок, прямоугольник, круг. Может крепится как на самом доме, так и на отдельно стоящем столбу в непосредственной близости.
Грозовой разряд принимается только в одной точке, поэтому стержень подходит для сооружений с металлической кровлей небольшой площади.
Представляет собой трос, параллельно закреплённый на безопасной высоте (не менее 50 см) от конька с помощью небольших штырей на противоположных фронтонах. Хорошо подходит для кровли из шифера или иных не проводящих электричества материалов.
При этом площадь сечения проводника-приёмника должна быть не менее 50 мм². Особенность такой системы в том, что с каждой стороны дома монтируется заземление.
Однако плюс этого в том, что сектор защиты увеличивается – по всей длине крыши, а не в одной точке, как в первом случае.
Тросовый громоотвод Источник izion.pro
Грозовой приёмник монтируется в виде сеточной структуры по всей площади крыши из проводника диаметром не менее 6 мм с величиной сторон ячейки от 3 до 12 метров. При этом высота конструкции небольшая – около 15 см от кровельного материала. Подобный вариант подходит для защиты кровли большой площади – коттеджей, многоквартирных домов, теплиц, оранжерей.
Интересная информация! Металлическая кровля сама по себе может эффективно выполнять функцию приёмника молниевого разряда. Однако обязательным условием этого должна стать минимальная его толщина – 0,4 мм. Кроме того, материал под кровлей не должен быть легковоспламеняемым. Это значит, что крыша с деревянной обрешёткой под такую задачу не предназначена. Другое дело, когда листы профнастила крепятся к стальным уголкам. В таком случае удаётся существенно сэкономить.
Фальцевая кровля в качестве громоотвода Источник domstrousam.ru
Изготовление своими руками
Существует множество народных способов, как сделать громоотвод на даче своими руками. Лучше всего доверить это дело профессиональной бригаде, специально занимающейся установкой защитных антигрозовых систем.
Однако для тех, кто решил действовать самостоятельно, рекомендуется следовать проверенному алгоритму.
Для начала необходимо грамотно рассчитать конструкцию, затем правильно выбрать материалы, а также определить место установки и только после этого приступать к монтажным процедурам. Рассмотрим детально каждый из этих этапов.
Правильный расчёт
- Первое, с чего следует начинать построение молниезащиты, это определение высоты верхней точки приёмника. Проще всего рассчитать её для штыревой модификации по следующей формуле:
- H=(Rх+1,63Hx)/1,5
- H – расстояние от поверхности земли наивысшей точки приёмника,
- Hx – высота конька дома,
- Rх – защитный радиус действия,
- Цифры 1,5 и 1,63 – расчётные коэффициенты.
- Например, если необходимо создать защиту в радиусе 15 метров на участке с домом высотой 7 метров, высота верхней точки молниеприёмника согласно формуле должна быть:
- (15+7х1,63)/1,5=17,6 метров.
- При этом необходимо учитывать, что защитная зона в пространстве имеет форму конуса с вершиной в точке пика приёмника и основанием.
Смотрите на видео, как недорого сделать громоотвод своими руками:
Совет! Защитная область в пространстве представляет собой форму конуса с вершиной в точке пика приёмника и основанием в виде расчётного радиуса. Знание этого позволяет выбрать единственно верный способ, как установить громоотвод в частном доме, чтобы он защищал рядом расположенные постройки – теплицу, баню, гараж, сарай, беседку и т. д.
Подбор материалов
Эффективно решить задачу о том, как сделать громоотвод в деревянном доме, можно если правильно выбрать материалы. В качестве проводников рекомендуется использовать медь, сталь или алюминий. Например, для возведения стандартного штыревого громоотвода потребуется закупить следующие расходники:
- Стальной стержень для приёмника поперечником не менее 50 мм².
- Медный провод для токоотвода сечением от 16 мм².
- Асбестоцементную трубу подходящей высоты.
- Медные штыри для заземляющего контура.
- Элементы крепежа.
Дешевле использовать сталь для конструкции громоотвода частного дома, однако медь обладает наилучшими токопроводящими свойствами и требует меньшей площади сечения проводников, а значит, обустройство будет легче и быстрее.
Стержень для громоотвода Источник ytimg.com
Место монтажа
Ещё один важный аспект, касающийся того, как сделать громоотвод в частном доме самому, это правильный выбор места его установки. Есть два основных варианта:
- Непосредственно на крыше.
- На рядом стоящей конструкции.
В первом случае приёмник устанавливается с помощью кронштейнов на кровле, во втором – на специальной матче, столбе, трубе от котельной, дереве. При этом чем ближе конструкция к дому, тем меньший защитный радиус потребуется и тем ниже нужно монтировать стержень.
Не последнее значение имеет место установки заземляющего контура. Чтобы избежать случайного пробоя электрического тока в момент удара молнии и поражения окружающих построек, животных или людей через грунт, его располагают на минимальном расстоянии – 1 метр от стен жилья и 5 метров от тротуаров, вольеров, дорожек.
Смотрите в этом ролике, как устроена и работает комплексная молниезащита для коттеджа:
Инструкция по установке своими руками
Самостоятельный монтаж громоотвода выполняется следующим образом:
- Рассчитывается высота установки приёмника, исходя из требуемого защитного радиуса.
- Выбирается материал.
- Определяется место монтажа.
- Выполняется закрепление молниеприёмника.
- Проводится токоотвод.
- Выкапывается траншея или котлован, вбиваются и соединяются между собой штыри заземлителя.
- Токоотвод соединяется с заземляющим контуром.
Рекомендация! По завершении монтажа и соединения всех частей громоотвод рекомендуется проверить омметром. Сопротивление на приборе не должно быть больше, чем 10 Ом.
Смотрите в этом видео основные моменты монтажа молниезащиты для частного дома:
Коротко о главном
Правильно построенный молниеотвод защищает дом от пожара, технику от порчи, а людей и животных от страшных последствий поражения электрическим током. Устройство не предотвращает грозовой разряд, но эффективно ловит и безопасно передаёт его в землю. Существует несколько вариантов, как сделать громоотвод на даче:
Все они состоят из молниеприёмника, токоотвода и заземляющего контура.
При изготовлении громоотвода своими руками прежде всего необходимо правильно рассчитать высоту его установки, исходя из требуемого защитного радиуса.
Далее нужно правильно выбрать материалы для его основных частей, грамотно определиться с местом установки и выполнить монтаж в соответствии с рекомендуемыми требованиями безопасности.
Громоотвод в частном доме ???? своими руками или как правильно сделать молниезащиту
«От сумы да от тюрьмы» не застрахован никто, а от удара молнии – тем более. После ослепительной вспышки и оглушительного грохота самое приятное — отделаться легким испугом и восторгом от пережитых впечатлений. Нехорошо, если сгорит электроника в доме. Еще хуже, когда случится пожар. Совсем недопустимо – поражение человека ударом молнии. Вывод простой: делаем молниеотвод!
Удар молнии в дом нельзя назвать красивым
Откуда берется молния?
Всему причиной веселые облачка, которые при приближении грозы постепенно нарастают и превращаются в темные громады кучевого типа. Верхние слои влаги в воздухе превращаются в мелкие кристаллики льда, а нижние остаются в виде капель воды. Так и получились две пластины гигантского конденсатора.
Громадные структуры движутся в воздухе и заряжаются в результате трения: верхние слои накапливают положительные ионы, нижние – отрицательные электроны. Всему есть предел, и накопленный потенциал превращается в электрический разряд. В итоге, «пробивает» там, где наименьшее сопротивление: высокие деревья, крыши домов и … громоотводы!
Как устроена защита от молнии
Из вышеизложенного следует стратегия устройства молниезащиты: направить вероятный электрический разряд по безопасному для нас пути и застраховаться, таким образом, от неприятностей. С этой целью на достаточной высоте устанавливается молниеприемник, который предназначен для захвата грозового разряда.
Схема устройства молниеотвода
Далее электрический ток величиной порядка 100000А проходит по токоотводу к заземлителю. Последний обеспечивает связь защитной системы с грунтом. Таким образом, удар молнии минует защищаемые объекты и поглощается землей.
Данная система защиты повсеместно распространена и носит название пассивной. Существует активные молниеотводы, которые имеют ионизатор, провоцирующий удар молнии. Это увеличивает вероятность защиты объекта от поражения. Стоит такого вида молниеотвод немало, и его монтаж сложно сделать своими руками.
Варианты молниеприемника для частного дома
Можно назвать три основных вида молниеприемника по типу конструкции:
- стержневой молниеприемник;
- в виде сетки;
- тросовой молниеприемник;
- покрытие крыши в качестве молниемника.
Штыревой молниеприемник можно приобрести или сделать самому
Молниеприемник в виде стержня наиболее известен и распространен. Существуют промышленные изделия с готовым крепежом. Любителям творить своими руками реально изготовить изящную конструкцию, украшающую здание. В любом случае штырь из стали должен иметь сечение не менее 70мм2, а для изделия из меди достаточно 35мм2. Таким образом, его диаметр может составлять 7-10мм.
Длина стержня может варьироваться в пределах 0,5-2м, при этом он должен выступать хотя бы на полметра над всеми объектами в окружении здания. Стержневой молниеприемник принимает заряд в одной точке и особенно эффективен при защите небольших строений.
Молниеприемник в виде сетки удобен для большой крыши
Молниеприемник в виде сетки изготавливается из проволоки диаметром порядка 6мм. На фото можно оценить, как выглядит на практике конструкция подобного рода.
Существуют уже готовые конструкции с размером ячейки 3-12м. Защита от молнии такого рода удобна в применении на крыше большой площади.
Для предотвращения возгорания обрешетки молниеприемник монтируют на расстоянии 0,15м от поверхности кровли.
Тросовый молниеприемник удобно разместить на коньке
В условиях частного дома более удобен в применении молниеприемник в виде троса. Его монтируют на коньке кровли, закрепив за две опоры на противоположных фронтонах. Возможен и комбинированный вариант, когда на упомянутых опорах дополнительно к тросу установлены штыревые молниеприемники.
Трос должен иметь диаметр более 5мм и монтироваться на безопасной высоте от кровли. Конструкция такого типа обычно применяется на крыше с неметаллическим покрытием.
Фальцевая кровля в качестве молниеприемника
Металлическая кровля крыши, при определенных условиях, может также выступать в качестве молниеприемника. При этом толщина металлочерепицы, профнастила или оцинкованного листа должны быть не менее 0,4мм. Заманчиво выполнить защиту от грозы, не применяя дополнительных материалов.
Более того, придется обеспечить соединение токоотвода с каждым отдельным листом покрытия, что трудоемко. Такой вариант подходит для фальцевой кровли, где листы металла уже надежно соединены. Воспламенение обрешетки при этом невозможно, если покрытие уложено на обрешетку из металла.
Как работает токоотвод
В идеале, для конструкции, изготовленной своими руками, материал молниеприемника, токоотвода и заземлителя должен быть один и соединен с помощью сварки, то есть — сталь.
Такое решение обеспечивает надежность и долговечность защиты. На практике возможно использование оцинкованных и омедненных элементов, а также различных материалов.
Их соединение обеспечивают применением зажимов с болтами и гайками.
Токоотвод на крыше, на стене и цоколе дома
Токоотвод из стали в виде прута или полосы должен иметь сечение не менее 50мм2, проводник из алюминии допускает размер 25мм2, а медный провод можно применять с площадью сечения 16мм2, что примерно соответствует диаметру 8,6 и 5мм соответственно.
При этом не допускается выполнение острых изгибов, что может привести к искровому разряду и воспламенению на данном участке. С этой же целью проводник размещают на расстоянии не менее 100мм от поверхностей горючих материалов стен и других элементов постройки.
Требования к заземлителю
Заземлитель представляет из себя несколько металлических стержней, забитых в грунт и соединенных между собой горизонтальной полосой при помощи сварки. Полоса выводится на поверхность земли и приваривается к токоотводу.
Так выглядит готовый к проверке контур заземления
Заметим, что не рекомендуется использовать защитный контур заземления для подключения молниеотвода. В случае применения общего заземлителя при грозовом разряде на поверхностях бытовых приборов может возникнуть опасное напряжение. Для защиты электропроводки и бытовой техники в частном доме от удара молнии на вводном щите устанавливаются устройства защиты от импульсных помех (УЗИП).
Заземление для молниеотвода размещают не ближе 5м от крыльца и дорожек и заглубляют горизонтальный соединитель не менее 0,8м. Это необходимо для уменьшения вероятности поражения людей в случае грозового разряда.
Защитная зона громоотвода
Не следует питать иллюзии, что громоотвод на соседнем доме или расположенная недалеко металлическая вышка полностью обезопасят Ваше жилище от удара молнии. Защитная зона громоотвода имеет вполне конкретные границы. В любом случае на даче придется устроить собственную молниезащиту.
Размер защищаемой зоны определяется высотой размещения молниеприемника
Конус безопасности, создаваемый стержневым молниеприемником, имеет угол 45-50°. Указанное правило действует при высоте размещения молниезащиты до 15м. Вышеприведенный эскиз демонстрирует, что при угле 45° радиус защитной зоны равен высоте верхней точки стержня над уровнем земли. При значении 50° зона защиты будет чуть больше.
В любом случае, частный дом должен попадать полностью в зону конуса защиты. Очень желательно, чтобы все постройки во дворе были защищены по тому же правилу. Таким образом, удобно разместить молниеприемник на крыше дома.
Закрепить штырь бывает проще на одной из сторон здания чем по центру, при этом вероятность попадания молнии в кровлю снижается.
В случае большого участка может возникнуть необходимость установки еще одного громоотвода.
Его можно смонтировать на специальной мачте.
Монтируем молниезащиту своими руками
В первую очередь, необходимо выбрать молниеприемник в соответствии с вышеизложенными рекомендациями и имеющимися под рукой материалами. На крыше дачного дома проще всего монтировать обыкновенный стальной штырь. Оцинкованная труба или алюминиевый стержень будут работать еще лучше. При использовании патрубка его верхний конец следует заглушить.
При наличии куска троса нужной длины и диаметра не составит труда протянуть его вдоль конька. На крыше большой площади эффективнее использовать вариант в виде сетки. Молниеприемник любой конструкции следует закрепить так, чтобы его не нарушило ветром.
Если не иметь в виду сварку, токоотвод проще выполнить из толстого медного провода в соответствии с рекомендациями выше. Надежное соединение с молниеприемником можно обеспечить с помощью оцинкованных зажимов с болтами и гайками. Практично закрепить проводник к опорам водосточных труб.
Размеры контура заземления в виде треугольника
Заземляющий контур лучше всего обустроить там, где вероятность нахождения людей наименьшая. Также выгодно разместить его в месте, где всегда присутствует влага. Это улучшит контакт заземлителя с землей. Не будет лишним, если рядом с ним установить предупреждающий знак. Болтовое соединение с заземлителем лучше выполнить над землей на цоколе здания, а контакт в земле обеспечить сваркой.
После монтажа всей системы электрическое соединение от молниеприемника до заземления можно проконтролировать мультиметром. Сопротивление заземляющего контура можно проверить только специальным прибором.
Его величина должна быть не более 10Ом в том случае, если неподалеку возможно присутствие людей.
Для отдельного молниеприемника, установленного вдалеке от дома, сопротивление заземления не должно превышать 50Ом.
Стандартный прибор для измерения сопротивления заземления
Хотя бы раз в год имеет смысл проверить целостность всей системы визуально. Раз в несколько лет следует откопать заземление и оценить степень коррозии металла. Если стержни в земле стали заметно тоньше, их необходимо заменить.
Высокое дерево нам поможет
Чтобы обустроить громоотвод на даче, можно использовать в качестве мачты высокое дерево, растущее неподалеку. Молниеприемник следует закрепить на его макушке так, чтобы он выступал не менее 0,5м над кроной. При этом не следует забывать, что дерево растет и меняет свои размеры.
Пирамидальный тополь защитит дом от грозы
Это означает, что молниеприемник и токоотвод следует крепить пластиковыми хомутами, которые не испортят ствол. Провод лучше использовать медный многожильный гибкий и проложить его следует с запасом дины. Кроме того, раз в несколько лет придется забираться наверх и переставлять молниеприемник выше макушки.
Мы постарались доступно и лаконично изложить все тонкости создания защиты от природной стихии. Пусть у вас получится изящный и надежный молниеотвод! Надеемся, нижеследующий видеоролик будет Вам полезен.
Что такое молниезащита частного дома
Чтобы избежать пожара или поломки бытовой техники из-за удара молнии, в частном доме делают молниезащиту.
Андрей Ненастьев
электромонтер
Профиль автора
В статье расскажу, как правильно ее установить и что дешевле: сделать молниезащиту своими руками или купить готовую в магазине.
Поражающие факторы молнии и их последствия. Разряд молнии переносит токи силой до 200 кА. Это очень много: такую силу тока дают, например, 57 000 одновременно включенных электрических обогревателей. Температура молнии достигает +3000 °C, поэтому если она попадет в дом, особенно в деревянный, может случиться пожар.
Кто в группе риска. В первую очередь — дома в зонах с частыми грозами.
Чем севернее, тем реже грозы. Источник: Wearpro
Вероятность попадания молнии рассчитывается по формуле:
N = ((А + 6Н) × (В + 6Н) − 7,7 − Н²) × n × 10⁻⁶
где:
- А — длина здания, м,В — ширина здания, м,Н — высота здания, м,
- n — среднегодовое число ударов молнии в 1 км² поверхности там, где стоит дом.
Среднегодовая продолжительность гроз
Удельная плотность ударов молнии в землю, n
Чтобы на все хватало и даже оставалось. Рассказываем дважды в неделю в нашей бесплатной рассылке
Молниезащита — это система, которая защищает здание от молнии. Молниезащита, громозащита и грозозащита — это одно и то же. Все термины верны, но специалисты чаще оперируют словом молниезащита.
Внешняя — это громоотвод, который напрямую контактирует с разрядом молнии. Его также называет молниеотводом — это тоже правильно. Громоотвод защищает от удара молнии здание и людей в нем.
Внутренняя молниезащита обеспечивает безопасность электропроводки. Компоненты внутренней системы — это, например, устройство защиты от импульсных перенапряжений — УЗИП.
Принцип работы. Молниеотвод улавливает молнию и перенаправляет удар в землю. Чтобы молния гарантированно попала в громоотвод, его ставят как можно выше: на крышу дома, специальную мачту или, например, на растущее рядом высокое дерево.
Точно зона защиты определяется по сложной математической формуле. Но, например, для штыревого молниеотвода — это устройство в виде металлического штыря на крыше — пользуются простым правилом: при угле в 45° радиус защиты будет равен высоте установки устройства. То есть если громоотвод стоит на высоте 10 м, зона защиты будет равна 10 м от оси штыря. Угол определяют визуально.
Для молниеотвода из штыря зона защиты будет в виде конуса. Источник: интернет-журнал «Самоделино»
Громоотвод состоит из трех основных частей: молниеприемник, токоотвод и заземлитель.
Молния попадает в самую высокую точку устройства и направляется в землю. Источник: «МТС-ТВ»
Молниеприемник бывает трех типов: штыревой, тросовый и сеточный.
Штыревой молниеприемник — это самый простой вид, штырь из металла длиной от 0,5 м. Он подходит для обычных загородных домов с размерами до 10 × 10 м и высотой до двух этажей.
Если дом больше или выше, потребуется длинный штырь, установленный на большой высоте. Нужно придумывать особое крепление на крышу или строить рядом с домом специальную мачту.
Так выглядит штыревой молниеприемник на крыше. Источник: «Профэлектро»
Штыревой молниеприемник — самое дешевое решение для загородных домов. Это цены на «Яндекс-маркете»
Тросовый молниеприемник — это натянутый на крыше стальной трос. Такой молниеприемник крепится на конек — верхнее ребро крыши.
Тросовый молниеприемник дает большую зону защиты, чем штыревой, но чуть сложнее в монтаже. Его не рекомендуют использовать на крышах с металлическим покрытием. Он подходит для «мягкой» кровли, например из ондулина или гибкой черепицы.
Тросовый молниеприемник иногда комбинируют со штыревым: по краям крыши ставят стержни, а между ними натягивают трос. Источник: «Два молотка»
Сеточный молниеприемник — это сетка из металлического прутка, которая покрывает всю поверхность кровли. Размер ячеек может быть от 5 × 5 м до 20 × 20 м. Чем чаще бьют молнии, тем меньше должен быть шаг сетки.
Такой молниеприемник используют на больших по площади крышах и там, где грозы бывают очень часто. Это наиболее надежная, но и самая дорогостоящая конструкция. Готовые сеточные молниеприемники под определенную площадь крыши сложно найти в свободной продаже. Сеточную конструкцию придется собирать самому из прутка и кронштейнов или доверить монтаж подрядчику.
Если кровля металлическая, сетку кладут на расстоянии примерно 10 см от нее, чтобы разряд молнии не задел крышу. Источник: «Свет Новосибирска»
Для штыревого молниеотвода достаточно одного токоотвода. Тросовая молниезащита подразумевает два, а сетчатая — как минимум четыре, по количеству углов дома.
Токоотвод. Если бы молния не переносила огромный заряд энергии, ее бы отводили в землю с помощью обычного электрического кабеля — такого же, какой подходит к розеткам. Но сила молнии сожжет такой кабель, поэтому в качестве токоотвода применяют толстые металлические прутки. Они бывают из арматуры, оцинкованной или нержавеющей стали, меди, алюминия.
Стандартное решение — стальной оцинкованный пруток диаметром 8 мм. Он дешевый и надежный. На «Яндекс-маркете» можно найти прутки по 50 Р за метр
Заземлитель рассеивает ток, который прошел через молниеприемник и токоотвод. Контур заземления — это вкопанные в землю металлические штыри, соединенные между собой.
Инструкция по организации молниезащиты требует, чтобы было не меньше трех штырей, поэтому обычно контур заземления — это треугольник. Одна из его вершин соединяется прутком или металлической полосой с токоотводом.
Заземлитель рекомендуют закапывать подальше от крыльца и садовых дорожек, чтобы избежать удара током во время грозы. Еще его лучше сделать в месте с влажной почвой: влага обеспечит лучший контакт конструкции с землей, когда пойдет ток.
Здесь токоотвод переходит в контур заземления. Источник: «Электромаг» Заземлитель, сделанный своими руками из арматуры. Источник: «Электроуслуги-рф»
Пассивные громоотводы — это устройства, в которые молния попадает сама, как бы ориентируясь на их высоту. Активный громоотвод «захватывает» молнию. Он генерирует ответный стример — нить электрического разряда высокого напряжения. Происходит пробой, и молния попадает в активный молниеприемник, а затем заземляется.
Российские нормативы не регламентируют использование активных молниеотводов. А испытания в Московском энергетическом институте им. Кржижановского показали, что активные молниеотводы бесполезны. Они давали напряжение встречного стримера только в 20 000 вольт. По мнению ученых, для воздействия на молнию нужно не менее 400 000 вольт.
Производители говорят, что зона защиты активного молниеотвода в пять-шесть раз больше пассивных штырей. Ведущий российский ученый в области физики газового разряда Эдуард Базелян утверждает, что нет никаких доказательств этого. Базелян считает, что расчет зоны защиты активного молниеотвода следует выполнять, как для пассивного.
У активного молниеприемника зона защиты по форме, как купол. Источник: «Стэллайт»
Активные молниеотводы — самый дорогой вариант защиты. Только молниеприемник стоит не менее 50 000 Р.
Готовые комплекты штыревых, тросовых и сеточных молниеприемников пассивного типа для частного дома продаются не более чем за 20 000 Р. В комплект часто входят и токоотвод с заземлителем.
Цена будет отличаться в зависимости от материала, из которого сделана вся система. Это может быть алюминий, медь, различные виды стали. Наиболее надежной считается нержавеющая сталь: она не подвержена коррозии и не плавится при ударах молнии.
Активные молниеприемники стоят в 20—30 раз дороже пассивных. Это цены в «Вольтстриме» Чем больше дом, тем дороже громоотвод. Цены с сайта Bolta Громоотвод можно частично собрать самостоятельно, а еще часть купить. Это цены на заводские заземлители на сайте Bolta
При выборе готовой молниезащиты самое важное — расчет пространственной геометрии. Если молниезащиту ставит подрядчик, он должен обосновать цифрами, как и где будет стоять мачта, какой она будет высоты, и почему. Еще предоставить расчет зоны защиты.
Если оборудование покупают и монтируют самостоятельно, то смотрят на сечение проводников, через которые пойдет молния. Это приемник, отвод и заземлитель. Минимальное сечение — 8 мм. Чем толще, тем лучше: меньше риск, что детали громоотвода сгорят или расплавятся при ударе молнии.
С готовой молниезащитой обычно идут заводские крепления.
Монтаж приемника молний. Молниеприемники устанавливают на кровле на кронштейны. Если монтируют тросовый молниеприемник, то на краю конька делают выпуски на 30—50 см. Выпущенный пруток должен выступать за плоскость дома под углом около 45° к горизонту. Эту схему еще называют «куриная лапа».
Монтаж токоотводов. Токоотводы ведут по внешней части водосточных труб или прямо по фасаду при помощи держателей. При монтаже прутка токоотвода не делают острых углов: в них может заискрить.
За полметра до земли делают переход с прутка на металлическую полосу. Для этого в комплектах идет специальный держатель.
Монтаж заземлителя. На 1,5—3 м в землю вкапывается контур заземления. К нему присоединяется второй конец полосы.
Главное — соблюдать непрерывность линии до заземлителя, то есть элементы должны быть надежно соединены, чтобы электричество нигде не остановилось.
Штыревой громоотвод несложно собрать самому. В качестве стержня подойдет, например, арматура или стальной пруток. Его сечение должно быть не меньше 8 мм, длина — от 0,5 до 2 м.
- Все компоненты громоотвода в идеале делают из одного и того же материала.
- При монтаже стержня уделяют особое внимание надежности крепления: ветер не должен уронить стержень.
- Токоотвод крепят к молниеприемнику болтовым соединением.
- Токоотводящие прутки монтируют на специальные изолирующие держатели — их проще купить.
Болтовое соединение прутков. Источник: Связькомплект Стоимость держателя в интернет-магазине «ЭТМ». Сделать похожие своими руками можно из фторопластовых пластин
Нельзя использовать в качестве креплений деревянные бруски: при ударе молнии они могут загореться.
Заземлитель закапывают в грунт на 1,5—3 м глубины подальше от пешеходных дорожек и крыльца. Норматив — не менее метра от стены дома и не менее 5 м от дорожек.
Металлические штыри забивают в грунт, затем соединяют их между собой арматурой, трубой, лентой — по сути, чем угодно. Соединения выполняются только сваркой.
Затем тянут металлическую ленту к токоотводу и соединяют его с контуром заземления.
Держатели токоотвода, 10 шт.
1000 Р
Металлическая полоса 40 × 4 мм, 3 м
308 Р
Болтовые зажимы, 10 шт.
300 Р
Расходные материалы (отрезные круги, электроды)
300 Р
Арматура 8 мм, 20 м
180 Р
Бывает, что громоотвод собран с ошибками. В лучшем случае при ударе молнии он сгорит один, в худшем — вместе с домом. Вот возможные ошибки.
Торчащие из стен конструкции не попали в зону защиты. Любые металлические конструкции на фасаде также должны попадать в зону защиты громоотвода. Если из этой зоны выходит антенна телевизора или стальная труба вентиляции, то молния вместо громоотвода может попасть в них. Разряд придется прямо на дом.
Некачественный молниеотвод. Если молниеотвод сделан из слишком тонкого прутка, при ударе молнии он сгорит. То же самое касается токопровода.
Не выдержаны зазоры при монтаже. Молниеприемник и токопровод не должны касаться металлических элементов кровли или фасада. Рекомендуется зазор не менее 10 см.
Это не касается того редкого случая, когда функцию молниеприемника выполняет сама металлическая кровля.
Если, например, трос молниеприемника провис и касается металлического конька, от громоотвода будет больше вреда, чем пользы: молния замкнется прямо на кровлю.
Плохой контур заземления. Если заземлитель сделан в сухом месте, на песчаной почве, из ржавой арматуры, то молния найдет более простой путь уйти в землю. Не исключено, что этот путь будет пролегать через дом.
Бывает, что молния бьет не в дом, а в стоящую рядом опору с электрическими проводами. По проводам импульс придет в щиток.
Последствия попадания молнии в электрическую сеть могут быть разными. Например, в поселке Сотниково от удара молнии едва не сгорел храм. Источник: Тивиком
Чтобы обезопасить проводку и щиток, ставят УЗИП. Внутри него находится варистор — резистор, который меняет сопротивление в зависимости от напряжения. При ударе молнии варистор мгновенно снижает сопротивление и через себя уводит импульс на контур заземления.
Предусмотрена возможность спасения щитка и проводки ценой жизни варистора: если возникнет сверхмощный импульс, варистор сгорит. На панели УЗИП появится красный индикатор. В таком случае из УЗИП достается блок с варистором, он меняется на новый.
УЗИП устанавливается на вводе проводки в дом. Потребуется обесточить не только сам дом, но и линию от электрической опоры до щитка. Для таких работ лучше вызвать электрика.
УЗИП бывают однофазными и трехфазными — по числу вводов в дом. Это цены в интернет-магазине «ЭТМ»
- Перед установкой молниеотвода рассчитывают зону защиты исходя из размеров дома.
- Для обычного частного дома площадью до 100 м² подойдет стержневой громоотвод. Для больших домов — тросовый. Если кровля занимает большую площадь, а молнии бьют часто, — сетчатый.
- Не стоит переплачивать за активные громоотводы. Их эффективность не доказана.
- Громоотвод защищает от удара молнии дом, но не спасет проводку. Для ее защиты ставят УЗИП.
Загрузка...
