Шанс того что молния ударит в квартиру
При первом ударе грома следует найти закрытое помещение (закрытое со всех сторон, ибо молния способна ударить сбоку и даже скользнуть по земле) и оставаться там как минимум в течение получаса после последнего громыхания, напоминает Сьюзан Бьюкенен, пресс-секретарь Национальной службы погоды США. Находясь в «частном» доме, не трогайте ничего, что подсоединено к стене. И держитесь подальше от раковин, ванн, душей, даже туалетов. В автомобиле не возитесь с радио. Молния непредсказуема, и на открытом воздухе у вас есть все шансы стать частью статистики.
А статистика ошеломляет. Ежегодно, по данным Национальной службы погоды, на планете происходит 16 млн гроз (то есть прямо сейчас идёт где-то 1 800). 25 млн молний достигают поверхности земли — это происходит не только во время грозы, но и во время интенсивных лесных пожаров, сильных буранов, извержений вулканов, ядерных взрывов и крупных ураганов.
Молния убивает в среднем 55 человек в год, несколько сотен получают тяжёлые травмы. Согласно расчётам Национальной лаборатории исследования сильных штормов Национального управления по исследованию океанов и атмосферы США, шансы на то, что вы погибнете от молнии или будете ранены, составляет 1:3000, если принять среднюю продолжительность жизни равной 80 годам. Шансы на то, что молния ударит кого-то рядом с вами, — 1:300.
Молния требует определённого стечения обстоятельств, рассказывает Владимир Раков из Университета Флориды (США). Для этого нужны высокая температура на земле и высокая влажность, а также сильные восходящие потоки, которые заставляют влажный воздух охлаждаться, конденсироваться и формировать облака. Электризация происходит внутри только тех облаков, которые содержат воду и в жидком, и в твёрдом состояниях, то есть на достаточно большой высоте, где вода превращается в лёд.
В туче накапливаются электрические заряды, одни молнии не выходят за пределы облаков, другие достигают земли. Вспышка молнии может продолжаться около секунды и состоять из нескольких разрядов. Как правило, все они идут по одному и тому же пути, но примерно треть вспышек бьёт в разные точки.
Почему это происходит, до конца не ясно. По одной из версий, несколько первых ударов создают заряд, который отталкивает последующие. Известно, что молния может выйти сбоку тучи и пропутешествовать по горизонтальному маршруту не один километр, прежде чем поразить землю.
Может ли гроза ударить в дом
Дом всегда считался надежным тылом и убежищем от любых невзгод. Чтобы он таким оставался и дальше, важно обеспечить его полную безопасность, в том числе и от воздействия природных явлений. Удары молнии нередко попадают в жилые дома. Особенно это явление наблюдается в загородном частном секторе. Анализируя свое жилье, многих интересует вопрос: может ли гроза ударить в дом, который стоит среди других частных построек? И если может, как это предотвратить?
Почему молния попадает в дом?
Ответ на этот вопрос находится в природе стихии. Как явление, молния – это разряд электрической энергии, который образуется в паровых массах. Облака электризуются вследствие движения над поверхностью земли, которая имеет определенное магнитное поле. Из закона об электромагнитной индукции следует, что изменение магнитного проводника (паровая масса облака является проводником), в нем генерируется электрическая энергия, по сути, являющаяся преобразованной энергией, затраченной на перемещение облака (вытекает из принципа закона сохранения энергии). Как результат, большой заряд, хранящийся в облаках, при соприкосновении с зарядом противоположного полюса (земля выступает нулем или минусом), начинает высвобождаться и образовывать электрическую дугу, которую и называют молнией.
Суть явления отвечает на вопрос: может ли гроза ударить в дом? Ведь дом, как конструкция, которая стоит на земле, передает ее отрицательный потенциал, что и привлекает заряды, переносимые в облаках. Во время дождя промокшие стены и кровля являются хорошим проводником, на который и может пробить молния. Для предотвращения этого, используются различные системы громоотводов. Однако даже защищенный дом может пострадать от попадания разряда.
Существуют линейные молнии и шаровые. Если первый тип относительно легко контролировать с помощью системы заземления, то второй – это несколько другое явление. Такой разряд представляет собой огненный шар, состоящий из горящих газов, переносящий высокий электрический заряд. Характерное отличие шаровой молнии от линейной – это возможность взрываться с необычным громким треском. Также она может перемещаться не к проводнику с противоположным зарядом, а по направлению воздушного потока. Поэтому для защиты от такой угрозы системы заземления будет недостаточно. Обычно шаровую молнию привлекают сквозняки, образующиеся при открытых форточках, дверях и окнах.
Что делать, чтобы гроза не ударила в дом?
Для того чтобы надежно защитить свой дом от стихии, любого из типов ее проявления, необходимо выполнить ряд следующих действий:
Чтобы закрыть плотно форточки или выключить приборы, помощь не нужна, но для создания рабочей молниезащиты требуются специальные навыки и знания. Кроме того, монтаж дополнительный автоматов в электрическом щитке, а также выбор их мощностей тоже нельзя сделать правильно, если не иметь достаточно знаний и навыков. Даже при сильном желании лучше за такую работу не браться, потому как неверно выбранные характеристики автоматов или деталей заземлителя могут сыграть свою злую шутку, не сработав в нужный момент.
За помощью можно обратиться к специалистам, способным не только провести расчеты, но и выполнить полную сборку системы. Мастера компании «МЗК-Электро» всегда рады помочь защитить дом от грозы. Опыт работы и современные технологии помогают выполнять работу качественно и всегда в срок.
Интересные материалы по этой теме:
Последствия попадания молнии в человека. Факты и вымыслы
Молния как оружие
Может ли молния ударить в окно?
На протяжении всей истории существования человечества гроза с молниями вызывала повышенное чувство опасности и беспокойства.
Молния представляет собой электрический искровой разряд и образуется в атмосфере. Сила тока такого разряда может достигать 100.000 ампер, а напряжение – до 1.000.000.000 вольт. Для сравнения через электрический стул пропускают ток в 5.000 вольт. Молния может нанести ущерб зданиям и сооружениям, и представляет серьезную реальную угрозу для жизни людей и животных.
Чтобы ответить на вопрос – может ли ударить шаровая молния в окно или залететь в него – необходимо понять:
Молнии могут происходить как в самих облаках (внутриоблачные молнии), так и ударять в землю или другие объекты (молнии облако-земля). Разряд молнии движется по пути наименьшего сопротивления, по материалам с высокой электропроводностью.
В первую очередь удару молнии подвержены высокие дома, а также выступающие предметы на кровле дома – теле и радиоантенны, трубы, башни, флюгеры и прочее. Последствия – возгорание, разрушение, выход из строя электронного и электрического оборудования. В открытом пространстве молния может ударит в высокое дерево. Но бывают случаи, когда молния залетает в открытое окно.
Существует два типа молнии: линейная и шаровая.
Самый распространенный тип молнии – линейная. Этот тип молнии хорошо изучен и его возможно воспроизвести искусственно. Линейная молния, где ток идет прямолинейно, это и есть переменный ток, который открыл Тесла и ввел его в нашу жизнь.
Поражение такой молнией человека внутри здания практически невозможно. Молния бьет в самые высокие точки объектов, которые проводят ток, к примеру металл или тело человека. Затем ее энергия проходит через эти материалы и гасится материалами, не проводящими ток – дерево, резина, пластик, земля и т.д. Возможен вариант, когда молния образовалась в стороне от дома под углом к горизонту, и разряд произошел в сторону окна дома.
Шаровая молния представляет собой яркий светящийся сгусток плазмы, где ток идет по кругу образуя шар – отсюда и название. Размеры шаровой молнии могут начинаться от размера грецкого ореха до футбольного мяча. Этот тип молнии до сих пор изучается и не был получен искусственным путем. Шаровая молния от линейной может отличаться «поведением», она может застывать в воздухе, но затем будет двигаться по прямой к интересующему предмету, именно поэтому шаровая молния гораздо опаснее линейной.
Линейная молния распространяется по пути тока, по наименьшему электрическому сопротивлению. На пути молнии будет оконный пластиковый или деревянный профиль, или стекло. Они являются диэлектриками и не проводят ток. Сила молнии сойдет на нет.
Шаровая молния, приблизившись к стеклу, в дальнейшем удаляется от него. Но по словам некоторых очевидцев, шаровая молния может пройти через стекло, оставляя в нем отверстие размером 3-5 см, хотя доказанных случаев нет.
Если окно открыто на распашку, проход линейной молнии в дом теоретически возможен. В этом случае молния ударит в предмет внутри помещения, который будет лучшим проводником электричества. Если человек будет стоять вплотную к окну, он может пострадать. Линейная молния вряд ли влетит в пластиковое окно в режиме проветривания, когда створка откинута вверху.
Шаровая молния может проникнут в помещение не только через открытое окно, но и через щели в фасаде, особенно, если в помещении будет сквозняк. Далее она также, как и линейная ударит в объект, притягивающий ее – являвшийся проводником тока.
Чтобы обезопасить себя и близких, находящихся в помещении, даже от гипотетически возможного удара молнии, необходимо вовремя, а лучше – до грозы: закрыть все окна и двери, выключить электрические приборы, отсоединить антенные кабели и отойти от окон.
На крышах располагают мансардные окна. Они немного выступают за пределы плоскости кровли, но вероятность попадания в них молнии невелика. Возможные варианты соответствуют ситуациям с обычными окнами. Необходимо придерживаться тех же норм безопасности, что и к стандартным окнам. Современные пластиковые или деревянные окна и двери в закрытом состоянии надежно защитят от проникновения шаровой или линейной молний, но профилактические меры безопасности необходимо соблюдать.
Берегите себя и своих близких!
Приобрести и установить качественные пластиковые окна вы всегда можете у нас: г. Ижевск, ул. Кирова, 8Г
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
Среднегодовая продолжительность гроз | Удельная плотность ударов молнии в землю, n |
---|---|
10—20 часов | 1 |
21—40 часов | 2 |
41—60 часов | 4 |
61—80 часов | 5,5 |
81—100 часов | 7 |
> 100 часов | 8,5 |
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
Молниеприемник | Токоотвод | Заземлитель | |
---|---|---|---|
Медь | 7 мм | 5 мм | 8 мм |
Сталь | 8 мм | 8 мм | 11,5 мм |
Алюминий | 9,5 мм | 6 мм | Запрещено |
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
Материалы | Стоимость |
---|---|
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 |
Итого | 2088 Р |
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.
Как часто бьет молния в дом
Давайте посмотрим на последствия прямого удара молнии в незащищенный дом.
С опасностью молнии и нежелательностью появления на ее пути различных строений мы разобрались.
Для ответа на этот вопрос нужно обратиться к карте грозовой активности и провести ряд расчетов.
Для наглядности проведем расчет на реальном примере. посчитаем вероятность попадания молнии в загородный дом размерами 14х12 и высотой 10 метров расположенный в Ленинградской области.
На основании карты грозовой активности определяется среднегодовое количество ударов молнии на кв. км в год. Для Ленинградской области этот показатель равен 3,5 ударам на кв.км.
Далее обратимся к формуле:
После, вычисляем период прямого удара молнии в дом:
Стоит так же учесть ежегодное увеличение гроз. Если к примеру, через 10 лет количество ударов молнии в землю вырастет до 5, то период попадания молнии в наш дом составит 43 года.
Данные цифры на порядок меньше периода эксплуатации загородного дома. Т.е. молния является весьма реальной угрозой для каждого построенного загородного дома.
Пришлите размеры Вашего дома и его местоположение, мы бесплатно проведем расчет периода попадания молнии.
Мы рассматривали вероятность прямого удара молнии. По мимо данной опасности присутствует так же большая вероятность заноса импульса в наш дом. Импульсное перенапряжение может произойти в следствие удара в землю рядом с домом, удара молнии в дом соседа, удара молнии в линию электропередач.
Делать молниезащиту или нет, решать Вам. Но стоит ли испытывать судьбу?