Владельцу частного дома важно позаботиться о безопасности во время грозы. Сила тока при ударе молнии способна превысить 100 000 А, и ее попадание в постройку опасно для жизни людей и сохранности имущества. Установка в частном доме громоотвода дает возможность отвести в землю мощный электрический разряд, обезопасив строения от разрушения и возгорания. Работы можно выполнить самостоятельно – для этого достаточно подобрать необходимые материалы, провести расчеты, вооружиться лопатой и аппаратом для сварки.
Простейшая схема громоотвода
Громоотвод в доме не сложно сделать своими руками, его конструкция предельно проста. Принцип его функционирования следующий: молниеприемник, расположенный на высоте, притягивает к себе грозовые электрические разряды в радиусе своего действия и перенаправляет их в землю по токоотводу. Радиус действия зависит от высоты мачты, рекомендуется рассчитать конструкцию таким образом, чтобы одна установка оберегала от попадания молнии все надворные постройки на участке .
Существуют разные варианты устройства громоотвода, но наиболее простым и распространенным типом является стержневая конструкция . Такой громоотвод монтируется на крышу постройки или на отдельно стоящую мачту.
Стержневая конструкция громоотвода Конструктивно громоотвод-молниеотвод состоит из следующих элементов :
Планируя создать защитное устройство для частного или дачного дома, подбирают молниеотвод с оптимальными параметрами. Обычно эту функцию выполняет металлический стержень, возвышающийся над наиболее высоким строением на территории участка.
В зависимости от конструктивных особенностей системы защиты, некоторые части дома способны служить частями громоотвода. Речь идет о металлической кровле, ограждениях и водосточной системе из металла.
Стальная молниезащита на мягкой кровле При этом важно, чтобы металлическая кровля представляла собой цельное покрытие без разрывов. Минимально допустимая толщина листового материала определяется в зависимости от вида металла и для железа равна 4 мм, для меди 5 мм, для алюминия 7 мм. У кровельного покрытия не должно быть внешнего изоляционного слоя – исключение составляет антикоррозийная краска по металлу.
Части системы водостока и ограждения разрешается задействовать в качестве молниеприемника только в случае, если толщина металла превышает показатели для кровли.
Стержень молниеприемника закрепляют таким образом, чтобы он был выше хотя бы на полметра самой высокой точки на территории вокруг дома, включая макушки деревьев .
Данная часть дачного громоотвода изготавливается из проволоки-катанки или полоски неизолированного металла. Рекомендуемое сечение токоотвода из стали – 50 кв. мм, из меди – 16 кв. мм, из алюминия – 25 кв. мм.
Токоотвод на крыше из металлочерепицы Токоотвод прокладывается таким образом, чтобы он соединял молниеприемник и заземлитель по кратчайшему расстоянию, в идеале – по прямой.
Допускается монтировать токоотвод как снаружи, так и внутри стены постройки, но во втором случае они должны быть выполнены из негорючего материала. Минимальный зазор между наружным токоотводом и стеной из горючего стройматериала – 10 см. При прокладке следует избегать поворотов токоотвода под острым углом, иначе на этих участках возрастает риск возгорания из-за возникновения искрового разряда.
Заземлитель монтируется из стальных или медных элементов, причем для стали площадь сечения составляет 80 кв. мм, а для меди – 50 кв. мм. Заземление громоотвода требует подготовки траншеи длиной не менее 3 метров и глубиной от 0,5 метра. По концам траншеи в грунт вбивают по металлическому пруту, и соединяют их между собой, приварив проводник из того же материала.
Траншея для замкнутого заземлителя К этой конструкции приваривают отвод, ведущий к дому. К отводу подсоединяется токопровод. Места сварки обязательно прокрашивают. Траншею под заземляющий элемент защитной установки обустраивают не ближе 1 метра от стены дома и не ближе 5 метров от дорожек и входной группы дома.
Прежде чем устанавливать систему защиты от молний, нужно подготовить проект, произвести расчеты и подобрать необходимые материалы.
На этапе проектирования рассчитывают оптимальный размер молниеотвода, чтобы установка полностью защищала зону застройки вашего участка. Если речь идет о стержневых молниеотводах, способных защитить частный дом или дачу, они обеспечивают защитную зону в форме конуса с углом наклона в 45-50 градусов.
Расчет высоты расположения молниеприемника ведется по формуле h = (rх+1,63hx)/1,5, при этом :
Данная схема подходит для вычисления громоотводов, высота которых не превышает 150 м, а этого значения с лихвой хватит на частный дом.
При подборе материала изготовления следует обратить внимание на рекомендуемые величины площади поперечного сечения элементов системы. Значения зависят от уровня электрического сопротивления стали, меди и алюминия. Если ориентироваться на технические характеристики металлов, то лучше выбрать медь. Но стальной профиль значительно дешевле .
Сечение токоотвода заметно меньше, чем у остальных элементов, рекомендуется плавно нарастить его толщину по направлению от молниеприемника к заземлению. Наиболее эффективны в работе системы, все элементы которой выполнены из одного металла.
Необходимо правильно подобрать место для установки громоотвода. Конец молниеприемника должен располагаться выше самой высокой точки на участке, а конус зоны защиты должен закрывать дом и, по возможности, другие постройки во дворе. Дом должен полностью попадать в защитный конус, следовательно, чем дальше от дома смонтирован громоотвод, тем выше он должен располагаться.
Конус зоны защиты от молнии и грозы Дешевле и проще всего смонтировать молниеприемник на крыше, в этом случае не требуется установка специальной опоры требуемой высоты . Не стоит крепить вертикальный штырь молниеотвода по центру крыши. Если расположить его вдоль одной из стен, снижается вероятность того, что молния попадет в кровлю.
Продумайте расположение заземлителя. Во время грозы рядом с этим устройством не должны находиться люди, поскольку в землю будут уходить мощные электрические разряды. Создавая проект, соблюдайте регламентированные расстояния от стен дома, его крыльца и дорожек. Свободный доступ к участку с заземлителем перекрывают ограждением, декоративными посадками, садовыми скульптурами. Рекомендуется установить предупреждающий знак.
После того, как сделан расчет и подготовлены материалы, выбрано место установки, можно переходить к монтажу. В первую очередь выполняют земляные работы, устанавливают заземление.
Громоотводы для дачи или частного дома предусматривают установку линейного либо замкнутого заземлителя. В первом случае копается траншея, в которой электроды заземления выстроены в линию и скреплены между собой сваркой. Второй тип заземления подразумевает погружение в грунт треугольной конструкции из трех электродов заземления, соединенных между собой металлической полосой.
Глубина приямка, прямого или треугольного, должна составлять 0,5-1 метр – стержни забиваются в грунт. К месту крепления токоотвода роется глубокая траншея для соединительного отвода для заземляющего контура.
Для того чтобы электрический разряд легко уходил в землю, нужен грунт с хорошими электропроводящими свойствами. Если почва песчаная, то для улучшения электропроводности ее поливают электролитом – солевым раствором.
Пропускать электрический ток может только увлажненный грунт. Можно предусмотреть отвод кровельного водостока на соответствующий участок либо закопать контур заземления на такой глубине, где грунт всегда остается влажным.
Линейный контур заземления Чтобы заземлитель, который вы сделали, на протяжении многих лет соответствовал требованиям, предъявляемым к защитной системе, для изготовления его элементов используется металл с большим запасом по площади сечения . Это связано с тем, что толщина стальных элементов со временем снижается из-за ускоренной коррозии в токопроводящем грунте. Для изготовления конструкции обычно применяется стальной профиль – труба, полоса, уголок.
На следующем этапе работ устанавливается опора для молниеотвода в заранее выбранном месте. Опору прочно закрепляют, чтобы она могла противостоять резким порывам ветра, ударам молнии. На опору крепят стержневой молниеприемник с подходящей площадью сечения. При отсутствии металлопроката требуемой длины, данный элемент сваривают из нескольких отрезков.
В качестве опоры удобно использовать высокое дерево, растущее недалеко от дома. Молниеотвод крепится к дереву при помощи синтетического фала с таким расчетом, чтобы в защитный конус дом попал целиком. Если подходящего дерева нет, громоотвод соединяют с телевизионной антенной на крыше, поскольку ее мачта выполняется из неокрашенного металла. Если антенна закреплена на деревянном шесте, вдоль него прикрепляют проволоку подходящего сечения.
Варианты защиты небольшого дома Если для изготовления молниеприемника выбрана полая металлическая труба, ее верхний торец требуется закрыть заглушкой из того же металла и заварить.
Токопровод в виде катаной проволоки или металлической полосы прочно подсоединяется к молниеприемику, закрепленному на опоре. Проверьте, как проложен токоприемник, нижнюю часть которого приваривают к отводу контура заземления. Правильно смонтированный токоприемник нигде не касается металлических элементов дома. В противном случае электрический разряд молнии пойдет не в заземляющий контур, а в металлическую конструкцию, которая контактирует с токоприемником.
Монтаж токоотвода подразумевает приваривание металлической проволоки или полосы к горизонтальной части контура заземления по всей ее длине. Заземлитель забивается в землю на дно траншей, затем траншеи и приямки засыпают вынутым грунтом.
Смонтированную из металла молниезащиту следует регулярно осматривать для выявления очагов коррозии. Каждую весну, до начала сезона гроз, проверяют контакты защитной системы. При необходимости их зачищают, поскольку из-за плохого контакта может возникнуть размыкание системы, возгорание при попадании грозового разряда.
Коррозия металла контура Не реже, чем раз в три года, проверяют степень коррозии заземляющего контура, для чего его откапывают и осматривают. Сильно поврежденные коррозией элементы требуется заменить на новые. В противном случае громоотвод в какой-то момент не сможет справиться со своими функциями.
Грамотный расчет и правильный монтаж громоотвода обезопасит ваш дом. Все работы можно выполнить своими силами.
Громоотвод (paratonnerre или parafoudre, Blitzableiter, Lightning-Conductor) — точнее, по назначению, молниеотвод — служит для защиты зданий и судов от разрушительных действий молнии. Его действие основано на свойстве металлических остроконечий как бы извлекать электричество из наэлектризованных предметов, в сторону которых остроконечия обращены.
Бенджамин Франклин первый определил электрические свойства остроконечных проводников и предложил пользоваться ими для уничтожения электричества в грозовых тучах в первоначальном предположении, еще не подтвержденном тогда опытом, что молния есть электрическое явление. Письма Франклина в английскому ученому Коллинсону об этом предмете при чтении их в лондонском королевском обществе возбудили почти общее недоверие и даже насмешки членов общества; мемуар Франклина не был напечатан в издании общ. ("Philosophical Transactions").
Когда стараниями Фотергилля письма Франклина были изданы особою книгой и извлечение из нее было снова прочитано в королевском обществе, то при этом чтении место о громоотводах было нарочно пропущено. Во Франции же идеи Франклина сначала имели скорый успех; его книга была переведена в 1752 году на французский язык по инициативе Бюффона, который убедил переводчика книги Далибара воспроизвести опыты, проектированные Франклином, и также сам устроил в своем загородном поместье заостренный железный вертикальный прут; Далибар установил в Марли близ Версали стержень в 40 фт. высоты, а Делор близ Парижа — стержень в 90 фт. Все эти стержни на верхнем конце были заострены, а внизу утверждены на стеклянных или иных не проводящих электричества подставках.
В Марли вскоре (10 марта 1752) во время грозы из проводника было извлечено много искр; через несколько дней Бюффон и Делор тоже имели случай сделать подобные опыты. В июне 1752 г. Франклин в окрестностях Филадельфии сделал новый, знаменитый по результатам опыт, спустив под облака на шнурке змея в надежде перевести электричество по шнурку к поверхности земли. Опыт вполне удался, и Франклин успел удостовериться, что свойства полученного из атмосферы электричества не отличаются от свойств, изученных дотоле на земных источниках электричества.
В Петербурге академик Рихман в августе 1753 года во время опытов был убит электрической искрой; с тех пор исследователи атмосферного электричества стали осторожнее. Франклин, продолжая свое дело, установил (сентябрь 1752) на своем доме в Филадельфии железный стержень, который по желанию мог быть изолирован. Это был и прибор для исследования, и первый настоящий громоотвод; много лет спустя (1786) молния ударила в стержень, установленный Франклином, но не причинила никакого вреда дому.Громоотводы стали распространяться в Америке, но в 1755 г. встретили противника в одном духовном лице, которое приписывало происшедшее в том году в Массачусетсе землетрясение возведению многих громоотводов. Но это вдруг возникшее и также быстро исчезнувшее противодействие было ничтожно в сравнении c тою неприязнью, с какою было встречено изобретение Франклина, этого, по выражению Канта, нового Прометея, в Англии и во Франции.
В это время в Америке в одной Филадельфии насчитывалось не менее 400 установленных громоотводов. Дижонская академия воспользовалась с.-омерским делом, чтобы выступить на защиту изобретения Франклина. Гитон де Морво, уже в 1773 г. установивший три громоотвода в Дижоне, и Маре, члены дижонской академи, опубликовали некоторые правила для установки стержней и проводников.
Нечто подобное тому, что произошло в С.-Омере, было и в Женеве, где в 1771 г. известный швейцарский естествоиспытатель Соссюр вздумал установить громоотвод на своем доме; жители города были так встревожены этою новинкою, что Соссюр поспешил для успокоения умов издать брошюру "О пользе громоотвода", которую и раздавал всем бесплатно.
В Англии, хотя и был установлен в 1760 г. громоотвод (на Эддистонском маяке), прежде чем где-либо в Европе, но распространение этого полезного орудия шло там медленнее, чем в какой-либо стране, считая от первого громоотвода в каждой. Англичанин Вильсон противоставил положению Франклина другое, утверждая, что стержни, заканчивающиеся шариком, безопаснее заостренных; то же говорил Рома во Франции.
Король Георг III приказал поставить на королевском дворце в Лондоне громоотвод с шариками как бы в виде протеста против американского изобретения (в это время Соединенные Штаты отложились от своей метрополии). До 1788 года дело с громоотводом шло в Англии очень туго.
Случившийся в 1769 г. взрыв порохового погреба в Брешии от удара молнией, при чем уничтожено было более 2000 центнеров пороха, убито 3000 человек и разрушена 1/6 часть города, послужил сильным поводом к устройству защиты пороховых погребов от молнии. Через два года после этого события в Англии была составлена комиссия с этой целью, и, вероятно, тогда и был устроен громоотвод при пурфлитских пороховых магазинах близ Лондона.
Статистические сведения 1784 г. показывают, что в Европе тогда существовал 391 громоотвод, не считая пороховых магазинов; по всей вероятности, громоотводов было более, но во всяком случае очень мало.
В Петербурге и Варшаве было из этого числа по 6 громоотводов. Хотя пороховые магазины во всей Пруссии были защищены громоотводами, однако Фридрих Великий не согласился на постановку такового в Сан-Суси на королевском дворце. Во всяком случае в Германии в 1778 г. вышло сочинение (Реймаруса), содержавшее в себе правила устройства громоотвода, которые стали входить там в употребление за много лет ранее (в Гамбурге первый громоотвод поставлен в 1769).
Устройство громоотвода началось с Франклина, но поиски за средствами к защите от молнии относятся к отдаленной древности. По свидетельству Плиния, древние полагали, что земля служит хорошей защитой от грома, поэтому для безопасности прятались в пещеры натуральные или искусственные.
В Японии над подобными помещениями устраивались резервуары, наполняемые водою, которая должна была погашать молнию; римляне делали палатки из тюленьих кож и укрывались там во время гроз; Август надевал на себя такую кожу, Тиверий же носил лавровый венок во время грозы, так как существовало мнение, что лавровые листья не поражаются молнией. Стекло принадлежит к непроводникам электричества: в более близкое к нам время устраивались стеклянные клетки для людей боявшихся грозы.
Знаменитый Вольта имел мысль о пользе разведения больших огней перед наступлением гроз; физическое основание этому мнению есть, так как можно извлекать огнем или тлеющей светильней небольшие количества электричества из окружающих наэлектризованных предметов. В одном приходе близ Чезелы в Италии крестьяне, по совету священника зажигая кучи соломы на полях перед грозою, будто бы предохраняли себя от грозы и града (см. Град), однако известны случаи, когда сильные пожары не мешали разразиться грозе. Мнение, что пушечные выстрелы предотвращают или прекращают грозу, тоже не оказалось основательным.
В католических землях долгое время существовал обычай звонить в колокола для отвращения грозы; но это был скорее религиозный обычай, чем основанный на физических явлениях; напротив, весьма вероятно, что звуковые сотрясения никакого ощутительного влияния на электричество не производят, звонить же во время грозы не следует, потому что молния поражает легко людей вблизи больших металлических масс.
Правила для устройства громоотводов на зданиях.
Общие правила.
1) Все части громоотвода от верхней заостренной части до низа должно делать из одного металла (железа; медь не составляет необходимости), избегая по возможности сочленений и принимая во внимание изменение длины проводников от изменения температуры.
2) Надо избегать острых изгибов и слишком крутых поворотов проводника.
3) Форма поперечного сечения не играет существенной роли; размеры его см. ниже, в частных правилах, но нет достаточного основания рассчитывать их по закону сопротивлений гальванических и вообще установившихся токов.
4) Нет возможности предвидеть все особенности электрического разряда молнии, и потому лучше устраивать возможно большее число остроконечий небольшой высоты, чем небольшое число высоких; число проводников должно быть значительно.
5) Проводник должен быть наилучшим образом соединен с землею и почвенною водою; если он проходит вблизи газовых и водяных труб, то безопаснее соединить эти трубы с проводником, что и увеличит поверхность соприкосновения с землею; если эти трубы находятся внутри защищаемого от молнии здания, то соединение их с проводником лучше сделать внизу, в земле. Следует вести проводник подалее от тонких свинцовых труб, так как они легко плавятся при переходе в них разряда.
6) Полезно, чтобы проводник в некоторых местах составлял замкнутое целое, т. е. имел бы ответвление, которое бы вновь с ним соединялось в другой точке.
7) Нелишне изолировать проводники от стен и кирпичных труб, так как кирпичи могут быть разбросаны при переходе в них разряда.
8) Безопаснейшее устройство громоотвода состоит в покрытии здания металл. сетью (фиг. 19, табл.), соединенной с землею. Советуют устраивать внутри здания вторую подобную предохранительную сеть, соединенную с землею, но не имеющую прикосновения первой.
Громоотводы
Такое устройство рекомендуется для хранилищ взрывчатых веществ, причем внутреннюю клетку можно заменить сплошной из листового железа.
9) Если система (французская) громоотвода порохового магазина состоит из отдельных мачт с громоотводами (фиг. 20), то полезно соединить мачты металлически между собою кроме хорошего соединения их с землею.
10) Во всяком случае ни внутри, ни в стенах порохового здания не должно быть больших металлических масс, например, труб.
11) Телеграфные станции и дома с наружными электическими проводами должны иметь хороший громоотвод в том месте, где провода входят в дом (см. в конце статьи).
12) Центральная осветительная станция, имеющая высокую дымовую трубу, соединенную с котлами и динамо-машинами, должна быть разъединена посредством громоотвода от проводов, по которым идут токи от машин. В противном случае даже небольшая часть грозового разряда, войдя в проводы, может испортить много ламп, в особенности если они уже и без того работают почти в полную свою силу.
13) Телефонные проводы и вообще всякая сеть проводников, даже подземных, должны быть защищены громоотводом.
14) При постройке здания, на котором должен быть поставлен громоотвод, надо заранее металлические части в стенах соединить между собою и с землею.
15) В городах, где дома крыты железом и водосточные трубы, а также влажные стены служат во время дождя проводниками, опасность от удара молнии вообще незначительна, за исключением высоких зданий, которые должны быть снабжены громоотводами.
16) Если здание окружено деревьями, находящимися в значительном расстоянии от его стен, то можно полагать, что деревья ослабляют грозовые тучи без вреда для здания; если же деревья касаются здания, то лучше иметь на нем громоотвод.
17) От времени до времени надо удостоверяться в исправном состоянии громоотвода.
Молния – мощное проявление сил природы, с которым человек сталкивается с завидной регулярностью. Это электрический разряд, возникающий из-за взаимного трения потоков теплого воздуха с каплями воды облаков и с землей. Его энергия настолько велика, что он валит деревья, поджигает деревянные кровли, выводит из строя электроприборы и всю электропроводку. Для защиты от негативных последствий удара молнии устанавливают молниеотводы.
Устройство молниеотводов нельзя назвать сложным, однако при их строительстве надо руководствоваться принципами надежности, пожаробезопасности и соблюдать параметры, описанные в инструкциях.
Земля, по сути своей, представляет огромный конденсатор. Одна обкладка – поверхность планеты и всего, что на ней находится. Другая обкладка выполнена из свободных зарядов в атмосфере. Воздух в этой системе играет роль диэлектрика. Именно его пробой и представляет собой молнию.
Осознав суть молнии как электрического процесса, изобрел и разработал устройство первого молниеотвода Бенджамин Франклин. Талантливый физик не смог развить свой дар в науке из-за бурной политической деятельности, благодаря чему его портрет изображен на стодолларовой купюре.
Тесла понял, что молния ударяет в самую высокую точку, связанную с Землей, по причине наименьшей толщины диэлектрика (слоя воздуха). В результате серии проведенных опытов, воздушный змей стал первым молниеотводом в истории. В России еще раньше подобные эксперименты проводил Ломоносов совместно с другим физиком Рихманом.
Вообще, молниеотвод – это устройство, отводящее разрушающую энергию молнии от защищаемого объекта и рассеивающее ее посредством заземления. О значении молниеотводов знали много веков назад, наблюдая, как молнии попадают в высокие деревья, колонны и башни. Однако научные эксперименты и обоснованные выводы были сделаны только в XIII веке.
В принципе, устройство любого молниеотвода подразумевает наличие трех составляющих.
Молнеприемник должен выдерживать напряжения в миллионы вольт, высокую температуру и существенное ударное воздействие (молния может расщепить крупное дерево). Эту часть молниеотвода изготавливают из проводящего металла. Применяют стальную проволоку большого диаметра (10-12 мм), стальную полосу или пруток.
Токопровод, связывающий молниеприемник с заземлителем, выполняется из проводника, и должен выдерживать кратковременное протекание колоссальных токов. Производством токоотводов занимаются отечественные и зарубежные фирмы. Вместе с проводником они предлагают крепления, что значительно упрощает монтаж устройств.
Третья часть молниеотвода – заземляющее устройство (ЗУ), способствующее беспрепятственному растеканию тока в землю из токопровода.
Сюда же справедливо можно было бы добавить и основание, на котором собрана вся эта конструкция. Но обычно в его качестве выступают сами объекты защиты (здания, опоры ЛЭП и прочее), хотя устройство молниеотвода может предполагать его размещение как самостоятельной единицы на отдельном основании.
Для предотвращения коррозии элементы молниеотвода должны быть оцинкованы или хотя бы окрашены. Если применяется покраска, то часть заземлителя, находящаяся в грунте, не окрашивается.
В общем случае можно выделить следующие виды громоотводов, применяемых на практике:
Стоимость сетчатого громоотвода весьма высока. Поэтому, несмотря на высокую степень защиты, такие устройства применяются крайне редко, когда молниезащита имеет особое значение. Тросовые и стержневые системы примерно равнозначны по эффективности, но из-за простоты в обслуживании и небольшой разницы в стоимости последние имеют приоритет в применении.
Отдельным видом молниеотводов является . Внешне они практически ничем не отличаются от стержневых устройств. Разница лишь в том, что в молниеприемник (самый кончик) встраивается электронное устройство, способствующее генерации высоковольтных импульсов во время грозы. Создавая такую «приманку» для молнии, активные системы в буквальном смысле ловят ее. Устройство такого типа принято считать самыми эффективными.
Есть компании, освоившие производство молниеотводов на промышленной основе, но зачастую эти устройства, учитывая их простоту, делают самостоятельно.
Сразу следует оговориться, что требования ПУЭ предусматривают выполнение соединений между всеми частями молниеотвода исключительно сваркой. Если это невозможно, допускается резьбовое соединение болтами и гайками. Площадь шайб, применяемых при резьбовом соединении, должна быть увеличена. Не допускается производить монтаж элементов системы скруткой проводов или какими-либо другими методами.
Разумеется, высоту молниеприемника, в основном определяющую его эффективность, необходимо максимизировать. Согласно инструкции РД, для обеспечения надежной защиты надо поднять громоотвод минимум на 3 м над поверхностью сооружения. Это касается стержневых устройств. Высота прокладки тросового молниеотвода зависит от длины и высоты здания, конструкции заземлителя и удельного сопротивления грунта, может составлять 3-4 м. Для монтажа троса рекомендуется укреплять деревянные опоры на обоих коньках здания, а между ними натягивать тросовый громоотвод, если речь идет о коньковых крышах.
Конструктивные особенности сеточных громоотводов позволяют крепить такие устройства значительно ниже. В зависимости от шага сетки они могут быть расположены в десятке или нескольких десятках сантиметров от плоской кровли. Сетка с ячейками 6Х6 см может быть уложена непосредственно на поверхность крыши или даже под слой утеплителя, если он не горюч.
Токопровод (токоотвод) это не менее важный элемент молниеотвода, чем молниеприемник или заземляющее устройство. Если молниеприемник должен иметь площадь поперечного сечения, равную 100 мм2 (пруток диаметром 12 мм), токоотвод, не испытывающий термической и ударной нагрузки, не может иметь диаметр менее 6 мм (ПУЭ). Увеличенное сечение токоотвода, принимая во внимание возможную величину протекающего по нему тока, только приветствуется.
Заземляющее устройство молниеотвода чаще всего соединяется с заземляющим контуром всего здания. В случае стоящего отдельно устройства молниезащиты в качестве ЗУ используются металлические штыри, забиваемые или закапываемые в грунт. Для улучшения проводимости иногда эти штыри объединяют в группы, сваривая из них конструкции прямоугольной формы при помощи стальной полосы. Но в любом случае требования ПУЭ регламентируют сопротивление между ЗУ и землей, которое не должно превышать 40 Ом при удельном сопротивлении почвы 1 кОм*м.
Все элементы молниеотвода должны быть надежно защищены от коррозионных разрушений. Наилучший вариант доиться этого состоит в использовании для элементов системы оцинкованной стали.
Схема зоны защиты одного отдельно стоящего стержневого молниеотвода представляет собой большой конус. Для громоотводов, не превышающих высоты 150 м, принимаются следующие габаритные размеры устройства:
где h – высота молниеотвода; h0 – некоторая высота (обычно уровень крыши); rx – диаметр основания конуса на высоте h0.
Определившись с условными габаритами, можно использовать формулу
h = (rx + 1,63hx)/1,5
для вычисления требуемых параметров. Если, например, известны rx и hx (требуемый радиус зоны защиты и заданная высота этой зоны), можно вычислить высоту одиночного стержневого молниеотвода, требуемую для надежной защиты h. И, наоборот, при известных h и hx легко вычисляется радиус зоны rx и, сравнивая его с необходимым, делается заключение об эффективности устройства молниезащиты.
Примерно те же действия проводят и при расчете двойного стержневого молниеотвода и, в принципе, группы таковых. Здесь лишь нужно учесть расстояние L, на котором штыри находятся друг от друга. Построив круговые зоны защиты каждого из них, смотрят на их пересечение. Если все защищаемое пространство лежит в их пределах, значит, надежная защита обеспечена. По тому же сценарию можно определить зоны защиты разновысоких устройств.
Зона защиты тросового молниеотвода, точнее, ее основание имеет форму скругленного прямоугольника. Для одиночного устройства этого типа высотой h менее 150 м принимаются следующие допущения:
где hоп – высота опоры.
Тогда для зоны на уровне земли принимаются габариты:
h0 = 0,85h; r0 = (1,35 – 0,0025h)h; rx = (1,35 — 0,0025h)(h — hx/0,85).
Для зоны, находящейся на некоторой высоте hx, эти размеры задаются следующим образом:
h0 = 0,92h; r0 = 1,7h; rx = (h — hx/0,92).
Как и в случае со стержневым молниеотводом, тросовое устройство также имеет формулу, позволяющую определить любые его параметры по заданным, а именно:
h = (rx + 1,85hx)/1,7.
С ее помощью можно определить необходимую высоту устройства, по известным параметрам площади, нуждающейся в защите, и ее высоте расположения или провести обратную процедуру.
На самом деле, расчет зон защиты молниеотводных устройств немного сложнее. Описанные методы показывают лишь принципы, на которых он строится. Более подробную информацию можно без труда найти в специальной литературе.
В последнее время мы все чаще сталкиваемся с ситуациями, когда в дома попадает молния и из-за отсутствия соответствующей защиты происходит возгорание. Чтобы такого не допустить и себя обезопасить, можно сделать громоотвод своими руками.
При этом такое устройство будет достаточно функционально и продуктивно, если, конечно же, правильно его смонтировать. Стоит сказать, что хотя громоотвод имеет достаточно простую конструкцию и при наличии свободного времени и необходимых материалов каждый может его изготовить, тем не менее понадобиться учесть множество факторов для определения правильных параметров монтажа, так как важно не просто иметь защиту для своего дома и электрических приборов, но и быть уверенным в правильном ее функционировании.
Громоотвод - это специальная установка, которая притягивает к себе электрический заряд молнии и перенаправляет его от дома по проводнику в землю. Таким образом, молния не причинит никаких разрушений и не принесет вреда. Громоотвод состоит из двух блоков:
Наружный блок представляет собой токоприемник (молниеприемник), соединенный с токопроводом, который выполняет распределение заряда. Внутренний блок защитит ваш дом от скачков напряжения, а, следовательно, предотвратит выход из строя электроники. Наверное, каждый слышал, что если электрический заряд молнии имеет большую силу, то все электрические приборы в доме сгорают. Так что появляется еще одна причина сделать громоотвод.
Для правильного выбора схемы устройства дачного громоотвода предварительно необходимо изучить конструкцию здания и в соответствии с "Инструкцией по устройству молниезащиты зданий и сооружений" (Инструкция РД 34.21.122-87) определить необходимый уровень защиты. Невысокие и небольшие по площади частные дома обычно относятся к III категории молниезащиты.
Эффективной грозозащитой является та, что надежно оберегает здание и все что находится внутри него от прямого попадания в него молнии и от вторичных ее разрядов в электрических сетях. Дачный громоотвод обычно представляет собой молниеприемник, который соединен с заземлением с помощью системы токоотводов.
Молниеприемник
Устройство, которое непосредственно принимает удар молнии на себя, называют молниеприемником. Это наиболее заметный и значимый элемент схемы промышленного или дачного громоотвода. Существуют стержневые, тросовые, сетчатые приемники.
Самым популярным и известным благодаря Бенджамину Франклину является стержневой молниеприемник, который представляет собой металлический штырь из нержавейки, алюминия или меди. Он устанавливается обычно на 2 м выше самой высокой точки защищаемого здания. Этот вид молниеприемников наиболее простой в исполнении и достаточно дешевый.
Тросовый молниеприемник представляет собой две мачты, установленные по периметру защищаемого объекта, и натянутых стальных тросов между ними. Молниеприемная сеть - это сетка, из металлических прутьев уложенная на крыше здания с определенным шагом.
Для небольших частных домов отличным приемником молний может стать металлическая крыша. Если кровля дома сделана из другого материала, то для устройства защиты лучше выбрать молниеприемную сетку, а для деревянных дачных домиков чаще применяют активную защиту.
Токоотводы
К заземляющему устройству ток поступает по токоотводам. В соответствии с вышеуказанной Инструкцией РД 34.21.122-87 токоотводами в жилом доме могут быть различные конструкции здания из стали, алюминия или меди (рамы, пожарные лестницы, арматура железобетонных плит). Специальные токоотводы обычно укладываются снаружи по периметру здания с шагом 25 м. Эффективность токоотводов зависит от непрерывности электрической сети. Обычно с молниеприемником и заземляющими устройствами они соединены сваркой.
Заземление
Заряд молнии в почве рассевается с помощью заземляющих устройств. Ими в соответствии с Инструкцией РД 34.21.122-87 чаще всего являются железобетонные фундаменты или вертикальные электроды, глубоко уходящие в грунт. Последний вид заземления обязательно защищается от коррозии, а электроды надежно соединяются с горизонтальной шиной и друг с другом.
Итак, если вы пришли к выводу, что хотите сделать громоотвод для дачного дома своими руками, то вам необходимо знать, как изготавливается это устройство. Для начала необходимо изготовить стержневый токоприемник, к которому затем будет крепиться токопровод , который можно сделать из обычной железной проволоки. Только выбирайте проволоку как можно большего сечения, например 6-8 мм. Также токопровод соединяет токоприемник с контуром заземления.
Контур заземления можно изготовить из полосы железа размером примерно 4х50 мм. Электрод следует выполнить из стального прута, выбрав для этого диаметр не менее 18 мм. Учитывайте, что все соединения следует проводить лишь при помощи сварочного аппарата. Если же у вас нет такой возможности то можно использовать стальные хомуты на болтах, но такие соединения будут менее эффективны.
2) Материал крепежа кустарного производства при прохождении тока молнии с большой долей вероятности может не выдержатиь огромных температур и просто расплавится. Поэтому всегда необходимо знать параметры используемых материалов и выполнить необходимые расчеты. Но проще купить готовые комплектующие у производителей молниезащиты, тем более, что цены на элементы крепления, особенно отчественные, приемлемые. Плюс вы получите необходимую консультацию специалистов по грамотному монтажу.
3) Есть такое правило: вы либо делаете изолированную молниезащиту и выдерживаете необходимое расстояние пробоя, либо соединяете все металлические элементы вместе и выводите на заземление. Здесь автор использует изоляторы и соответственно первый способ, а значит воздушный промежуток между приемником/токоотводом должен быть не меньше минимального расстояния R, которое конкретно в данном варианте должно равняться 300-400 мм, чего не заметно. Без заземления еще и кровли здесь гарантированно будет возникать опасная разность потенциалов.
4) Вариант заземлителя в виде единственного воткнутого в землю штыря не может считаться надежным ни при каком сопротивлении грунта, тем более что токоотвод, по которому приходит разряд от молниеприемника, тоже единственный. Даже во времена еще СССР при полном отсутствии знаний и расчетных параметров сопротивления грунта всегда делали очаговое заземление в форме треугольника или П-образного контура.
Вид выбранного для дачного громоотвода молниеприемника определяет тип и схему его защиты. К типовым схемам относят организацию:
Для плоских и двускатных крыш коттеджей независимо от материала кровли специалисты рекомендуют использовать молниприемную сетку. Для ее организации применяют стальные, медные или алюминиевые прутья диаметром до 8 мм. Сетка устанавливается непосредственно на крыше или под утеплителем, если основание кровли не горючее (Инструкция РД 34.21.122-87).
В зависимости от уровня защиты токоотводы монтируются непосредственно к сетке по всему периметру с шагом от 10 до 25 см.
Стержневая схема молниезащиты представляет собой металлический штырь, прикрепленный к дымоходу или другим конструкциям кровли как минимум на 2 м выше самой высокой ее точки.
Установка стержня выполнена правильно, если в основание конуса с вершиной в крайней точке молниеприемника полностью попадает защищаемый объект. Увеличение высоты стержня расширяет защищаемую зону. Такой вид громоотвода подходит и для частных и для промышленных объектов со сложными крышами.
Для двухскатных крыш невысоких зданий можно применять и тросовую схему дачного громоотвода. Для этого между опорами, установленными на коньках, натягивается стальной трос. К его концам обычно примыкают по одному токоотводу, передающему ток к заземлению в грунте, внешне похожему на "куриную лапку". Если схема дачного громоотвода исполнена грамотно, разряды молнии уходят в почву за пределами защищаемого дома. При обустройстве молниезащиты данного типа важно учитывать провисание троса.
На выбор схемы организации дачного громоотвода влияет множество факторов, параметров и условий. Поэтому это достаточно сложное и ответственное мероприятие требующее определенных профессиональных знаний и опыта. Наша компания поможет выполнить проектирование, а также установку наиболее эффективной молниезащиты для вашего дома. Кроме того, мы предоставляем услуги по обустройству громоотвода под ключ. В разделе "Наши объекты" представлены фото громоотводов и описание наших реализованных проектов.
Громоотвод, защищающий от прямого попадания молнии, будет работать как часы, если грамотно и правильно выбрать необходимые материалы для создания эффективной и надежного молниезащиты здания. На цену дачного громоотвода влияют следующие параметры:
Сегодня многочисленные интернет - магазины предлагают большой выбор стержней и тросов из стали, меди и нержавейки, а также держателей и зажимов и дают прекрасное описание своих товаров. Однако самостоятельно трудно изготовить громоотвод безупречного качества. Кроме того, никто не даст гарантию на работу системы, собранной из материалов с разными эксплуатационными характеристиками.
Наша компания предлагает со склада в Москве купить комплектующие для громоотводов известных и прекрасно зарекомендовавших себя производителей из Германии, Франции, Турции и других стран: OBO Bettermann, J. Propster, BS-Technic, Dehn+Sohne, Duval Messien, Citel, Forend.
Специалисты нашей компании помогут выбрать наиболее надежный и эффективный дачный громоотвод по приемлемой цене с учетом всех особенностей вашего дома. Наши консультанты подробно ответят на любые интересующие вопросы и составят смету.
У нас можно заказать выполнение необходимых замеров переходных сопротивлений, сопротивления заземляющих устройств, проверку наличия цепи заземления и заземляемых элементов. Опытные профессионалы компании могут также выполнить проектирование и установку громоотвода "под ключ". Мы предоставляем услуги по сервисному обслуживанию различных систем защиты от молний перед началом сезона гроз и по договоренности с клиентом производим их ремонт.
Частный дом - это всегда море хлопот и забот, особенно в части его обустройства. Например, когда мы строим себе жилье, мы стараемся сделать его самым надежным и долговечным, чтобы с ним не случилась беда, как с домиками Ниф-Нифа и Нуф-Нуфа. Поэтому важно все: и выбор технологии строительства, и подбор материалов, и конструктивные особенности будущего здания. Большую роль играет и громоотвод в частном доме.
Сегодняшние новости просто насыщены различными событиями, связанными с и катаклизмами. И одно из самых опасных для человека - это молния. Если она попадет в дом, это может привести к пожару, а потому громоотвод в частном доме обязательно должен быть. Согласно законам физики, молния - это искра электрического происхождения. Чтобы достичь земли, она ищет проводник из металла. И такие элементы, как антенны, металлический дымоход, цинковая кровля способны спровоцировать попадание молнии в них. А это может привести к беде.
Именно для защиты дома от таких опасных последствий выполняется устройство громоотвода в частном доме. В идеале его нужно сооружать на отдельной вышке, чтобы в случае попадания молнии удар пришелся не на дом, а на саму вышку. Но прежде чем сооружать громоотвод, нужно заняться определенными расчетами. Во-первых, нужно найти под эту конструкцию место. Как правило, для этого выбирают наиболее удаленный от жилого объекта клочок земли. Во-вторых, важную роль играет высота громоотвода: она должна быть как минимум на два метра выше здания, но при этом не быть слишком высокой.
Чтобы поставить громоотвод в частном доме, нужно соорудить саму вышку. Конструкция ее может быть любой, главное, чтобы в середине вышки было пространство - сюда будет уложен проводник-заземлитель. На вершинах вышки устанавливаются хомуты, к ним крепится медный или алюминиевый стержень, который соединяется с заземлением. Готовую вышку нужно вкопать в землю на глубину не меньше двух метров. После укрепления конструкции громозащита и заземление соединяются. Чтобы обустроить заземление вокруг вышки, нужно начертить треугольник с равными сторонами. В его вершины на глубину примерно в два метра вкапывается арматура - она служит как Затем следует соединить их между собой прутьями из металла. Последняя стадия работ - подсоединение проводника молниеотвода к заземлению.
Чтобы правильно и грамотно соорудить громоотвод в частном доме, схема просто обязательна: она поможет избежать возможных ошибок. Кроме того, важно все соединения выполнить тщательно и ответственно - только в этом случае можно будет защитить свой дом. Проводник лучше всего обложить гофрой - поможет предотвратить появление окисления, что снизит токопроводящие свойства. Вышку также нужно покрасить, чтобы защитить ее от коррозии.
Громоотвод в частном доме - важная составляющая безопасности проживания в нем. Особенно актуально это сооружение для открытых участков или зон, расположенных на возвышенностях. О громоотводе стоит задуматься еще на загородного дома - это позволит своевременно защитить ваше жилище от одной из наиболее опасных стихий.
