Как сделать громоотвод в частном доме
О необходимости оборудования профессиональной системы молниезащиты в частном доме сказано уже немало. И если вы сейчас читаете эту статью, то значит, выбор правильного громоотвода по-прежнему остается для вас открытым.
Что из себя представляет громоотвод
Эффективно защитить частный дом от разрушительного воздействия молнии поможет громоотвод. Это устройство принимает на себя освободившуюся от разряда молнии огромную энергию и по специальным проводникам отводит ее в грунт. Сегодня большинство многоэтажных жилых высотных домов, промышленных и котельных труб, телевышки, башни, купола церквей и памятники оснащены надежной молниезащитой, элементы которой часто видны невооруженным глазом.
Различают внутреннюю и внешнюю систему молниезащиты. Внешний громоотвод защищает здания от разрушения и пожара при прямом попадании в них молнии. Внутренняя система – от вторичного разряда, попавшего в электрические сети, то есть от небезопасного для электроники скачка напряжения. Кроме того, молниезащита бывает пассивной и активной. Пассивная принимает и отводит разряд в грунт, активная – притягивает молнии и провоцирует разряд на себя, а потом отводит его к заземлению.
Выбор и проектирование схемы громоотвода частных домов определяются для каждого конкретного сооружения индивидуально, с учетом его особенностей. В России требования по организации грозозащиты, а также категории молниезащиты изложены в инструкциях РД 34.21.122-87 и СО 153-34.21.122-2003.
А так ли это нужно?
Этим вопросом задается большинство. И, правда, ведь, построив дом, не очень хочется тратиться еще и на такие детали. Мы можем сказать, что если ваш дом выполнен полностью из металла и находится в земле на глубине не менее 2 метров, тогда можете не читать это дальше.
Но наша компания еще ни разу не видела дома, выполненные по подобному проекту. На всякий случай, хотим сразу сказать – не стоит полагаться на авось. Возможно, кто-то думает, что в его дом ни разу не попадала молния, потому такая безопасность будет лишней.
Но, молния подчиняется физическим законом, потому вероятность того, что она попадет именно в ваш дом, остается значительной.
Громоотвод и зона защиты
Правильно обустроенный своими руками или профессионалами громоотвод обычно состоит из молниеприемника, который принимает удар на себя и по токоотводам передает его в грунт к заземлению. Существует много разнообразных типовых схем молниезащиты. Каждая из них формирует определенную зону защиты, в которую обычно должен попадать не только дом с его содержимым и жильцами, но и прилегающая территория. Зона защиты для разных схем громоотводов имеет различную конфигурацию. Для наиболее простого в исполнении и дешевого стержневого громоотвода защищенная зона представляет конус с вершиной в крайней точке молниеприемника. Чем выше располагается приемник молний, тем шире основание конуса и зона защиты.
Для частных домов с неметаллическими крышами обязательно необходимо обустроить тросовую защиту или молниезащитную сетку. Для деревянных загородных домиков лучше организовать отдельно стоящий активный громоотвод. Для частных домов с металлическими кровлями не стоит спешить покупать дорогостоящие приемники стержни, так как крыша может служить прекрасным молниеприемником, к которой в двух местах обязательно нужно подвести токоотводы к заземлению.
С чего начать
Для начала хотим напомнить, что громоотвод представляет собой металлический стержень, в функции которого вверено принимать на себя разряд и по токоотводу отводить его в землю. Далее это напряжение рассеивается в грунте.
Мы думаем, вы приняли взвешенное решение, и теперь думаете, где можно купить громоотвод для частного дома. И тут возникает мысль – а зачем покупать, если можно взять арматуру из гаража?
Теоретически, возможно все. Но мы советуем не принимать такое решение потому что:
- Настоящий молниеотвод прослужит вам несколько лет, после чего у вас опять возникнет прежний вопрос;
- Надежность у самодельных вариантов тоже хромает. Вполне вероятно, что такой вариант рано или поздно даст осечку;
- Наконец, если вы не обладаете необходимым опытом, то не можете гарантировать того, что правильно установите и устроите эту систему. А подобные вопросы не игрушка. Вы готовы поставить под угрозу жизни ваших близких, только чтобы сэкономить немного денег?
Спроектировать и установить надежную систему молниезащиты для частного дома могут профессионалы. Они, как правило, выполняют всю работу качественно и быстро.
Однако если вы уверены в собственных силах и не боитесь высоты, вы можете своими руками обустроить громоотвод на кровле дома. Перед началом монтажа необходимо:
- определиться со схемой устройства громоотвода (стержневая, тросовая, молниезащитная сетка);
- выбрать место для установки молниеприемника (на крыше или рядом с домом);
- рассчитать и купить необходимое для громоотвода количество материалов (проволоку, стержни, инструменты, сварочный аппарат для высококачественного соединения составных частей, краску и т.п.);
- продумать каждый этап устройства громоотвода;
- выполнить на земле все возможные подготовительные работы;
- дождаться погожего дня (работы на крыше проводятся в ясную, сухую и безветренную погоду).
Обращаем внимание, что при выборе материалов для устройства громоотводов частных домов не стоит экономить и использовать кустарные низкокачественные заземления, приемники и токоотводы. Лучше купить для молниезщиты комплектующие элементы хорошо зарекомендовавших себя европейских производителей с известными параметрами. Это позволит создать эффективную и надежную защиту на достаточно продолжительное время.
Устройство молниеотвода
Громоотвод для частного дома, промышленного комплекса или склада взрывоопасных веществ состоит из трех основных частей: молниеприемника, токоотвода и заземления. Они устанавливаются на зданиях и сооружениях, рядом с ними или на естественных возвышенностях, например, рядом стоящих деревьях.
Молниеприемник
Молниеприемник — это часть внешней молниезащиты, которая предназначена для приема разряда молнии. Выбор материала и типа данного элемента громоотвода производится с учетом международных требований и рекомендаций, а также инструкций РД 34.21.122-87 и СО 153-34.21.122-2003. Молниеприемники могут изготавливаться из нержавеющей стали, меди или алюминия.
Наиболее простым считается стержневой молниеприемник 1-20 м, который устанавливается в самой высокой точке кровли, рядом с домом на мачте или на высоком дереве. К каждому стержню монтируются по два токоотвода для передачи разряда к заземлению, для дальнейшего его рассеивания в почве. Тросовый молниеприемник представляет собой две мачты и натянутый между ними трос. Молниеприемная сеть представляет собой уложенную непосредственно на крышу или под негорючий утеплитель металлическую сетку с шагом от 5х5 до 20х20 м и соединенную с токоотводами.
Токоотвод
При устройстве громоотвода стоить помнить, что токоотвод должен идти вертикально от молниеприемника к почве по кратчайшему пути. Различные изгибы и повороты под острым углом могут стать причиной искрового заряда и как следствие — пожара. При организации молниезащиты частного дома своими руками желательно для токоотводов выбирать металлические прутья с сечением:
- для меди 16 мм²;
- для алюминия 25 мм²;
- для стали 50 мм².
Согласно инструкции РД 34.21.122-87 токоотводом в частном жилом доме может являться любая металлическая конструкция (рама, пожарная лестница, арматура железобетонной плиты). Энергия разряда от молниеприемника должна растекаться по двум параллельным токоотводам, которые располагаются на безопасном расстоянии от дверных и оконных проемов. Надежность громоотвода частного дома зависит от непрерывности электрической сети и поэтому молниеприемник токоотводы и заземляющее устройство соединяются сваркой.
Заземление
Рассеяться заряду в грунте помогает заземляющее устройство громоотвода. Для его создания в частных домах часто используют сталь сечением 80 мм² или медь 50 мм². Наиболее простой и эффективной конструкцией заземления является система, состоящая из металлических электродов, глубоко вкопанных в землю, надежно соединенных сваркой друг с другом и горизонтальной шиной. Стержни обязательно обрабатывают защитным противокоррозионным покрытием. Обычно при устройстве громоотвода для частного дома заземление располагают на расстоянии 1 м от стен здания и 5 м от садовых дорожек и крыльца. Оптимальным вариантом считается организация системы заземления на этапе проектирования дачного дома и его строительства.
От чего зависит стоимость
Сразу цену нельзя назвать, ведь она будет складываться из нескольких факторов. Во-первых, цена будет зависеть от необходимого уровня надежности молниезащиты. Чем выше ценность защищаемого здания, и чем более опасны вещества, которые там находятся, тем выше будет стоимость.
В частных домах чаще всего используют тросовые молниеприемники, специальные сетки либо их комбинацию. В зависимости от выбранного вида необходимо верно подобрать токоотводы и конструкцию заземлителя.
Если вы хотите купить громоотвод для частного дома, то должны понимать, что его конечная цена во многом будет зависеть и от используемого материала. Принято использовать медь, алюминий или сталь. Естественно, что между собой эти материалы имеют колоссальное различие. Но вместе учитывайте и те особенности эксплуатации, которые присущи каждому из вариантов.
Наконец, стоимость будет зависеть и от объема работ. Если грозозащита выполняется во время строительства, то будет значительно дешевле, чем обустраивать систему на уже завершенном сооружении
Системы молниезащиты
- Что такое молниезащита?
- Громоотвод
- Молниеотвод
- Молниеприемник
- Токоотвод
- Заземление
- Устройства защиты от перенапряжений
- Активная система молниезащиты
- Зонная концепция молниезащиты
- Система уравнивания потенциалов
Как сделать громоотвод своими руками
Наличие громоотводов на участке просто необходимо. Молния — это импульс электрического тока значительной силы, возникающего по причине накопления в грозовых облаках заряда. Сила тока в этом случае способна достигать 200 000 А – такие мощные молнии встречаются редко, а вот с силой до 100 000 А происходят регулярно. Громоотвод в частном доме не препятствует возникновению молнии, он лишь отводит ее, предохраняя дом от пожара. Разряд, проходя сквозь разные материалы, вызывает выделение тепловой энергии, которая является причиной возникновения пожаров и разрушений.
О молниеотводах
Что касается того, как выглядит громоотвод, то он состоит из:
- молниеприемника (перехватывает заряд молнии);
- токоотвода (нужен для отведения тока в заземлитель);
- заземлителя (создает надежный контакт устройства с землей).
Молниеотводы можно устанавливать как возле дома, так и на нем – это показано на фото. В качестве частей громоотвода могут служить и отдельные части дома. Все элементы молниеотвода должны быть из одного металла.
Молниеприемник
В качестве молниеприемника обычно используют стальной стержень, который должен возвышаться над домом. Площадь сечения составляет 50 мм2, это значение можно сопоставить с проволокой-катанкой диаметром 8 миллиметров. Также применяют стержень из меди (площадь сечения 35 мм2), а также алюминия (70 мм2).
Разрешается в качестве молниеприемника использовать отдельные части постройки, такие как металлическая кровля, металлические ограждения и водосточные трубы.
Металлическая крыша должна быть единым целостным элементом без разрывов. Толщина слоя покрытия должна быть 4 миллиметра для кровли из железа, 5 миллиметров – из меди, 7 миллиметров – из алюминия. На поверхности покрытия не должно быть изоляционного слоя (исключение составляет антикоррозийная металлическая краска).
В качестве молниеприемника металлическая крыша представляет собой ферму, соединенную с остальными металлическими фермами арматурой.
Ограждение или водосточные трубы могут использоваться в том случае, если сечение более рекомендованного значения.
Молниеприемник может быть закреплен на высоком дереве – желательно, чтобы оно было хотя бы на 10-15 сантиметров выше дома. Его прикрепляют таким образом, чтобы он как минимум на полметра возвышался над кроной. Расчет громоотвода очень важен для хорошей защиты от молний.
Токоотвод
Совет: Используйте наши строительные калькуляторы онлайн, и вы выполните расчеты строительных материалов или конструкций быстро и точно.
Желательно использовать такие сечения: для меди – 16 квадратных миллиметров, для алюминия – 25 мм2, для стали – 50 мм2. Токоотвод должен идти от молниеприемника сразу к земле по кратчайшему пути. Стоит избегать большого количества поворотов под острым углом, в противном случае между соседними участками может возникнуть искровой заряд. В результате этого произойдет возгорание.
Обычно токоотвод представлен неизолированной металлической полосой и проволокой-катанкой. Во время строительства кирпичного дома токоотвод можно прокладывать как внутри стены, так и снаружи. Если стены выложены из горючего материала, установка громоотвода должна происходить так, чтобы до них минимальное расстояние было 10 сантиметров – лучше больше. Для того чтобы улучшить контакт со стенами, используют металлические скобы.
Заземлитель
Для создания заземлителя используют сталь (площадь сечения 80 мм2) или медь (площадь сечения 50 мм2). Конструкция заземлителя довольно простая. Для его создания выкапывают траншею глубиной от 0,5 метра и длиной от 3 метров, вбивают по концам стальные прутья и соединяют их сваркой.
К конструкции приваривают отвод к дому для присоединения токоотвода. Потом заземлитель доводят до дна траншеи, прокрашивая при этом места сварки. При его обустройстве необходимо соблюдать расстояние в минимум 1 метр от стены и 5 метров от крыльца и дорожки.
Установка громоотводов
Молниеотвод – это оголенный проводник с максимальным сечением и большой площадью, защищенный от коррозии. Обычно его делают из оцинкованной стали или медной проволоки, хотя иногда используют дюраль и алюминий. Качественные молниеотводы выходят из уголков из оцинкованной стали, а также из луженой медной проволоки. Такие конструкции принимают на себя заряд молнии и направляют его по кабелю к заземлению. Громоотвод нельзя изолировать и окрашивать.
Молниеотвод может защищать от удара молнии конус с углом наклона 45-50 градусов. Чем выше находятся громоотводы для дачи, тем с большей площади они могут отводить молнию. Из этого следует, что высота, на котором находится молниеотвод, равна защищенной территории по горизонтали. Если молниеотвод находится на высоте 15 метров, он способен принимать молнию в радиусе 15 метров.
Хорошо, если рядом с домом находится дерево. В такой ситуации можно закрепить молниеотвод на длинном шесте из металла, а потом присоединить к дереву хомутами из синтетического фала — чтобы не повредить его и не воспрепятствовать дальнейшему росту. Помимо этого, молниеотвод необходимо поднять на такую высоту, чтобы дом попал в область защитного конуса.
Если поблизости не растет дерево, можно соединить устройство громоотвода с телевизионной антенной. Подобные мачты обычно созданы из металла и не окрашены – они являются прекрасными молниеотводами. Если телевизионная антенна деревянная, вдоль нее пускают проволоку или оголенный провод – рекомендуется использовать 3-4 штуки. Хотя бы один провод будет обдуваться ветром.
Мачту высотой 1,5-1,9 метров (от коньков) устанавливают на каждом фронтоне дома. Она может быть как деревянная, так и металлическая. Между мачтами натягивают толстую проволоку на изоляторах. При этом нужно прочно соединить проволоку с заземлением. Такой громоотвод создает зону хорошей защиты от молнии вокруг дома.
Как сделать заземление своими руками, видеопример:
Надежное заземление можно обеспечить лишь в том случае, если на участке есть грунтовые воды. Даже если зарыть в землю огромный кусок металла, сухая почва не позволит хорошо проводить ток. Чтобы громоотвод в действии был эффективен, нужно определить глубину, на которой земля никогда не высыхает – именно настолько следует углублять заземление. Иногда для увлажнения почвы к месту заземления подводят водоотвод осадков с кровли.
Громоотвод не требует специального ухода. Будет достаточным раз в год, весной, проверять, в каком состоянии находятся металлические соединения. Они должны быть надежно соединены. Рекомендуется использовать медные или латунные колодки, защеплять конец провода специальными медными или алюминиевыми контактами или делать припой.
В том, как сделать громоотвод на даче, нет ничего сложного. Главное – в точности следовать всем советам и внимательно просчитать его высоту, чтобы он мог обеспечить дому надежную защиту, а также хорошо соединять между собой элементы конструкции. Летом не стоит забывать о поддержании постоянной влажности в участке заземления.
Как сделать молниеотвод: монтаж громоотвода для частного дома или дачи
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.
Откуда появляются молнии
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.
Молниеотвод своими руками
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:
Расскажем о каждом элементе подробнее.
Молниеприемник
Молниеприемник — 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.
Токоотвод
Токоотвод (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.
Заземлитель
Заземлитель (заземляющие электроды) — находящаяся в земле, нижняя часть молниеотвода, обеспечивающая надежный контакт токоотвода с грунтом.
Как правильно обустроить заземление, описано в ГОСТах и СНИПах, 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.
Как установить молниезащиту в частном доме
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.
Чем севернее, тем реже грозы. Источник: Wearpro
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 |
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 |
Например, для здания размерами 14 × 12 м и высотой 10 м в Ленинградской области вероятность попадания молнии — один удар молнии в 62 года. Это не значит, что молния ударит в 62-й год с момента постройки дома. Также это не означает, что молния не ударит дважды или трижды за это время. Точно спрогнозировать молнию невозможно.
Как жить в России
Чтобы на все хватало и даже оставалось. Рассказываем дважды в неделю в нашей бесплатной рассылке
Подписаться
Подписываясь, вы принимаете условия передачи данных и политику конфиденциальности
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
Принцип работы. Молниеотвод улавливает молнию и перенаправляет удар в землю. Чтобы молния гарантированно попала в громоотвод, его ставят как можно выше: на крышу дома, специальную мачту или, например, на растущее рядом высокое дерево.
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.
Для молниеотвода из штыря зона защиты будет в виде конуса. Источник: интернет-журнал «Самоделино»
Из чего состоит громоотвод
Громоотвод состоит из трех основных частей: молниеприемник, токоотвод и заземлитель.
Молния попадает в самую высокую точку устройства и направляется в землю. Источник: «МТС-ТВ»
Молниеприемник бывает трех типов: штыревой, тросовый и сеточный.
Штыревой молниеприемник — это самый простой вид, штырь из металла длиной от 0,5 м. Он подходит для обычных загородных домов с размерами до 10 × 10 м и высотой до двух этажей.
Если дом больше или выше, потребуется длинный штырь, установленный на большой высоте. Нужно придумывать особое крепление на крышу или строить рядом с домом специальную мачту.
Так выглядит штыревой молниеприемник на крыше. Источник: «Профэлектро»
Штыревой молниеприемник — самое дешевое решение для загородных домов. Это цены на «Яндекс-маркете»
Тросовый молниеприемник — это натянутый на крыше стальной трос. Такой молниеприемник крепится на конек — верхнее ребро крыши.
Тросовый молниеприемник дает большую зону защиты, чем штыревой, но чуть сложнее в монтаже. Его не рекомендуют использовать на крышах с металлическим покрытием. Он подходит для «мягкой» кровли, например из ондулина или гибкой черепицы.
Тросовый молниеприемник иногда комбинируют со штыревым: по краям крыши ставят стержни, а между ними натягивают трос. Источник: «Два молотка»
Сеточный молниеприемник — это сетка из металлического прутка, которая покрывает всю поверхность кровли. Размер ячеек может быть от 5 × 5 м до 20 × 20 м. Чем чаще бьют молнии, тем меньше должен быть шаг сетки.
Такой молниеприемник используют на больших по площади крышах и там, где грозы бывают очень часто. Это наиболее надежная, но и самая дорогостоящая конструкция. Готовые сеточные молниеприемники под определенную площадь крыши сложно найти в свободной продаже. Сеточную конструкцию придется собирать самому из прутка и кронштейнов или доверить монтаж подрядчику.
Если кровля металлическая, сетку кладут на расстоянии примерно 10 см от нее, чтобы разряд молнии не задел крышу. Источник: «Свет Новосибирска»
Для штыревого молниеотвода достаточно одного токоотвода. Тросовая молниезащита подразумевает два, а сетчатая — как минимум четыре, по количеству углов дома.
Токоотвод. Если бы молния не переносила огромный заряд энергии, ее бы отводили в землю с помощью обычного электрического кабеля — такого же, какой подходит к розеткам. Но сила молнии сожжет такой кабель, поэтому в качестве токоотвода применяют толстые металлические прутки. Они бывают из арматуры, оцинкованной или нержавеющей стали, меди, алюминия.
Стандартное решение — стальной оцинкованный пруток диаметром 8 мм. Он дешевый и надежный. На «Яндекс-маркете» можно найти прутки по 50 ₽ за метр
Заземлитель рассеивает ток, который прошел через молниеприемник и токоотвод. Контур заземления — это вкопанные в землю металлические штыри, соединенные между собой.
Инструкция по организации молниезащиты требует, чтобы было не меньше трех штырей, поэтому обычно контур заземления — это треугольник. Одна из его вершин соединяется прутком или металлической полосой с токоотводом.
Заземлитель рекомендуют закапывать подальше от крыльца и садовых дорожек, чтобы избежать удара током во время грозы. Еще его лучше сделать в месте с влажной почвой: влага обеспечит лучший контакт конструкции с землей, когда пойдет ток.
Здесь токоотвод переходит в контур заземления. Источник: «Электромаг»
Заземлитель, сделанный своими руками из арматуры. Источник: «Электроуслуги-рф»
Пассивные 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.
У активного молниеприемника зона защиты по форме, как купол. Источник: «Стэллайт»
От чего зависит стоимость молниезащиты
Активные молниеотводы — самый дорогой вариант защиты. Только молниеприемник стоит не менее 50 000 ₽.
Готовые комплекты штыревых, тросовых и сеточных молниеприемников пассивного типа для частного дома продаются не более чем за 20 000 ₽. В комплект часто входят и токоотвод с заземлителем.
Цена будет отличаться в зависимости от материала, из которого сделана вся система. Это может быть алюминий, медь, различные виды стали. Наиболее надежной считается нержавеющая сталь: она не подвержена коррозии и не плавится при ударах молнии.
Активные молниеприемники стоят в 20—30 раз дороже пассивных. Это цены в «Вольтстриме»
Чем больше дом, тем дороже громоотвод. Цены с сайта Bolta
Громоотвод можно частично собрать самостоятельно, а еще часть купить. Это цены на заводские заземлители на сайте Bolta
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 |
Минимальные диаметры компонентов громоотвода, чтобы он не сгорел
| Медь | |
| Молниеприемник | 7 мм |
| Токоотвод | 5 мм |
| Заземлитель | 8 мм |
| Сталь | |
| Молниеприемник | 8 мм |
| Токоотвод | 8 мм |
| Заземлитель | 11,5 мм |
| Алюминий | |
| Молниеприемник | 9,5 мм |
| Токоотвод | 6 мм |
| Заземлитель | 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.
Болтовое соединение прутков. Источник: Связькомплект
Стоимость держателя в интернет-магазине «ЭТМ». Сделать похожие своими руками можно из фторопластовых пластин
Нельзя использовать в качестве креплений деревянные бруски: при ударе молнии они могут загореться.
Заземлитель закапывают в грунт на 1,5—3 м глубины подальше от пешеходных дорожек и крыльца. Норматив — не менее метра от стены дома и не менее 5 м от дорожек. Металлические штыри забивают в грунт, затем соединяют их между собой арматурой, трубой, лентой — по сути, чем угодно. Соединения выполняются только сваркой. Затем тянут металлическую ленту к токоотводу и соединяют его с контуром заземления.
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 ₽ |
| Металлическая полоса 40 × 4 мм, 3 м | 308 ₽ |
| Болтовые зажимы, 10 шт. | 300 ₽ |
| Расходные материалы (отрезные круги, электроды) | 300 ₽ |
| Арматура 8 мм, 20 м | 180 ₽ |
| Итого | 2088 ₽ |
Сколько стоит самодельный громоотвод для двухэтажного частного дома
| Держатели токоотвода, 10 шт. | 1000 ₽ |
| Металлическая полоса 40 × 4 мм, 3 м | 308 ₽ |
| Болтовые зажимы, 10 шт. | 300 ₽ |
| Расходные материалы (отрезные круги, электроды) | 300 ₽ |
| Арматура 8 мм, 20 м | 180 ₽ |
| Итого | 2088 ₽ |
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.