громоотвод в частном доме как работает

Как установить молниезащиту в частном доме

И почему без нее нельзя

Чтобы избежать пожара или поломки бытовой техники из-за удара молнии, в частном доме делают молниезащиту.

В статье расскажу, как правильно ее установить и что дешевле: сделать молниезащиту своими руками или купить готовую в магазине.

Зачем частному дому молниезащита

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.

Вероятность попадания молнии рассчитывается по формуле:

N = ((А + 6Н) × (В + 6Н) − 7,7 − Н²) × n × 10⁻⁶

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.

Как посчитать плотность ударов молнии

Что такое молниезащита

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.

Виды молниезащиты дома. Молниезащита бывает внешней и внутренней.

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.

Внешняя молниезащита

Защитная зона. Перед покупкой или изготовлением молниеотвода выполняют расчет его защитной зоны. Устройство должно быть расположено так, чтобы молния гарантированно попала в него, а не в дом.

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.

Из чего состоит громоотвод

Громоотвод состоит из трех основных частей: молниеприемник, токоотвод и заземлитель.

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.

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.

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.

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.

Р за метр» loading=»lazy» data-bordered=»true»>

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.

Пассивные и активные громоотводы

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.

От чего зависит стоимость молниезащиты

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.

Выбор готовой молниезащиты

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.

Монтаж готовой молниезащиты

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.

Самостоятельное изготовление молниезащиты

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.

Минимальные диаметры компонентов громоотвода, чтобы он не сгорел

Все компоненты громоотвода в идеале делают из одного и того же материала.

Стержень устанавливают в самой высокой точке, чтобы он выступал над всеми постройками. Обычно это край конька крыши. Если рядом есть дерево, которое значительно выше дома, штырь допустимо закрепить на нем. В этом случае оставляют запас материалов для токоотвода: дерево может вырасти и потребуется переносить штырь еще выше.

При монтаже стержня уделяют особое внимание надежности крепления: ветер не должен уронить стержень.

Если молниеприемник в виде троса, то монтаж почти не отличается. Главное — оставлять зазор не менее 10 см от кровли до троса. Особенно это важно, если кровля металлическая.

Токоотвод крепят к молниеприемнику болтовым соединением.

Токоотводящие прутки монтируют на специальные изолирующие держатели — их проще купить.

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.

Контур заземления желательно делать во влажном грунте: в низине участка, рядом с водоотводной канавой, прудом или полем фильтрации септика. Это даст лучший контакт стержней с землей.

Сколько стоит самодельный громоотвод для двухэтажного частного дома

Как делать нельзя

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.

Внутренняя молниезащита — УЗИП

Бывает, что молния бьет не в дом, а в стоящую рядом опору с электрическими проводами. По проводам импульс придет в щиток.

При ударе молнии в сети возникает импульсное перенапряжение — кратковременный скачок напряжения до экстремального уровня. Он также может возникнуть, если молния ударит в землю рядом с домом или в дом соседа. В этом случае возникнет электромагнитное поле — оно спровоцирует импульс даже без прямого контакта с проводкой.

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.

Источник

Громоотвод для дачного дома своими руками: будет ли эффект?

В последнее время мы все чаще сталкиваемся с ситуациями, когда в дома попадает молния и из-за отсутствия соответствующей защиты происходит возгорание. Чтобы такого не допустить и себя обезопасить, можно сделать громоотвод своими руками.

При этом такое устройство будет достаточно функционально и продуктивно, если, конечно же, правильно его смонтировать. Стоит сказать, что хотя громоотвод имеет достаточно простую конструкцию и при наличии свободного времени и необходимых материалов каждый может его изготовить, тем не менее понадобиться учесть множество факторов для определения правильных параметров монтажа, так как важно не просто иметь защиту для своего дома и электрических приборов, но и быть уверенным в правильном ее функционировании.

Как работает громоотвод дачного дома

Громоотвод – это специальная установка, которая притягивает к себе электрический заряд молнии и перенаправляет его от дома по проводнику в землю. Таким образом, молния не причинит никаких разрушений и не принесет вреда. Громоотвод состоит из двух блоков:

Наружный блок представляет собой токоприемник (молниеприемник), соединенный с токопроводом (токоотводом), которые вместе выполняют роль приема и распределения заряда молнии, а также заземлитель, рассеивающий этот заряд в земле.

Внутренний блок защитит ваш дом от скачков напряжения, а, следовательно, предотвратит выход из строя электроники. Наверное, каждый слышал, что если электрический заряд молнии имеет большую силу, то все электрические приборы в доме сгорают.

Так что появляется еще одна причина сделать громоотвод.

Правила устройства громоотвода

Для правильного выбора схемы устройства дачного громоотвода предварительно необходимо изучить конструкцию здания и в соответствии с «Инструкцией по устройству молниезащиты зданий и сооружений» (Инструкция РД 34.21.122-87) определить необходимый уровень защиты. Невысокие и небольшие по площади частные дома обычно относятся к III категории молниезащиты.

Эффективной грозозащитой является та, что надежно оберегает здание и все что находится внутри него от прямого попадания в него молнии и от вторичных ее разрядов в электрических сетях. Дачный громоотвод обычно представляет собой молниеприемник, который соединен с заземлением с помощью системы токоотводов.

Молниеприемник

Самым популярным и известным благодаря Бенджамину Франклину является стержневой молниеприемник, который представляет собой металлический штырь из нержавейки, алюминия или меди. Он устанавливается обычно на 2 м выше самой высокой точки защищаемого здания. Этот вид молниеприемников наиболее простой в исполнении и достаточно дешевый.

Для небольших частных домов отличным приемником молний может стать металлическая крыша. Если кровля дома сделана из другого материала, то для устройства защиты лучше выбрать молниеприемную сетку, а для деревянных дачных домиков чаще применяют активную защиту.

Токоотводы

К заземляющему устройству ток поступает по токоотводам. В соответствии с вышеуказанной Инструкцией РД 34.21.122-87 токоотводами в жилом доме могут быть различные конструкции здания из стали, алюминия или меди (рамы, пожарные лестницы, арматура железобетонных плит). Специальные токоотводы обычно укладываются снаружи по периметру здания с шагом 25 м. Эффективность токоотводов зависит от непрерывности электрической сети. Обычно с молниеприемником и заземляющими устройствами они соединены сваркой.

Заземление

Заряд молнии в почве рассевается с помощью заземляющих устройств. Ими в соответствии с Инструкцией РД 34.21.122-87 чаще всего являются железобетонные фундаменты или вертикальные электроды, глубоко уходящие в грунт. Последний вид заземления обязательно защищается от коррозии (поэтому выполнен как правило из омедненной или оцинкованной стали), а электроды надежно соединяются с горизонтальной шиной и друг с другом посредством специальных соединителей.

Изготовление громоотвода на даче своими руками

Итак, если вы пришли к выводу, что хотите сделать громоотвод для дачного дома своими руками, то вам необходимо знать, как изготавливается это устройство. Для начала необходимо изготовить стержневый токоприемник, к которому затем будет крепиться токопровод, который можно сделать из обычной железной проволоки. Только выбирайте проволоку как можно большего сечения, например 6-8 мм. Также токопровод соединяет токоприемник с контуром заземления.

Контур заземления можно изготовить из полосы железа размером примерно 4х50 мм. Электрод следует выполнить из стального прута, выбрав для этого диаметр не менее 18 мм. Учитывайте, что все соединения следует проводить лишь при помощи сварочного аппарата. Если же у вас нет такой возможности то можно использовать стальные хомуты на болтах, но такие соединения будут менее эффективны.

Расстояние от контура заземления до вашего дома выберите около 1 метра. Кстати, заземлитель постарайтесь установить подальше от тех мест, где могут находиться люди. Например, на дорожках или на площадках перед домом такие устройства устанавливать не стоит. Высота молниеприемника определяется индивидуально для каждого здания, исходя из конуса защиты. Для примера, все конструкции, которые как бы находятся под молниеприемником, будут защищены, если же есть сооружения выше него, то защита на них распространяться не будет. Следовательно, молниеприемник должен хотя бы на полметра возвышаться над вашим домом.

Так что как видите громоотвод своими руками построить в принципе возможно, хотя необходимо четко просчитать множество параметров. Если же заказать услугу в специализированной компании – это существенно сэкономит время, убыстрит процесс монтажа и упростит задачу. Ведь главное – безопасность и уверенность в том, что она обеспечена правильным образом.

Как делать нельзя

Остановимся немного на том, как не нужно делать дачный громоотвод точно. Посмотрите видео и потом мы обратим внимание на типичные ошибки при монтаже.

2) Материал крепежа кустарного производства при прохождении тока молнии с большой долей вероятности может не выдержатиь огромных температур и просто расплавится. Поэтому всегда необходимо знать параметры используемых материалов и выполнить необходимые расчеты. Но проще купить готовые комплектующие у производителей молниезащиты, тем более, что цены на элементы крепления, особенно отчественные, приемлемые. Плюс вы получите необходимую консультацию специалистов по грамотному монтажу.

3) Есть такое правило: вы либо делаете изолированную молниезащиту и выдерживаете необходимое расстояние пробоя, либо соединяете все металлические элементы вместе и выводите на заземление. Здесь автор использует изоляторы и соответственно первый способ, а значит воздушный промежуток между приемником/токоотводом должен быть не меньше минимального расстояния R, которое конкретно в данном варианте должно равняться 300-400 мм, чего не заметно. Без заземления еще и кровли здесь гарантированно будет возникать опасная разность потенциалов.

4) Вариант заземлителя в виде единственного воткнутого в землю штыря не может считаться надежным ни при каком сопротивлении грунта, тем более что токоотвод, по которому приходит разряд от молниеприемника, тоже единственный. Даже во времена еще СССР при полном отсутствии знаний и расчетных параметров сопротивления грунта всегда делали очаговое заземление в форме треугольника или П-образного контура.

Основные типовые схемы дачных громоотводов

Еще раз, уже подробнее, расскажем о трех известных типах устройств защиты, устанавливаемых на кровле зданий сооружений.

Вид выбранного для дачного громоотвода молниеприемника определяет тип и схему его защиты. К типовым схемам относят организацию:

Для плоских и двускатных крыш коттеджей независимо от материала кровли специалисты рекомендуют использовать молниприемную сетку. Для ее организации применяют стальные, медные или алюминиевые прутья диаметром до 8 мм. Сетка устанавливается непосредственно на крыше или под утеплителем, если основание кровли не горючее (Инструкция РД 34.21.122-87).

В зависимости от уровня защиты токоотводы монтируются непосредственно к сетке по всему периметру с шагом от 10 до 25 см.

Стержневая схема молниезащиты представляет собой металлический штырь, прикрепленный к дымоходу или другим конструкциям кровли как минимум на 2 м выше самой высокой ее точки.

Установка стержня выполнена правильно, если в основание конуса с вершиной в крайней точке молниеприемника полностью попадает защищаемый объект. Увеличение высоты стержня расширяет защищаемую зону. Такой вид громоотвода подходит и для частных и для промышленных объектов со сложными крышами.

Для двухскатных крыш невысоких зданий можно применять и тросовую схему дачного громоотвода. Для этого между опорами, установленными на коньках, натягивается стальной трос. К его концам обычно примыкают по одному токоотводу, передающему ток к заземлению в грунте, внешне похожему на «куриную лапку». Если схема дачного громоотвода исполнена грамотно, разряды молнии уходят в почву за пределами защищаемого дома. При обустройстве молниезащиты данного типа важно учитывать провисание троса.

На выбор схемы организации дачного громоотвода влияет множество факторов, параметров и условий. Поэтому это достаточно сложное и ответственное мероприятие требующее определенных профессиональных знаний и опыта. Наша компания поможет выполнить проектирование, а также установку наиболее эффективной молниезащиты для вашего дома. Кроме того, мы предоставляем услуги по обустройству громоотвода под ключ. В разделе «Наши объекты» представлены фото громоотводов и описание наших реализованных проектов.

Как и где купить громоотвод

Громоотвод, защищающий от прямого попадания молнии, будет работать как часы, если грамотно и правильно выбрать необходимые материалы для создания эффективной и надежного молниезащиты здания. На цену дачного громоотвода влияют следующие параметры:

Наша компания предлагает со склада в Москве купить комплектующие для громоотводов известных и прекрасно зарекомендовавших себя производителей из Германии, России, Франции, Турции и других стран: OBO Bettermann, J. Propster, BS-Technic, DEHN+SOHNE, Voltstream, Элмашпром, Duval Messien, Citel, Forend и другие.

Наши услуги

Специалисты нашей компании помогут выбрать наиболее надежный и эффективный дачный громоотвод по приемлемой цене с учетом всех особенностей вашего дома. Наши консультанты подробно ответят на любые интересующие вопросы и составят смету.

У нас можно заказать выполнение необходимых замеров переходных сопротивлений, сопротивления заземляющих устройств, проверку наличия цепи заземления и заземляемых элементов. Опытные профессионалы компании могут также выполнить проектирование и установку громоотвода «под ключ». Мы предоставляем услуги по сервисному обслуживанию различных систем защиты от молний перед началом сезона гроз и по договоренности с клиентом производим их ремонт.

Интересные материалы по этой теме:

Молниезащита металлической кровли

Можно ли использовать кровлю из металлочерепицы как молниеприемник? Ответ на этот вопрос и другие в данной статье.

Молниезащита на мягкой кровле

Об особенностях монтажа на мягком кровельном покрытии. Примеры работ.

Молниезащита дома с плоской крышей

Описание конструкций элементов внешней молниезащиты для плоской кровли.

Молниезащита дома со скатной крышей

Устройство и примеры конкретных монтажных узлов для коньковой скатной кровли.

Источник