Откуда берется молния?
Всему причиной веселые облачка, которые при приближении грозы постепенно нарастают и превращаются в темные громады кучевого типа. Верхние слои влаги в воздухе превращаются в мелкие кристаллики льда, а нижние остаются в виде капель воды. Так и получились две пластины гигантского конденсатора.
Громадные структуры движутся в воздухе и заряжаются в результате трения: верхние слои накапливают положительные ионы, нижние – отрицательные электроны. Всему есть предел, и накопленный потенциал превращается в электрический разряд. В итоге, «пробивает» там, где наименьшее сопротивление: высокие деревья, крыши домов и … громоотводы!
Как устроена защита от молнии
Из вышеизложенного следует стратегия устройства молниезащиты: направить вероятный электрический разряд по безопасному для нас пути и застраховаться, таким образом, от неприятностей. С этой целью на достаточной высоте устанавливается молниеприемник, который предназначен для захвата грозового разряда.
Далее электрический ток величиной порядка 100000А проходит по токоотводу к заземлителю. Последний обеспечивает связь защитной системы с грунтом. Таким образом, удар молнии минует защищаемые объекты и поглощается землей.
Данная система защиты повсеместно распространена и носит название пассивной. Существует активные молниеотводы, которые имеют ионизатор, провоцирующий удар молнии. Это увеличивает вероятность защиты объекта от поражения. Стоит такого вида молниеотвод немало, и его монтаж сложно сделать своими руками.
Основные показатели защиты загородного дома
Первым показателем молниезащиты выступает молниеотвод, он состоит из следующих элементов:
- молниеприемник;
- токоотвод;
- заземляющий контур.
Молниеприемник — компонент молниезащиты, выполняющий функцию улавливания электрических разрядов.
Такой элемент выполняется из металла, и его установка идет непосредственно на крыше. При устройстве молниезащиты для большого частного дома, необходимо позаботиться об установке сразу нескольких приемников.
По своим конструктивным особенностям, молниеприемники можно разделить:
1) Приемники в виде металлического штыря длиной от 20 см до 160 см. Как правило, они монтируются в вертикальном положении, и возвышаются над всей площадью дома. Дымовую трубу используют в качестве места для молниеприемника. Диаметр такого молниеприемника равен как минимум 5 см. Молниеприемник данного типа обеспечивает молниезащиту дома с крышей из металлочерепицы.
2) Приемник в виде троса, выполняется из металла — устанавливается в натянутом положении между двумя деревянными опорами. Используется при проведении работ в устройстве защиты от молний деревянной кровли.
3) Приемники в виде молниезащитной сетки создают самую качественную защиту, потому что покрывают почти всю поверхность крыши. Хороший вариант для черепичной крыши. Любой из молниеприемников обязательно должен быть соединен с любым стальным предметом, находящимся на крыше.
Не менее важным показателем системы молниеотвода является отвод тока. Данная часть защиты отвечает за своевременную передачу электрического заряда на заземляющий контур. Этот элемент производится из металлической проволоки с толщиной 0,6 см.
Для качественного соединения молниеприемника с отводом тока применяется сварка. Швы, после сварки должны быть качественными, чтобы под действием атмосферных факторов не разорваться.
Токоотводный элемент располагается на крыше и по стенам переходит на землю.
Чтобы зафиксировать его на поверхности стен, рекомендуется применять скобы. Если есть несколько токоотводов, расстояние между ними должно быть минимум 20 м.
Такие элементы не должны быть изогнутыми, чтобы при передаче электрического заряда не наступило возгорание. Токоотвод должен быть максимально коротким.
Молниезащита в частном доме содержит контур заземления. Это механизм обеспечения качественного контакта между электрическим зарядом и поверхностью земли. В составе этого контура есть компоненты, состоящие из трех соединенных друг с другом электродов, находящихся в земле.
Заземление молниезащиты частного дома и электрических приборов идет с помощью одного контура. Для того, чтобы сделать заземление нужно использовать медный либо стальной предмет. Предварительно вырыть яму, длиной около 300 см, а глубиной около метра.
На противоположных участках ямы необходимо забить металлические прутья, и соединить их сваркой. На эту конструкцию приварить молниеотвод, направленный к крыше дома. Все стыковые участки закрасить при помощи краски, а заземлитель установить на дно ямы.
Интервал между заземлением и стенами дома должен составлять как минимум 100 см. Помимо этого, нужно располагать заземляющий контур вблизи проходных участков, и расстояние между ними должно быть не меньше 500 см.
Способы установки молниевой защиты дома
Можно различить два типа установки проводов для отвода электрического разряда и приема молнии:
- натяжные детали;
- конструкция по типу зажимного механизма.
В первом варианте применяют жесткие анкерные механизмы, которые устанавливаются на основные части, стенах и кровле дома, и между ними натягивают троса.
Для их жесткой фиксации устанавливают специальные зажимы. При плоской крыше для оборудования молниеприемников применяют пластиковый кронштейн, способный удерживать их на заданном расстоянии по отношению к крыше.
На плоскую кровлю и стены лучше устанавливать детали в виде самозабивных зажимов. Если кровля дома покрыта керамической черепицей, тогда могут возникнуть определенные сложности фиксации зажимов. Поэтому рекомендуют применять специальные механизмы, которые обеспечивают надежное крепление и простую установку конструкции.
Винтовые зажимы соединяют элементы молниеприемника и токоотвода. Для их производства используют латунь, медь либо оцинкованную сталь.
Защищаемся от молний дома своими руками
Молниезащиту своими руками сделать вполне реально.
Для выполнения молниезащитной сетки вам потребуется стальная проволока диаметром 0,5 мм. Для крепления проволоки между собой, нужна сварка. При этом все стыки должны быть прочными и надежными.
После изготовления сетку нужно уложить на крышу и соединить с токоотводом и заземляющим контуром. Данную сетку применяют только в том случае, если крыша вашего дома не изготовлена из металла.
Использование молниезащитной проволоки актуально в том случае, если крыша здания не металлическая.
Работа молниеприемника состоит из следующего: нужно установить два изолятора и надеть на них металлический трос. Эту конструкцию расположить на коньковой зоне, выше самого конька на 30 см. Диаметр проволоки должен быть равен шести миллиметрам.
Крепление на крыше
После жесткой фиксации проволоки вокруг одной из труб, сделайте петлю, которая будет соединяться с молниеприемником. Для их соединения воспользуйтесь сваркой.
Для выполнения токоотвода необходима будет такая же проволока. В конечном итоге, у вас должна получиться конструкция в виде защитной зоны, которая обезопасит от молнии любую не металлическую крышу.
Еще один вариант молниеприемника – это приемник в виде штыря.
Форма данного молниеприемника бывает разной: прямоугольной, круглой, овальной, квадратной и прочее. Нужно выбирать очень прочные штыри, способные принять на себя мощную нагрузку от удара молнией.
Материал, из которого изготовлен штырь, не должен поддавался окислению. Ни при каких условиях нельзя окрашивать молниеприемник. Его сечение должно составлять как минимум 1,2 см. При применении трубы пустой изнутри, один ее конец обязательно заваривается.
Основной функцией токоотвода считается передача импульса в землю. Для соединения с молниеприемником применяют сварку. Такой вариант хорошо применяется на металлических крышах.
Варианты молниеприемника для частного дома
Можно назвать три основных вида молниеприемника по типу конструкции:
- стержневой молниеприемник;
- в виде сетки;
- тросовой молниеприемник;
- покрытие крыши в качестве молниемника.
Молниеприемник в виде стержня наиболее известен и распространен. Существуют промышленные изделия с готовым крепежом. Любителям творить своими руками реально изготовить изящную конструкцию, украшающую здание. В любом случае штырь из стали должен иметь сечение не менее 70мм2, а для изделия из меди достаточно 35мм2. Таким образом, его диаметр может составлять 7-10мм.
Длина стержня может варьироваться в пределах 0,5-2м, при этом он должен выступать хотя бы на полметра над всеми объектами в окружении здания. Стержневой молниеприемник принимает заряд в одной точке и особенно эффективен при защите небольших строений.
Молниеприемник в виде сетки изготавливается из проволоки диаметром порядка 6мм. На фото можно оценить, как выглядит на практике конструкция подобного рода. Существуют уже готовые конструкции с размером ячейки 3-12м. Защита от молнии такого рода удобна в применении на крыше большой площади. Для предотвращения возгорания обрешетки молниеприемник монтируют на расстоянии 0,15м от поверхности кровли.
В условиях частного дома более удобен в применении молниеприемник в виде троса. Его монтируют на коньке кровли, закрепив за две опоры на противоположных фронтонах. Возможен и комбинированный вариант, когда на упомянутых опорах дополнительно к тросу установлены штыревые молниеприемники.
Трос должен иметь диаметр более 5мм и монтироваться на безопасной высоте от кровли. Конструкция такого типа обычно применяется на крыше с неметаллическим покрытием.
Металлическая кровля крыши, при определенных условиях, может также выступать в качестве молниеприемника. При этом толщина металлочерепицы, профнастила или оцинкованного листа должны быть не менее 0,4мм. Заманчиво выполнить защиту от грозы, не применяя дополнительных материалов.
На практике это сделать непросто, так как под настилом не должно быть легковоспламеняющихся материалов, тогда как обрешетка чаще всего делается из дерева. Более того, придется обеспечить соединение токоотвода с каждым отдельным листом покрытия, что трудоемко. Такой вариант подходит для фальцевой кровли, где листы металла уже надежно соединены. Воспламенение обрешетки при этом невозможно, если покрытие уложено на обрешетку из металла.
Тросовая
Для этого молниеотвода необходим трос, который натягивается по коньку кровли, и подвешивается он на высоте полметра над уровнем установки конька. Для этого лучше всего использовать трос из оцинкованных проволочек с общим минимальным сечением 5-7 мм. Данная защита от молний применяется, если крыша дома покрыта шифером.
Трос натягивают вдоль конька и крепят к деревянным стойкам, установленным по краям конькового бруса. Если крыша длинная, то стоек может быть больше, главное соблюсти небольшой провис троса. Сильный провис недопустим, потому что таким образом уменьшается расстояние от конька кровли до молниеприемника. А оно не должно быть меньше 1 м. Способ крепления разнообразный, здесь важна прочность установки. Можно крепление провести хомутами (металлическими или пластиковыми), если трос тонкий 5-8 мм, то можно его просто завязать и дополнительно обвязать проволокой.
Простой способ защиты от молнии при отсутствии молниеотвода-громоотвода.
Но также и существует самый на мой взгляд простой метод защиты от грозы и/или молнии. Он заключается в том, что необходимо будет просто выключить всю электрику которая имеется у Вас в доме, а если проще, то выключить всё электричество, но как понять, что к Вам приближается гроза?
– Очень легко! Для этого необходимо просто сделать небольшой расчёт. Если интервал между звуком грома и ударом молнии меньше, чем 10 секунд – это прямой повод для того, чтобы выключить всё электричество в Вашем доме. Как видите этот метод можно запомнить наизусть за считанные секунды. Легко и понятно, не так ли? А мы идём дальше.
Материалы и инструменты
Для сооружения молниезащиты собственными руками понадобятся:
- Молниеприемник представляет собой заостренный штырь. Может использоваться телевизионная мачта или радиоантенна, также можно купить молниеприемник одного из ведущих производителей: SCHIRTEC, OBO Bettermann, J Propste, GALMAR;
- Медная, алюминиевая или стальная проволока рекомендованного сечения;
- Штыри, трубы или ленты металла для заземления;
- Мачта (станина);
- Пластиковые крепления;
- Инструменты (молоток, дрель, лопата).
Как работает токоотвод
В идеале, для конструкции, изготовленной своими руками, материал молниеприемника, токоотвода и заземлителя должен быть один и соединен с помощью сварки, то есть — сталь. Такое решение обеспечивает надежность и долговечность защиты. На практике возможно использование оцинкованных и омедненных элементов, а также различных материалов. Их соединение обеспечивают применением зажимов с болтами и гайками.
Токоотвод из стали в виде прута или полосы должен иметь сечение не менее 50мм2, проводник из алюминии допускает размер 25мм2, а медный провод можно применять с площадью сечения 16мм2, что примерно соответствует диаметру 8,6 и 5мм соответственно.
Токоотвод размещают так, чтобы он соединял молниеприемник и заземлитель по кратчайшему пути. При этом не допускается выполнение острых изгибов, что может привести к искровому разряду и воспламенению на данном участке. С этой же целью проводник размещают на расстоянии не менее 100мм от поверхностей горючих материалов стен и других элементов постройки.
Требования к заземлителю
Заземлитель представляет из себя несколько металлических стержней, забитых в грунт и соединенных между собой горизонтальной полосой при помощи сварки. Полоса выводится на поверхность земли и приваривается к токоотводу. Как правильно обустроить заземляющий контур, подробно рассказано в статье «Как сделать заземление 220в и 380в в частном доме своими руками — устройство и все размеры».
Заметим, что не рекомендуется использовать защитный контур заземления для подключения молниеотвода. В случае применения общего заземлителя при грозовом разряде на поверхностях бытовых приборов может возникнуть опасное напряжение. Для защиты электропроводки и бытовой техники в частном доме от удара молнии на вводном щите устанавливаются устройства защиты от импульсных помех (УЗИП).
Заземление для молниеотвода размещают не ближе 5м от крыльца и дорожек и заглубляют горизонтальный соединитель не менее 0,8м. Это необходимо для уменьшения вероятности поражения людей в случае грозового разряда.
Защитная зона громоотвода
Не следует питать иллюзии, что громоотвод на соседнем доме или расположенная недалеко металлическая вышка полностью обезопасят Ваше жилище от удара молнии. Защитная зона громоотвода имеет вполне конкретные границы. В любом случае на даче придется устроить собственную молниезащиту.
Конус безопасности, создаваемый стержневым молниеприемником, имеет угол 45-50°. Указанное правило действует при высоте размещения молниезащиты до 15м. Вышеприведенный эскиз демонстрирует, что при угле 45° радиус защитной зоны равен высоте верхней точки стержня над уровнем земли. При значении 50° зона защиты будет чуть больше.
Таким образом, чем выше мы разместим молниеприемник, тем больше получится площадь защищаемой поверхности.В любом случае, частный дом должен попадать полностью в зону конуса защиты. Очень желательно, чтобы все постройки во дворе были защищены по тому же правилу. Таким образом, удобно разместить молниеприемник на крыше дома. Закрепить штырь бывает проще на одной из сторон здания чем по центру, при этом вероятность попадания молнии в кровлю снижается.
В случае большого участка может возникнуть необходимость установки еще одного громоотвода. Его можно смонтировать на специальной мачте.
Пошаговая инструкция изготовления громоотвода
Наиболее простыми вариантами для дачного громоотвода является стержневой и тросовый, их вы сможете реализовать своими руками. Чтобы не допустить ошибок и лишних затрат при монтаже молниеотвода, соблюдайте следующую последовательность.
Стержневого
Для сооружения громоотвода стержневого типа выполните следующие манипуляции:
- Подготовьте место для установки громоотвода – уберите все лишние предметы и обеспечьте ровную поверхность для фиксации.
- Установите металлический стержень в узел крепления, который придаст достаточную устойчивость при ветровых нагрузках, и зафиксируйте его болтовым соединением или сваркой.
Рис. 11: узел крепления - Закрепите узел с молниеприемником на крыше. Если конструктивные особенности крыши не позволяют сделать это непосредственно на самой поверхности, зафиксируйте узел крепления на фронтоне.
- Установите на крыше и поверхности стен кронштейны или стальные стержни для фиксации токоотвода.
Рис. 12: узлы фиксации токоотвода
Расстояние между ними и их высота подбирается таким образом, чтобы проводник не провисал к поверхности крыши и стен.
- Закрепите токоотвод – в местах крепления он не должен выскальзывать или выпадать из гнезда.
- Обеспечьте надежный электрический контакт металлических соединений в местах подключения молниеприемника, токоотвода и заземлителя.
Рис. 13: болтовое соединение проводников
Тросового
Монтаж тросового громоотвода выполняется идентично. В зависимости от конкретной ситуации трос может натягиваться гибким тросом между опорами или устанавливаться на кронштейнах. В первом случае молниеприемник будет провисать при изменении натяжения, поэтому крепление на кронштейне жесткой медной или стальной проволоки куда выгоднее. Такая процедура выполняется в следующей последовательности:
- Установите кронштейны по коньку крыши, способ их крепления выбирается в зависимости от местных условий.
Рис. 14: установите кронштейны - Закрепите проволоку в кронштейнах, фиксируется при помощи болтовых соединений или зажимов.
Рис. 15: закрепите проволоку в кронштейнах - Длину молниеприемника отрезайте с запасом, а лишние отрезки загибаются вверх по краям крыши.
Рисунок 16: концы молниеприемника - Установите токоотвод от троса к заземлителю;
- Соедините все три элемента при помощи сварки (для стальных конструкций) или болтовых соединений для других металлов.
Окончив установку любого из предложенных типов, обязательно проверьте сопротивление всей конструкции. В идеале проверка выполняется при помощи моста, но в домашних условиях подойдет и обычный мультиметр или контрольная лампочка.
Нормы и правила
Монтаж молниезащитной системы и ее разработка отнимают много времени. Высотные работы связаны с определенным риском. В итоге возникает вопрос — нужен ли громоотвод в частном доме? Чтобы избавить себя от сомнений, советуем изучить статистические данные, сколько зданий сгорает при попадании молнии.
У самодельных конструкций есть только одно преимущество перед заводскими — низкая себестоимость. Найти нужные материалы несложно. Сделать внешний контур с крепежами можно из кованого железа по собственным эскизам и чертежам.
Создавая свою конструкцию, следует руководствоваться существующими нормативами. Все нормативные требования изложены в Инструкции по устройству молниезащиты зданий и сооружений РД 34.21.122-87. Грунт на разных участках может отличаться по проводимости, поэтому для точных расчетов потребуется помощь специалистов из инжиниринговой компании.
Схема должна быть согласована с управляющей организацией. Нужно будет также обратиться в МЧС.
Монтируем молниезащиту своими руками
В первую очередь, необходимо выбрать молниеприемник в соответствии с вышеизложенными рекомендациями и имеющимися под рукой материалами. На крыше дачного дома проще всего монтировать обыкновенный стальной штырь. Оцинкованная труба или алюминиевый стержень будут работать еще лучше. При использовании патрубка его верхний конец следует заглушить.
При наличии куска троса нужной длины и диаметра не составит труда протянуть его вдоль конька. На крыше большой площади эффективнее использовать вариант в виде сетки. Молниеприемник любой конструкции следует закрепить так, чтобы его не нарушило ветром.
Учтите: электрический контакт всей системы проще обеспечить, изготовив все три составляющие молниеотвода из одного материала.
Если не иметь в виду сварку, токоотвод проще выполнить из толстого медного провода в соответствии с рекомендациями выше. Надежное соединение с молниеприемником можно обеспечить с помощью оцинкованных зажимов с болтами и гайками. Практично закрепить проводник к опорам водосточных труб.
Заземляющий контур лучше всего обустроить там, где вероятность нахождения людей наименьшая. Также выгодно разместить его в месте, где всегда присутствует влага. Это улучшит контакт заземлителя с землей. Не будет лишним, если рядом с ним установить предупреждающий знак. Болтовое соединение с заземлителем лучше выполнить над землей на цоколе здания, а контакт в земле обеспечить сваркой.
После монтажа всей системы электрическое соединение от молниеприемника до заземления можно проконтролировать мультиметром. Сопротивление заземляющего контура можно проверить только специальным прибором. Его величина должна быть не более 10Ом в том случае, если неподалеку возможно присутствие людей. Для отдельного молниеприемника, установленного вдалеке от дома, сопротивление заземления не должно превышать 50Ом.
Хотя бы раз в год имеет смысл проверить целостность всей системы визуально. Раз в несколько лет следует откопать заземление и оценить степень коррозии металла. Если стержни в земле стали заметно тоньше, их необходимо заменить.
Установка стержневого молниеотвода
Для монтажа стержневой системы понадобится высокая станина. Ее функции сможет выполнять, например, мачта ТВ-антенны. Приемник фиксируют к ней сварным или болтовым соединением.
Установка токоотвода и заземлителя осуществляется так же, как описано выше, когда речь шла о тросовой молниезащите. После завершения установки следует протестировать сопротивление системы. Максимально допустимый показатель — 10 Ом.
Самостоятельный монтаж молниезащиты
Исходя из вышесказанного, можно сделать вывод, что монтаж защиты от молний можно осуществить своими руками без привлечения наемных работников. Конечно, если вы обладаете элементарными навыками монтажных работ. В противном случае следует пригласить специалиста. Если вы все же решили осуществить монтаж громоотвода собственными руками, то сначала следует выполнить проектирование и расчет молниезащиты. Этот процесс не вызовет затруднений. Мы коротко расскажем о проектировании молниезащиты и ее самостоятельном монтаже на примере установки громоотвода со стержневым молниеприемником. Это самый популярный вариант защиты от грозы загородной недвижимости.
Громоотвод со стержневым приемником молний обеспечивает защиту в виде воображаемого конуса, c вершиной на конце молниеприемника. Во внутреннюю зону этого конуса, для обеспечения надежной защиты строения от молний, должен попадать весь объект.
На приведенном рисунке мы видим, что часть дома не попала в зону защиты, поэтому необходимо перенести молниеприемник на середину дома или увеличить его высоту. Лучшим местом для монтажа штыря молниеприемника является конек крыши или печная труба. Расчет высоты стержневого приемника рассчитывается по следующей формуле.
- Rx — нижний радиус защиты воображаемого конуса, который необходимо замерить рулеткой на поверхности земли;
- Ha — высота активной зоны защиты от молний, которая замеряется от земли до наивысшей точки воображаемого конуса;
- Hx — самая высокая точка частного дома, которая может находиться на коньке кровли, печной трубе или на других элементах конструкции;
- H — высота стержня молниеприемника.
После расчета длинны стержня молниеприемника следует определиться с его местоположением и проложить воображаемую трассу монтажа токоотвода от стержня до места установки заземлителя. На этом проектирование и расчет молниезащиты закончен и можно приступить непосредственно к монтажу громоотвода.
Монтаж заземлителя
В первую очередь следует смонтировать заземляющий контур. Для выполнения работ вам понадобится следующий инструмент и материалы:
- болгарка с отрезными кругами, сварочный аппарат, кувалда, молоток и лопата;
- стальной уголок 40×40 для вертикальных штырей и полоса 40×5 для перемычек.
Заземлитель следует монтировать недалеко от стены дома. Выбираем место и выкапываем равностороннюю треугольную траншею глубиной 70 см со сторонами 1.2 метра. До стены дома также необходимо прокопать траншею для укладки токоотвода. В углах треугольника забиваем отрезки стального уголка на глубину 2 метра.
К концам штырей приваривается полоса. К одному углу контура приваривается стальная полоса и выводиться на стену дома, где к ней будет присоединен токоотвод от молниеприемника. Траншея закапывается и утрамбовывается. Заземлитель готов к подключению токоотвода.
Монтаж приемника молний
Лучшим местом для крепления стержня молниеприемника является печная труба, расположенная вблизи конька кровли. Крепить мачту удобнее всего кронштейнами с хомутами на концах.
Альтернативным вариантом крепежа штыря молниеприемника является его установка на специальную опору на коньке дома.
На заключительном этапе монтажа к нижнему концу стержня крепится токоотвод при помощи хомута с резьбовым соединением.
Монтаж токоотводов
Токоотвод, металлический провод диаметром не менее 6 мм прокладывается непосредственно по кровле и стене дома, к месту выхода соединительной стальной полосы от контура заземления. Вся конструкция крепится к кровле и стенам дома пластиковыми или металлическими хомутами с опорой.
Нижний конец провода токоотвода закрепляется на металлической полосе заземлителя с помощью резьбового соединения.
На этом монтаж внешней грозозащиты закончен, но если не установить блок внутренней защиты от перенапряжений, то ваша система защиты от молний будет неполной.
Критерии и виды молниезащиты
Теперь разберем типы молниезащиты.
Здесь данное оборудование имеет несколько критериев, которые и делят его на типы.
Первый критерий – метод защиты.
По нему молниеотводы делятся на:
- Активные;
- Пассивные.
Активные появились сравнительно недавно. В них молниеприемник, о нем речь — чуть ниже, оснащен специальным ионизатором, который своими импульсами «провоцирует» молнию.
Читайте также:
Заземление и зануление в чем разница между ними
По сути, данный прибор специально притягивает молнию на себя, что полностью исключает возможность появления вторичного фактора поражения молнией.
Пассивные же не оснащены ничем таким, молния может разрядиться на нее, а может и нет. Данный тип защиты используется повсеместно.
Дальше рассматривать будем только такую защиту, поскольку ею можно оборудовать дом самостоятельно, а вот оборудование для активной защиты устанавливается только специалистами.
Второй критерий – виды защиты.
По нему громоотводы тоже делятся на два типа – внешний и внутренний.
Здесь все просто – внешний защищает дом от первичного фактора воздействия молнии, а внутренний – от вторичного.
И третий критерий – конструктивные особенности.
Но здесь разделение на типы больше относиться к молниеприемникам. По ним молниеотвод делится на штыревой, тросовый и сетчатый.
Как сделать заземление дома?
Цель заземления для частного дома состоит в том, чтобы получить необходимое сопротивление заземления. Для этого используются вертикальные и горизонтальные электроды, которые в совокупности должны обеспечить необходимое растекание тока. Вертикальные заземлители подходят для монтажа в мягком грунте, тогда как в каменистом их заглубление связано с большими трудностями. В таком грунте подойдут горизонтальные электроды.
Защитное заземление и заземление молниезащиты выполняются общими, один заземлитель будет универсальным и выполнять оба назначения, об этом говорится в пункте 1.7.55 ПУЭ 7 изд. Поэтому полезно будет узнать, как унифицировать молниезащиту и заземление. Чтобы наглядно увидеть процесс монтажа этих систем, описание процесса заземления для частного дома будет разделено на этапы.
Этап 1. Установка защитного заземления
Отдельным пунктом следует выделить защитное заземление в системе TN-S. Исходной точкой для установки заземления будет тип системы питания. Различия систем питания были рассмотрены в предыдущем пункте, поэтому мы знаем, что для системы TN-S заземление монтировать не нужно, нулевой защитный (заземляющий) проводник приходит с линии – требуется только присоединить его к главной заземляющей шине, и в доме будет заземление. Но нельзя говорить, что дому не нужна молниезащита. Значит это лишь то, что мы, не обращая внимание на этапы 1 и 2, сразу можем перейти к этапам 3-5, см. ниже
Системы TN-C и TT всегда требуют установку заземления, поэтому перейдём к самому главному.
Защитное заземление устанавливается у столба, либо у стены дома, в зависимости от того в каком месте выполняется разделение PEN-проводника. Желательно располагать заземлитель в непосредственной близости от главной заземляющей шины. Отличия TN-C от TT лишь в том, что в TN-C место заземления привязано к месту разделения PEN. Сопротивление заземления в обоих случаях должно быть не более 30 Ом в грунте с удельным сопротивлением 100 Ом*м, например суглинке, и 300 Ом в грунте с удельным сопротивлением более 1000 Ом*м. Значения одинаковые, хоть и опираемся мы на разные нормативы: для системы TN-C 1.7.103 ПУЭ 7 изд., а для системы ТТ — на пункт 1.7.59 ПУЭ и 3.4.8. Инструкции И 1.03-08. Так как отличий в необходимых мероприятиях нет, будем рассматривать общие решения для этих двух систем.
Для заземления достаточно забить шестиметровый вертикальный электрод.
Заземление для дома (один вертикальный электрод глубиной 6 метров)
(кликните, чтобы увеличить)
Такое заземление получается очень компактным, установить его можно даже в подвале, никакие нормативные документы этому не противоречат. Необходимые действия для заземления описаны для мягкого грунта с удельным сопротивлением 100 Ом*м. Если грунт имеет сопротивление выше, требуются дополнительные расчёты, обратитесь к техническим специалистам ZANDZ.ru за помощью в расчётах и подборе материалов.
Этап 2. Заземление для газового котла
Если в доме установлен газовый котел, тогда, газовая служба может потребовать заземление с сопротивлением не более 10 Ом, руководствуясь пунктом 1.7.103 ПУЭ 7 изд. Данное требование должно быть отражено в проекте газификации.
Тогда для достижения нормы необходимо установить 15-ти метровый вертикальный заземлитель, который устанавливается в одну точку.
Заземление для газового котла в доме (один вертикальный электрод глубиной 15 метров)
(кликните, чтобы увеличить)
Установить можно и в несколько точек, например, в две или три, соединив затем горизонтальным электродом в виде полосы вдоль стены дома на расстоянии 1 м и на глубине 0,5-0,7 м. Установка заземлителя в несколько точек послужит также для цели молниезащиты, чтобы понять каким образом, перейдём к её рассмотрению.
Этап 3. Заземление для молниезащиты
Перед тем как монтировать заземление, нужно сразу решить, будет ли выполняться защита дома от молнии. Так, если конфигурация заземлителя для защитного заземления может быть любой, то заземление для молниезащиты должно быть определенного типа. Устанавливаются минимум 2 вертикальных электрода длиной 3 метра, объединённые горизонтальным электродом такой длины, чтобы между штырями было не менее 5 метров. Данное требование содержится в пункте 2.26 РД 34.21.122-87. Монтироваться такое заземление должно вдоль одной из стен дома, оно будет являться своего рода соединением в земле двух спущенных с крыши токоотводов. Если токоотводов несколько, правильным решением выглядит прокладка контура заземления для дома на расстоянии 1 м от стен на глубине 0,5-0,7 м, а в месте соединения с токоотводом установка вертикального электрода длиной 3 м.
Заземление для молниезащиты дома
(кликните, чтобы увеличить)
Теперь настало время узнать, как сделать молниезащиту частного дома. Состоит она из двух частей: внешней и внутренней.
Этап 4. Внешняя молниезащита
Выполняется в соответствии СО 153-34.21.122-2003 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций» (далее СО) и РД 34.21.122-87 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений» (далее РД).
Защита зданий от разрядов молнии осуществляется с помощью молниеотводов. Молниеотвод представляет собой возвышающееся над защищаемым объектом устройство, через которое ток молнии, минуя защищаемый объект, отводится в землю. Оно состоит из молниеприёмника, непосредственно воспринимающего на себя разряд молнии, токоотвода и заземлителя.
Молниеотводы устанавливаются на кровлю таким образом, чтобы обеспечивалась надёжность защиты более 0,9 по СО, т.е. вероятность прорыва через молниеприёмную систему должна быть не более 10%. Более подробно о том, что такое надёжность защиты читайте в статье «Молниезащита частного дома». Как правило, они устанавливаются по краям конька кровли, если крыша двускатная. Когда крыша мансардная, четырёхскатная или ещё боле сложной формы, молниеприёмники могут быть закреплены на дымовых трубах.
Все молниеприёмники соединяются между собой токоотводами, спуски токоотводов выполняются к заземляющему устройству, которое у нас уже имеется.
Внешняя молниезащита дома (два вертикальных молниеприёмника)
(кликните, чтобы увеличить)
Установка всех этих элементов обеспечит защиту дома от молнии, а точнее от опасности, которую несёт её прямой удар.
Этап 5. Внутренняя молниезащита
Защита дома от перенапряжений выполняется с помощью УЗИП. Для их установки необходимо заземление, потому что ток отводится в землю с помощью нулевых защитных проводников, присоединяемых к контактам этих устройств. Варианты установки зависят от наличия или отсутствия внешней молниезащиты.
- Имеется внешняя молниезащита
В таком случае устанавливается классический защитный каскад из расположенных последовательно устройств классов 1, 2 и 3. УЗИП класса 1 монтируется на вводе и ограничивает ток прямого удара молнии. УЗИП класса 2 устанавливается либо также в вводном щитке, либо в распределительном, если дом большой, и расстояние между щитами больше 10 м. Предназначен он для защиты от наведенных перенапряжений, их он ограничивает до уровня 2500 В. Если в доме есть чувствительная электроника, то желательно установить и УЗИП класса 3, ограничивающий перенапряжения до уровня 1500 В, такое напряжение может выдержать большинство устройств. Устанавливается УЗИП класса 3 непосредственно у таких приборов. - Внешняя молниезащита отсутствует
Прямое попадание молнии в дом не берётся в расчёт, поэтому необходимости в УЗИП класса 1 нет. Остальные УЗИП устанавливаются так же, как описано в пункте 1. Выбор УЗИП также зависит от системы заземления.
На рисунке показан дом с установленными защитным заземлением, системой внешней молниезащиты и и комбинированным УЗИП класса 1+2+3, предназначенным для установки в системе ТТ.
Комплексная защита дома: защитное заземление, система внешней молниезащиты и
комбинированное УЗИП класса 1+2+3, предназначенное для установки в системе ТТ
(кликните, чтобы увеличить)
Увеличенное изображение щита с установленным УЗИП для дома
(кликните, чтобы увеличить)
Перечень оборудования для заземления и молниезащиты :
| № п/п | Рис | Артикул | Изделие | Кол-во |
| Система молниезащиты | ||||
| 1 |  |
ZZ-201-004 | ZANDZ Молниеприемник-мачта вертикальный 4 м (нерж. сталь) | 2 |
| 2 |  |
GL-21202 | GALMAR Держатель для молниеприёмника — мачты ZZ-201-004 к дымоходу (нержавеющая сталь) | 2 |
| 3 |  |
GL-20023 | GALMAR Зажим к молниеприёмнику — мачте GL-21105G для токоотводов (нержавеющая сталь) | 2 |
| 4 |  |
GL-11149-50 | GALMAR Проволока омедненная стальная (D8 мм; бухта 50 метров) | 1 |
| 5 | |
GL-11149-10 | GALMAR Проволока омедненная стальная (D8 мм; бухта 10 метров) | 1 |
| 6 |  |
GL-11514 | GALMAR Зажим на водосточную трубу для токоотвода (луженная медь + луженная латунь) | 18 |
| 7 |  |
GL-11568A | GALMAR Зажим на кровлю универсальный для токоотвода (высота до 15 мм; оцинк. сталь с покраской) | 38 |
| 8 |  |
GL-11703A | GALMAR Зажим к фасаду/стене для токоотвода с возвышением (высота 15 мм; оцинк. сталь с покраской) | 5 |
| 9 |  |
GL-11551A | GALMAR Зажим для соединения токоотводов (крашенная оцинкованная сталь) | 2 |
| 10 |  |
GL-11562A | GALMAR Зажим контрольный для соединения токоотводов проволока + полоса (крашенная оцинкованная сталь) | 2 |
| Заземляющее устройство | ||||
| 11 |  |
ZZ-005-064 | ZANDZ Зажим для подключения проводника (до 40 мм) | 3 |
| 12 |  |
GL-11075-20 | GALMAR Полоса омеднённая (30*4 мм / S 120 мм²; бухта 20 метров) | 1 |
| 13 |  |
ZZ-001-065 | ZANDZ Штырь заземления омедненный резьбовой (D14; 1,5 м) | 6 |
| 14 |  |
ZZ-002-061 | ZANDZ Муфта соединительная резьбовая | 4 |
| 15 |  |
ZZ-003-061 | ZANDZ Наконечник стартовый | 3 |
| 16 |  |
ZZ-004-060 | ZANDZ Головка направляющая для насадки на отбойный молоток | 2 |
| 17 |  |
ZZ-006-000 | ZANDZ Смазка токопроводящая | 1 |
| 18 |  |
ZZ-007-030 | ZANDZ Лента гидроизоляционная | 1 |
| 19 |  |
ZZ-008-000 | ZANDZ Насадка на отбойный молоток (SDS max) | 1 |
| 20 |  |
ZZ-500-103 | ZANDZ Проводник заземляющий (3м; S25; одножильный; с наконечником под болт D8) | 1 |
| 21 |  |
LE-373-930 |
(УЗИП) PP BCD TT 25/100 LEUTRON Ограничитель перенапряжений |
1 |
В таблице учтено устройство защиты от импульсного перенапряжения (УЗИП) комбинированного типа класса 1+2+3 для системы ТТ. Выбор подходящей модели УЗИП зависит от системы заземления и других факторов, которые были учтены в приведённом примере.
Этап 6. Измерение сопротивления заземления
После установки системы заземления необходимо произвести замеры и получить протокол измерения сопротивления. Право оформлять и выдавать протокол имеют специалисты зарегистрированной в Ростехнадзоре электротехнической лаборатории. Найти уполномоченных специалистов можно в нашем Клубе Экспертов, который работает на всей территории России.
Протокол нужен для приёма газового оборудования в эксплуатацию, для газовой службы это будет подтверждением, что заземление соответствует норме 10 Ом. Понадобится протокол и для того, чтобы быть уверенным, что обеспечивается электробезопасность частного дома. Соблюдение требований нормативов будет гарантией безопасной эксплуатации электрической системы.
Рассмотрев поэтапно необходимые мероприятия, вы уже знаете, что нужно делать, чтобы обеспечить частный дом надёжными заземлением и молниезащитой.
Смотрите также:
- Заземление. Что это такое и как его сделать
- Таблица удельного сопротивления грунтов
- Омеднённая сталь
- Молниезащита и заземление: требования и рекомендации
- Заземление газового котла / газопровода
Смотрите также:
Система уравнивания потенциалов
«Молниезащита для новичков»(серия статей…
Глубина заземляющего электрода
Схема подключения заземления в загородном доме
Шаговое напряжение: опасная неизвестность и надежн…
Природа электрохимической коррозии
Безопасность людей в наземном транспорте при прямо…
Почему вертикальные заземлители нельзя располагать…
Электролитическое заземление в вечномерзлых грунта…
Электролитическое заземление в средней полосе Росс…
Анализ нормативного документа ФЕДЕРАЛЬНЫЕ НОРМЫ И …
Нержавеющее заземление можно проверить магнитом?
Консультация и вопросы от технического центра ZANDZ.com
(К сожалению, мы не консультируем частных лиц)
Пн-Пт,
7:00-16:00
Мск Дмитрий Красноборов
class=»nomargin»>
Технический специалист по молниезащите и заземлению
info@zandz.com
+7 (495) 134-3351
Чат в WhatsApp (ссылка)
Чат в WhatsApp (QR код)
Чат в Telegram (ссылка)
Чат в Telegram (QR код)
Чат в VK
Чат в Facebook
Пн-Пт,
9:30-18:00
Мск Денис Поздняков
class=»nomargin»>
Технический специалист по молниезащите и заземлению
info@zandz.com
+7 (495) 134-3351
Чат в WhatsApp (ссылка)
Чат в WhatsApp (QR код)
Чат в Telegram (ссылка)
Чат в Telegram (QR код)
Чат в VK
Чат в Facebook
Пн-Пт,
9:00-18:00
Мск Михаил Шуин
class=»nomargin»>
Менеджер по продуктам «Молниезащита и заземление»
info@zandz.com
+7 (495) 134-3351
Чат в WhatsApp (ссылка)
Чат в WhatsApp (QR код)
Чат в Telegram (ссылка)
Чат в Telegram (QR код)
Чат в VK
Чат в Facebook
Поражающие факторы разрядов атмосферных разрядов
Технология создания защиты от грозы напрямую связана с поражающими факторами атмосферных электрических разрядов. Любое природное явление влияет на окружающую среду с той или иной степенью воздействия. Молния не является исключением и ее поражающие факторы можно разделить на следующие два вида.
- Первичный. Это прямой удар электрического разряда в объект недвижимости. Последствия от такого попадания могут быть самыми плачевными. Конструкция дома может получить серьезные повреждения или просто сгореть от возникшего пожара. Не исключается и гибель людей от поражения электрическим током. Вся включенная в сеть бытовая техника и электроприборы однозначно выйдут из строя. Первичный фактор поражения молнией создает самый опасный вариант развития событий, способный создать массу проблем жильцам частного дома, коттеджа или дачи.
- Вторичный. Менее опасный поражающий фактор атмосферного электрического разряда, конечно, по сравнению с прямым попаданием, но тоже способный доставить много неприятностей собственнику частного владения. Дело в том, что молния, разрядившаяся недалеко от дома, формирует мощное индукционное поле, создающее скачек питающего напряжения в электрической проводке. Такое перенапряжение способно полностью вывести из строя бытовую технику и электроприборы.
Защитить свою собственность от вторичного поражающего фактора можно простым отключением электроприборов от питающей сети на весь период времени прохождения грозового фронта. Для эффективной защиты от прямого попадания молнии необходимо выполнить монтаж молниезащиты в коттедже, частном доме или на даче.
Установка громоотвода и дополнительного защитного оборудования позволит избежать негативных последствий от воздействия разряда на вашу жилую собственность и на проживающих в ней людей, независимо от типа поражающего фактора. Далее мы рассмотрим виды и категории молниезащиты.
