Установка громоотвода в частном доме. Заземление и молниезащита в частном доме

Дачные домики обыкновенно построены из горючих материалов, а пожарная часть находится далеко. Да и подъехать можно не к каждому строению, а от сильного ветра, сопровождающего любую грозу, тоже ничего хорошего ожидать не следует.

Порой от удара молнии выгорают целые дачные поселки .

Расскажем о том, как своими силами сделать эффективный молниеотвод и свести на нет риск прямого попадания «небесного разряда» в дом.

Упрощенно физику процесса можно описать так: источником молнии являются кучево-дождевые облака .

Во время грозы они превращаются в своеобразные гигантские конденсаторы . На верхней плюсовой части в виде кристаллов льда скапливается огромный положительно заряженный потенциал ионов, а в нижней минусовой области собираются отрицательные электроны в виде водяных капель.

Во время разряда (пробоя) этого природного аккумулятора между землей и грозовым облаком появляется молния - громадный электрический искровой разряд :

Протекать этот разряд всегда будет по цепи наименьшего локального сопротивления электрическому току. Факт общеизвестный и проверенный. Такое сопротивление бывает обычно у высотных построек и деревьев. Чаще всего именно в них и ударяет молния.

Идея молниеотвода заключается в обустройстве рядом с домом участка минимального сопротивления для того, чтобы разряд молнии проходил по нему, а не по строению.

Если у вас отсутствует на даче молниеотвод - пора задуматься о его сооружении. Самый дешевый и простой способ его изготовления - сделать все самому. Что же для этого нужно знать?

Итак, молниеотвод (громоотвод) есть устройство молниезащиты (грозозащиты), обеспечивающее безопасность здания и жизни людей , находящихся в нем, от разрушительных воздействий, которые могут возникнуть в грозу при прямом попадании молнии.

Это защищенный от коррозии , оголенный проводник - то есть, хорошо проводящий электроток материал как можно большей площади и большего сечения (минимум 50 мм²).

Собирается молниеотвод (громоотвод) из толстой медной проволоки или стальной катанки , труб нужного сечения либо из стальных, алюминиевых, дюралевых стержней различного профиля, уголков, полос и так далее.

Стальные материалы лучше использовать оцинкованные . Так как они менее подвержены воздушному окислению.

Из чего состоит грозозащита: устройство

Молниеотвод (громоотвод) простейшей конструкции состоит из 3 частей:

(спуск ).

Расскажем о каждом элементе подробнее.

Металлический проводник, закрепляемый на крыше здания либо на отдельной опоре (вышке). Конструктивно делится на три вида: штыревые , тросовые и сетчатые .

При выборе конструкции молниеприемника ориентируйтесь на материал , которым покрыта крыша дома.

1. Штыревое (или стержневое) устройство молниеприемника - это возвышающийся над домом металлический вертикальный стержень (смотрите рисунок ниже).

Подходит для крыши из любого материала , но предпочтительнее все-таки для металлической кровли . Высота штыревого молниеприемника не должна превышать 2 метра. А крепится он либо на отдельно стоящую несущую опору, либо непосредственно на сам дом.

Материалы для изготовления:

Стальная труба (20 -25 мм диаметром, со стенкой 2,5 мм толщиной). Ее верхний конец либо расплющивается, либо заваривается под конус. Можно также изготовить и приварить к верхнему краю трубы специальную заглушку в виде иглы.

Стальная проволока (8 -14 мм). Причем токоотвод должен быть точно такого же диаметра.

Любой стальной профиль (например, уголок или полосовая сталь не менее 4 мм в толщину и 25 мм в ширину).

Главное условие для всех этих стальных материалов - сечение минимум 50 мм².

2. Тросовое устройство молниеприемника - это натянутый по коньку на высоте до 0,5 м от крыши трос с минимальным сечением 35 мм² или проволока.

Обыкновенно применяется стальной оцинкованный канат. Данный вид молниеприемника подходит для деревянных либо шиферных крыш .

Закрепляется он на двух (1-2 метра) опорах из дерева, либо металла, но на металлические опоры необходимо установить изоляторы. С токоотводом трос соединяют при помощи плашечных зажимов .

3. Сетчатое устройство системы молниеприемника - это проложенная над крышей сетка толщиной 6 -8 мм. Эта конструкция самая сложная по исполнению. Применяется для крыш, покрытых черепицей .

4. Ну и совсем редко используется покрывное устройство молниезащиты - это когда в качестве молниеприемников выступают металлические конструктивные элементы самого дома (кровля, фермы, ограждение крыши, водосточная труба).

Все рассмотренные конструкции молниеприемников надежно соединяются при помощи сварки с токоотводом и через токоотвод с заземлителем одно- или двухбоковым сварным швом минимум 100 мм в длину.

(спуск) - средняя часть молниеотвода, представляющая собой металлический проводник с минимальным сечением для стали 50 , для меди 16 и для алюминия 25 мм в квадрате.

Главное предназначение токоотвода - это обеспечение прохождения разрядного тока от молниеприемника к заземлителю.

Идеальный путь для прохождения электротока - кратчайшая прямая, направленная строго вниз. Избегайте при монтаже молниеотвода поворотов под острым углом. Это чревато возникновением искрового разряда между близкорасположенными участками токоотвода, что приведет к неизбежному воспламенению.

Самый ходовой материал для токоотвода - неизолированная стальная проволока-катанка или полоса. Его проводят только по несгораемым поверхностям . На горючие стены следует устанавливать металлические скобки, которые сами будучи в контакте с горючей поверхностью защитят токоотвод.

Минимальное расстояние от стены до токоотвода 15-20 см.

Надо проложить его так, чтобы не было точек соприкосновения с такими элементами дома, как крыльцо, входная дверь, окно, металлические гаражные ворота.

Мы знаем, что соединять части молниеотвода лучше сваркой , но если это невозможно, допускается сопряжение токоотвода с заземлителем и молниеприемником при помощи трех заклепок или двух болтов . Длина наложения токоотвода на другие части системы при заклепочном соединении равна 150 , а при болтовом - 120 мм.

Конец не оцинкованной проволоки-катанки и место крепления проволочного токоотвода к стальным деталям для обеспечения надежного контакта нужно зачистить , а оцинкованную достаточно отмыть от пыли и грязи. Затем на конце проволоки делают петельку либо крючок, ставят с обеих сторон шайбы и как можно сильнее стягивают все это болтом.

Места соединения (если это не сварка) к тому же нужно обмотать в несколько слоев изолентой, затем грубой тканью, поверх перекрутить толстой ниткой и покрыть все краской.

Для улучшения контакта можно обработать концы проволоки оловом и спаять.

(заземляющие электроды ) - находящаяся в земле, нижняя часть молниеотвода, обеспечивающая надежный контакт токоотвода с грунтом.

Как правильно обустроить заземление, описано в ГОСТ ах и СНИП ах, но для самого простого варианта достаточно не менее одного метра от края фундамента и не ближе 5 метров от входа в здание закопать П -образную конструкцию из металлических проводников.

С задачей способен справиться обычный контур заземления (его делают для бытовых электроприборов).

Это 3 забитые и закопанные в землю электрода, соединенные между собой на одинаковом расстоянии горизонтальными заземлителями. Закапывать заземляющую конструкцию следует ниже максимального уровня промерзания почвы. От 0,5 до 0,8 метра в глубину.

Для заземлителя берут прокатную сталь сечением 80 мм, реже медь сечением 5о мм в квадрате. Вертикальные заземляющие электроды бывают 2-3 метра в длину, но чем ближе уровень грунтовых вод, тем они короче.

Если почва на вашей даче постоянно находится во влажном состоянии, то достаточно будет и метрового или полуметрового штыря.

На какую глубину забивать и какое количество электродов будет необходимо можно узнать в энергослужбе по месту проживания.

Нужно помнить, что качество заземления зависит от размера площади контакта заземлителя с почвой и удельного сопротивления самого грунта.

Заземлитель для молниеотвода нужен отдельный , не следует заземлять молниеприемник на бытовой контур. Категорически не советуем экспериментировать . Чревато последствиями.

Предлагаем посмотреть видео с наглядной схемой монтажа молниезащиты:

Согласно нормативным документам, для частных жилых домов установка систем молниезащиты необязательна . И только вам решать вопрос о целесообразности монтажа молниеотвода (громоотвода) на даче. Надеемся, что статья поможет принять правильное решение.

Дачный участок должен быть местом отдыха, а настоящий отдых невозможен без ощущения безопасности. Оно должно присутствовать постоянно, даже в непогоду. Одним из приспособлений, которое позволит обезопасить себя и семью от удара молнии, является громоотвод. Соорудить его не составит особого труда, если точно придерживаться всех рекомендаций, которые будут изложены в статье.

Подготовительные расчеты

Стоит понимать, что каждое устройство имеет свои ограничения по способу и зоне действия. Это относится и к громоотводу. Последний способен защитить только определенную территорию, которую важно правильно рассчитать при проектировании. Чаще всего громоотвод представляет собой мачту определенной высоте. Если посмотреть на нее сверху, то верхушка мачты будет центром окружности, которая и является зоной защиты громоотвода. Это зона имеет максимальную площадь только на уровне земли и уменьшается к верхушке мачты, образуя при этом конус. В расчет берется и вторая окружность, которая образуется на уровне кровли и должна покрывать всю верхушку здания. Зная, что собой представляет зона покрытия, можно легко произвести расчеты требуемых параметров громоотвода для конкретных условий.

Принято считать, что громоотвод обеспечивает защиту в двух зонах. Одна считается наиболее надежной, а вторая имеет уровень безопасности в 95%. Для каждой из этих зон есть свои формулы, которые позволяют получить требуемые цифры. Переменными, которые берутся во внимание является высота воображаемого конуса, которая обозначается как hy. Выше было сказано, что необходимо знать зону защиты на уровне кровли, поэтому в формулах фигурирует также высота конструкции, которую можно обозначить как hc. Радиус зоны защиты громоотвода на уровне земли можно обозначить как Rс, а на уровне кровли Rз. Для проведения расчетов не хватает переменной, которая бы указывала на общую высоту мачты громоотвода, она обозначается как hг. Имея все данные, можно вывести высоту воображаемой фигуры:

hy=0,85×hг.

Зная общую длину мачты, легко определиться с окружностью, которая находится под защитой громоотвода на уровне земли:

Rс=(1,1-0,002)×hг.

Также есть простая формула для определения безопасной окружности на уровне кровли здания:

Rз=(1,1-0,002) × (hг-hc÷0,85).

Для второй зоны безопасности с меньшим процентом защиты формулы немного отличаются:

hy=0,92×hг;
Rс=1,5×hг;
Rз=1,5×(hг-hc÷0,92).

Для каждого этапа расчетов необходимо уделить достаточно времени, чтобы конструкция громоотвода выполняла свою роль.

Процесс монтажа

Если постараться просто описать строение громоотвода, то общую схему можно наблюдать на иллюстрации выше. Предусмотрено наличие трех основных составляющих системы громоотвода. Первым из них является молниеприемник. Его задача полностью отражена в названии. Он принимает на себя первый удар. Полученный импульс не может быть накоплен, поэтому его необходимо рассеять и делается это в землю, куда закладывается заземляющий контур. Оба этим модуля соединяются проводником подходящего сечения.

Контур

Первым делом можно смонтировать заземляющий элемент для громоотвода, т. к. для этого не нужно находиться на высоте. Общая схема сборки такого рассеивателя для громоотвода схожа с той, которая используется для обычного заземления в доме на даче. Первым делом выбирается место, где будет расположена конструкция. Этого нельзя делать впритык к зданию, т. к. импульс от громоотвода может оказаться настолько сильным, что уйдет в сеть питания на даче. Если один контур заземления уже есть, то от него также необходимо удалиться хотя бы на четыре метра. При этом стоит следить за тем, чтобы контур заземления находился по кратчайшему пути по отношению к молниеприемнику громоотвода. Чтобы еще больше обезопасить посетителей дачи, лучше выполнить небольшое ограждение или оставить указатель, который будет предупреждать о том, где лучше не ходить во время грозы.

Процесс монтажа конструкции контура заземления простой и понятный. Первым делом необходимо определить примерное расположение грунтовых вод вокруг дачи, где будет установлен громоотвод. Если до них больше трех метров, тогда сооружается стандартная конструкция заземления для громоотвода, которая представляет собой три больших прута с диаметром в 12 мм и длиной в 3 метра. Перед тем как их смонтировать, необходимо сделать небольшой приямок на глубину в 0,8 метра. Только после этого пруты забиваются практически на всю свою длину. Расположить их нужно треугольником. Небольшая часть прута остается на поверхности, чтобы к ней можно было приварить полоску металла.

Если точно известно, что грунтовые воды на даче находятся близко к поверхности, тогда монтаж заземления для громоотвода осуществляется без использования длинных штырей. Из металлической планки изготавливается прямоугольник, который вкапывается в землю на глубину в 0,8 метра. Стоит сказать, что металлическая шинка в этой конструкции должна иметь площадь сечения не меньше 100 мм 2 .

Молниеприемник

Следующим элементом громоотвода, который можно смонтировать является мачта. Ее высоту можно определить с помощью формул, которые приводились выше. Так как установка мачты осуществляется на крыше, то работать необходимо в сухую погоду без ветра. Для установки молниеприемника необходимо выбрать высшую точку на кровле. В некоторых случаях высота громоотвода получается большой, что требует дополнительного укрепления мачты. Сделать это можно с использованием обычных тросов, которые монтируются в качестве растяжек для громоотвода.

Важным требованием к молниеприемнику громоотвода является его монтаж точно в вертикальной плоскости. Для этого можно использовать один или несколько пузырьковых уровней. Установить громоотвод можно на мачту, но стоит понимать, что металлическая часть мачты должна быть изолирована от кровли, т. к. разряд может уйти не в том направлении, куда это нужно. Для молниеприемника можно использовать круглую или прямоугольную арматуру. Значение имеет только ее сечение, которое не должно быть меньше 60 мм 2 . Если сечение будет занижено, тогда сопротивление проводника возрастет и он может не выполнить своего предназначения.

Токоотвод

Две крайние составляющие громоотвода готовы, теперь их необходимо объединить в общую систему. Для этого потребуется установка токоотвода. Лучшим материалом для токоотвода является медь, но найти изделие требуемого сечения проблематично и довольно дорого, поэтому чаще всего используется стальная проволока, покрытая цинком. Последний защищает ее от быстрой коррозии, причиной которой являются осадки. В этом случае потребуется проволока с диаметром в 6 мм.

Совет! Допускается использование квадратного или прямоугольного проводника, но площадь его сечения должна быть не меньше той, что у стальной проволоки с указанным диаметром.

Проще всего и правильнее всего прокидывать токоотвод по выступу кровли, которым является конек. Если молния ударит не в мачту, а в саму кровлю, то с большой вероятностью она попадет именно в токоотвод. На фотографии выше видно, что размещать проводник громоотвода нельзя впритык к настилу кровли. Для него применяются специальные держатели, которые способны приподнять проволоку над кровлей на 20 см. Сами стойки фиксируются к настилу через диэлектрические прокладки, которые исключают уход разряда в кровельный настил или стропильную систему.

Совет! При работе на крыше во время установки элементов громоотвода важно позаботиться о личной безопасности, используя страховочные тросы.

Лучше не выполнять монтаж громоотвода самостоятельно. Помощник может подавать требуемые элементы, а также следить за страховочными тросами. Важно также правильно подобрать обувь, которая не будет скользить по кровельному настилу.

Когда токоотвод будет полностью протянут по кровле, его необходимо соединить с контуром заземления. Опускать токоотвод лучше по стене здания, используя для этого какой-либо изолятор, чтобы закрыть его хотя бы на рост человека. После соединения всех элементов систему можно считать рабочей. Наглядно процесс монтажа показан в видео ниже.

Исключением для монтажа громоотвода может стать случай, когда дом на даче находится вблизи какой-либо вышки или другого высокого здания. Если рядом с дачей проходят линии электропередач, то они также могут стать естественной защитой от попадания молнии. Но в этом случае важно позаботиться о хорошем заземлении вместо громоотвода. Последнее должно быть спроектировано так, чтобы разряд, который может пойти по линии питания ушел в землю. Кроме того, потребуется установка специальных блоков молниезащиты. Они представляют собой плавкие предохранители, которые перегорают при прохождении большого электрического разряда.

Резюме

Громоотвод является важной мерой предосторожности, которую стоит предусмотреть даже в тогда, когда неизвестны конкретные случаи попадания молнии в жилые дома в конкретной местности. За металлической конструкцией требуется периодический уход. Если основным материалом для сооружения служила сталь, тогда ее можно окрасить «Гальванолом». Каждый сезон необходимо проверять места соединения каждого из модулей, чтобы быть уверенным, что разряд уйдет в требуемом направлении. Если нет желания возиться с размещением громоотвода на крыше, то его можно соорудить на дереве, если оно расположено на подходящем расстоянии от дома. В этом случае прокладка всех коммуникаций осуществляется по стволу.

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).

Технические мероприятия, определяемые как молниезащита загородного дома согласно требованиям ПУЭ должны рассматриваться с учётом особенностей их реализации в каждом конкретном случае. И, действительно, лишь редкие частные постройки располагаются вблизи высотных сооружений с размещённым на них устройством молниезащиты. Многие из таких строений находятся в изолированном положении и требуют особой защиты от молнии, которая чаще всего разряжается в одиночные объекты.

Нормативы

Согласно действующим нормативам (СНиП, в частности) все загородные жилые постройки относятся к 3-му классу пожаробезопасности и подлежат обязательному оборудованию грозозащитным оборудованием.

При этом обустройство эффективной молниезащиты коттеджа, например, должно быть предусмотрено ещё на стадии подготовки строительного проекта. Такой подход к решению вопроса позволяет получить надёжную систему предупреждения пожара, естественным образом интегрированную в архитектуру возводимого дома.

Однако многие владельцы уже готовых частных строений хотели бы защитить свой дом самостоятельно, что требует определённых знаний и навыков. О том, как грамотно и без излишних проблем смонтировать эффективную молниезащиту своими руками и пойдёт речь дальше.

Что надо учитывать при установке

Тип и эффективность действия молниезащиты, выбираемой индивидуально для каждой сельской постройки, зависит от ряда факторов. Вот важнейшими из них:

техническое состояние частного дома;
его расположение по отношению к другим объектам;
качество грунта в месте расположения защищаемого частного строения, обеспечивающее хорошее заземление всей конструкции в целом.

В случае ветхого и плохо защищённого от воздействия природных факторов строения вероятность его поражения грозовым разрядом резко возрастает, что потребует от владельца дополнительных приспособлений для молниезащиты.

Близкое расположение высотных объектов

С другой стороны, даже совершенно новые частные дома могут подвергнуться влиянию молнии, если они располагаются в непосредственной близости от антенных вышек, крупных и высоких деревьев или столбов.

Все перечисленные высотные объекты являются хорошей целью для грозового разряда и обладают так называемым «экранным эффектом», в зону которого попадает и расположенный поблизости жилой дом. При расчёте размеров мачты молниеприёмника наличие поблизости таких объектов обязательно учитывается.

Состояние почвы

Качество грунта в месте расположения дома очень важно с точки зрения эффективности используемого в составе молниезащиты заземлителя, защитное действие которого основано на стекании разрядного тока в почву.

В тех случаях, когда на даче или в месте расположения загородного частного дома грунт обладает низкой электропроводностью, необходимо заранее побеспокоиться об искусственных мерах её повышения. Сделать это удаётся за счёт добавления в почву водного раствора поваренной соли или других химикатов.

Компенсировать недостаточную электропроводность грунта также удаётся за счёт снижения сопротивления токоотвода и заземлителя, к которым подсоединяется молниеотвод в частном доме.

Однако этот вариант повышения эффективности молниезащиты, как правило, приводит к увеличению издержек на расходные материалы и удорожанию всей системы в целом.

Особое внимание выбору надёжной молниезащиты должно уделяться в ситуации, когда в непосредственной близости от частного дома имеется естественный водоём или ключевой источник. В районах с показателем грозовой активности более 40 часов в год риск поражения в этом случае будет максимален.

Конструкция молниеотвода

Для того чтобы для частного загородного дома самостоятельно, необходимо ознакомиться с принципом работы молниезащиты.

В момент грозового разряда молния попадает в приёмное устройство (металлический штырь, трос или сетку), после чего она отводится по специальной стальной ленте непосредственно на заземлитель.

В этой части защитной цепочки происходит стекание тока в грунт, сопровождающееся резким падением мощности электрического заряда.

Таким образом, самостоятельное обустройство молниеотвода для частного дома предполагает изготовление следующих обязательных элементов защиты от грозы:

молниеприёмника штыревого или сетчатого типа;
надёжного токоотвода (спуска);
заземляющего устройства (контура заземления молниезащиты).

Типовой штыревой молниеприемник изготавливается в виде толстого стального прутка сечением порядка 10-20 миллиметров и длиной около 2,5 метров. При монтаже штырь надёжно крепится в любой высоко расположенной точке кровли таким образом, чтобы его заострённый конец возвышался над этим местом не менее чем на 2 метра.

Обратите внимание, что в качестве точки крепления может быть выбран либо конёк крыши частного дома, либо труба, отводящая дым.

Сразу оговоримся, что указанный вариант молниеприёмника идеально подходит для . В том случае, когда крыша частного дома закрыта шифером, в качестве приёмника рекомендуется использовать натянутый вдоль конька и надёжно закреплённый на изоляционных опорах металлический трос.

Для черепичных крыш наиболее оптимальным решением является укладка по всей их площади специальной сетки молниезащиты с системой отходящих от нее проводов.

Такие токоотводы (или спуски) изготавливаются из проволоки диаметром не менее 0,6 сантиметра или полосы из того же металла с типоразмером 2х30 миллиметров.

При монтаже они прокладываются вдоль стен строения, а затем привариваются с одной стороны к молниепримнику, а с другой – к контуру заземления, изготавливаемому по типовой схеме (смотрите ПУЭ).

Порядок обустройства молниеприёмника

Устройство молниезащиты для загородного частного строения лучше всего начать с изготовления молниеприёмника. При этом сам штырь молниезащиты надёжно закрепляется на самой высокой точке строения (на трубе или на деревянной антенной мачте). В случае использования сетки она укладывается по всей площади кровли с образованием ячеек размерами не более 12х12 метров (эта величина выбирается исходя из габаритов кровли и требуемого качества молниезащиты).

В местах пересечения провода сетки крепятся на сварку, а затем фиксируются на кровле дома с помощью специальных держателей, хорошо изолированных от материала покрытия.

По нижнему краю сетки устраивается несколько контактных площадок, предназначенных для подключения системы токоотводов (в типовой проект молниезащиты обычно закладывается по два спуска на каждую стену дома).

Часть сеточной конструкции молниезащиты, примыкающей к дымовой трубе, может быть оформлена в виде петли соответствующего размера, которая накидывается на неё сверху, а затем присоединяется к основе.

Подготовленное таким образом отводящее молнию устройство обеспечит качественную молниезащиту любой неметаллической кровле частного дома.

Отметим также, что для изготовления штыревого молниеприемника должен использоваться не поддающийся окислению материал (оцинкованная сталь или медь), поскольку красить его не допускается требованиями нормативов. В том случае, когда такие громоотводы изготавливаются из стальной полой трубы – один из её концов наглухо заваривается.

Порядок изготовления заземлителя

Основное назначение заземления молниезащиты – обеспечение идеальных условий для растекания разрядного тока в землю.

Выполнение этого требования возможно лишь при минимальном электрическом сопротивлении всей конструкции заземлителя, изготавливаемого из набора металлических заготовок. Как правило, он сооружается из 3-х толстых стальных прутков или профилей длиной не менее 2,5 метров, забиваемых в землю неподалёку от дома (не ближе 5-ти метров) .

Эти заготовки фиксируются в грунте таким образом, чтобы их вершины образовывали правильный треугольник со сторонами длиной порядка 1,2 метра.

После этого они соединяются между собой на сварку с помощью перемычек соответствующей длины, образуя прочную и надёжную заземляющую конструкцию.

Полученное таким образом сооружение может использоваться в качестве защитного заземления частного дома. В случае, когда заземление дома уже имеется, его можно объединить с заземлителем молниезащиты в одну систему.

Избежать трагических последствий молнии не просто возможно, но и весьма несложно. Многоэтажные городские строения, как правило, оборудуются молниезащитой еще на этапе строительства. А вот владельцам частного жилья, загородных домов и дач важно понимать, что никто лучше их самих не позаботится о безопасности их собственности и жизни. Громоотвод, а точнее сказать, молниеотвод – это металлическая конструкция для притягивания и улавливания электрического разряда молнии. Он имеет довольно непритязательное устройство, но очень эффективен во время непогоды. Именно потому, что он не отнимет много средств, времени и сил на свое устройство, важно сделать громоотвод в частном доме своими руками. Служить такая самодельная конструкция будет безотказно, что неоднократно проверено на практике.

Последствия ударов молнии.

Гром и молния или зачем нужен громоотвод

В средних широтах европейского континента первомайские дни знаменуют собой начало сезона, когда дожди могут сопровождаться грозами. Большинство людей побаивается раскатов грома, вспышек молнии. И не беспочвенно. Статистика неумолимо показывает, что ежегодно в стране от удара молнии погибают десятки человек, еще чаще случаются пожары частных строений по вине грозового разряда и искр.

Громоотвод в частном доме актуален как для владельцев загородных коттеджей, так и для любителей провести время на даче. В силу особенностей электростатики, в последние десятилетия вероятность попадания электрического импульса при грозе немало возросла. Причиной тому обилие в домах электроприборов, электротехники, использующей эфирные каналы для обмена информацией. К тому же, как известно, молния скорее ударит в металлические предметы, если они есть рядом, чем в деревья. В современном жилье немало металлических предметов: металлическая кровля, антенна, защитный конус дымохода и др. Безусловно, в защите от молнии больше нуждаются деревянные постройки, но и при попадании в кирпичный дом, перечисленных фактов будет достаточно, чтобы возник пожар.

Вот несколько факторов, которые способны повлиять на решение – устанавливать или нет громоотвод в частном доме:

состав почвы;
высота участка над уровнем моря;
климатологические характеристики района (частота гроз, влажность воздуха и др.).

Хотя в целом, целесообразность устройства громоотвода в частном доме сомнений не вызывает. При имеющейся возможности, лучше снабдить свое жилье и участок необходимой защитой.

Как устроена защитная система громоотвода?

Громоотвод (молниеотвод) конструктивно состоит из трех частей:

молниеприемник – высотная металлическая конструкция над домом (стержневой, тросовый или сетчатый вариант);
опора для молниеприемника, бывает необходима в случаях, если молниеприемник устанавливается не на крыше здания, а отдельно на участке;
токоотвод (занижение) – проводник от молниеприемника к заземлению;
заземление – устройство для стока грозового разряда в землю.

Понять, как работает громоотвод, способен любой: молниеприемник из металла, который установлен на участке выше остальных строений и элементов, во время непогоды «вызывает» на себя грозовые разряды электричества и, по токоотводу, посредством контура заземлителя перенаправляет их в толщу грунта. Действие любого громоотвода имеет, ограниченный площадью и высотой, конусообразный характер. На практике его зовут конусом безопасности. Геометрические параметры этой объемной фигуры индивидуальны для каждого рассматриваемого участка и громоотвода.

Известны и допускаются к установке три разновидности конструкций молниеприемников:

стержневая (штыревая);
линейная (тросовая);
сеточная.

Конструкций молниеприемников

Стержневая защита

Стержневая защита - это молниеприемник, выполненный из металлического стержня (трубки, уголка или прямоугольного профиля) и установленный на крыше жилья или на отдельно-стоящей мачте. Подходит для любой крыши с металлическим покрытием. Рис 3.

Линейный (тросовый) молниеотвод

Для невысоких строений с крышей из шифера или дерева рекомендован линейный молниеотвод - натянутый вдоль конька крыши трос сечением не менее 0,5 см, соединенный с заземлением с каждого конца. Крепится он на деревянных опорах на высоте не менее 0,5 м над коньком крыши. Токоотводы проходят в этом случае вдоль стен дома, в защитных трубах. Если опорные мачты расположены верно, то грозовое электричество будет уходить в почву за границы защищаемого участка. Рис 1.

Сеточный молниеприемник

Такая защитная конструкция изготавливается в виде сетки из металлических прутьев и укладывается поверх кровли защищаемого дома. Ее узлы фиксируют с помощью сварки. Закрепляется она на специальных держателях либо укладывается непосредственно на кровлю, если повышение температуры не несет опасности материалу кровли.

Выполняя громоотвод из сетки, токоотводы делают по всему ее периметру. Заземлителем в этом случае является замкнутый горизонтальный контур с усилением в местах присоединения токоотводов. Рис 2.

Громоотвод своими руками

Выбираем место установки

Прежде чем непосредственно подступиться к вопросу – как сделать громоотвод на даче, следует выбрать место для его установки. Одним из вариантов может быть кровля строения. Это просто и не требует высокой опоры, достаточно 3-4 метров. Если на участке есть возвышения, превосходящие высоту крыши (высокое дерево, мачта телевизионной антенны, флюгер, труба дымохода), то разумным и удобным будет разместить молниеприемник именно там, позаботившись о его надежной фиксации. Важно учесть, чтобы дом при этом целиком попадал в защищаемый конус.

Но если по каким-то соображениям названные варианты вам не подходят, то всегда есть возможность установить молниеотвод на мачте в некотором отдалении от жилья. Хотя этот метод более трудоемкий, т.к. необходима высокая крепкая мачта, и имеет нюансы:

чем дальше от строения, тем выше нужна мачта;
громоотвод не должен создавать опасность соседям.

Выбор оборудования

Поскольку настоящая статья посвящена тому, как сделать громоотвод в частном доме, то более подробно будет рассмотрен самый универсальный и бюджетный вариант – обустройство стержневого громоотвода на даче. Это в полной мере соответствует требованиям отечественных норм в сфере электробезопасности, в частности пособию к РД 34.21.122-87 «Инструкции по устройству молниезащиты зданий и сооружений», где говорится о том, что:

«…к III категории отнесены мелкие строения в сельской местности, где чаще всего используются сгораемые конструкции……их молниезащита выполняется упрощенными способами, не требующими значительных материальных затрат».

Все, что может понадобиться для изготовления громоотвода, можно приобрести в обычном магазине строительных товаров. Чтобы соорудить типовой стержневой громоотвод, будут нужны:

для молниеприемника: стержень из металла – стальной, медный или алюминиевый с сечением соответственно – 50, 70 или 35 квадратных миллиметров.
для токоотвода: предпочтительнее медный кабель, не менее 16 квадратных миллиметров в поперечнике;
для мачты: труба из асбоцемента (на 2-4 метра выше дома);
для заземления штыри из меди;
крепежные элементы.

Имея все необходимое под рукой, можно приступать к монтажу громоотвода.

Подготовка к монтажу

Выполняя громоотвод своими руками на даче, владелец дачного участка должен понимать, что вопрос надежности и безопасности конструкции полностью ложится на его плечи. А потому, уже на этапе монтажа, он должен позаботиться о безопасности. Что нужно сделать:

тщательно продумать и подготовить крепления деталей громоотвода. При отсутствии надежной фиксации, все высотные элементы могут быть снесены ветром, а значит может пострадать само строение, припаркованные вблизи авто или иметь место травмы жильцов;
дымовые каналы, выведенные выше кровли, также нуждаются в установке молниеприемников. Дымоход из керамотрубы или кирпича в процессе эксплуатации неминуемо теряет изоляционные свойства, а значит, может легко перенести заряд молнии в жилье. Нержавеющие и подобные дымоходы нуждаются в заземлении;
антенны (в том числе спутниковые) необходимо подключать к заземлению, ведь они связаны с электросетью и очень хорошо притягивают молнии.

Инструкция по изготовлению

Монтаж громоотвода

Монтаж громоотвода начинается с выкапывания ямы либо траншеи глубиной от 1-1,5 метров и длинной 3 для прокладки заземлителя. Заземлитель не должен проходить рядом с самим домом (крыльцом, стенами), а также садовыми дорожками.

Если в процессе копания в яме обнаружатся грунтовые воды, то это только плюс: влажная почва – отличный проводник, грозовой разряд будет равномерно стекать в грунт.

Далее, молниеприемник закрепляется на вершине опоры или крыши металлическими хомутами. Следующим шагом будет присоединение к уже имеющейся конструкции кабеля токоотвода, который будет проходить в трубе из асбестоцемента.

Нижний конец кабеля защемляют контактами или приваривают к заземляющему электроду. Затем заземляющий контур заглубляют (вбивают) в почву и, хорошо трамбуя, засыпают землей.

Важно! Молниеприемник не должен иметь декоративного покрытия (окрашивание), ведь оно способно значительно ухудшить его проводящую функцию!

Расчет конструкции

Для того чтобы смонтировать громоотвод своими руками, нужен нехитрый расчет. Для этого существует формула:

h=(r х +1,63h x)/1,5

В ней h – высота молниеотвода,

h x – высота дома,

r x – радиус основания конуса защиты,

1,63 и 1,5 – расчетные коэффициенты.

То есть, если бы понадобилось защитить дачный участок с радиусом 10 метров, имеющий в своем центре дом высотой 5 метров, на крыше которого устанавливается громоотвод, то, подставив в формулу эти цифры, можно получить результат:

h=(10+1,63×5)/1,5 = 12,1 метра.

При расчете нужно обязательно учесть, что в радиус действия громоотвода должны попадать все постройки на участке, и правильно рассчитать высоту.