Защищаем частный дом от молнии – обзор хорошего громоотвода. Стоит ли заниматься молниезащитой? Нужно ли делать молниезащиту в частном доме

Нужна ли молниезащита?

Молнии, атмосферные разряды постоянный и практически повсеместный спутник людей. Их ужасающая сила представлялась нашим предкам проявлением воли богов. В мировой науке и практике разработаны эффективные методы защиты от последствий атмосферных разрядов. Защита от молнии - это комплекс мер по защите жизни и здоровья человека и его имущества. В настоящий момент молниезащита , как набор норм, приёмов и средств, является динамично развивающейся частью мировой техники.

Молния и её поражающие факторы.

Атмосферные разряды имеют сокрушительную силу и их разнообразные последствия представляют серьёзную угрозу для жизни человека и его имущества.

Существует несколько молниевых теорий, но главное то, что разность потенциалов до 1000 kV в облаках по отношению к поверхности земли вызывает разряд чудовищной силы до 200kA, который сопровождается вспышками, раскатами грома. Разогрев атмосферного канала разряда достигает 30 000 град. Средняя продолжительность разряда, наиболее часто возникающего удара молнией "облако-земля", составляет примерно 60-100 мкс. Многообразие поражающих факторов и последствий удобнее проанализировать на примере таблицы.

Проявление угрозы	Поражающие факторы	Возможные последствия
Прямой удар молнии в здание	Разряд до 200 кА, до 1000 кV, 30 тыс. о С	Поражение человека, разрушения частей зданий, пожары
Удалённый разряд при ударе молнии в коммуникации (до 5 и более км.)	Занесённый грозовой потенциал по проводам электроснабжения и металлическим трубопроводам (возможный импульс перенапряжения - сотни кV)
Близкий (до 0,5 км от здания) разряд молнии	Наведенный грозовой потенциал в проводящих частях здания и электроустановки (возможный импульс перенапряжения - десятки кV)	Поражение человека, нарушение изоляции электропроводки, возгорание, выход из строя оборудования, потери баз данных, сбои в работе автоматизированных систем
Коммутации и короткие замыкания в сетях низкого напряжения	Импульс перенапряжения (до 4кV)	Выход из строя оборудования, потери баз данных, сбои в работе автоматизированных систем

Из вышеперечисленного можно сделать выводы:

молнии, грозовой потенциал представляет для жизни человека и его имущества реальную и многообразную угрозу.
окружающая человека среда, по мере насыщения чувствительным современным электронным оборудованием, стала чрезвычайно уязвимой к воздействию атмосферных и коммутационных перенапряжений.

В качестве примера можно привести следующие статистические данные: более 25% страховых выплат в Германии приходится на покрытие ущерба от молнии и перенапряжений.

Необходимость молниезащиты и защиты от перенапряжений не вызывает сомнения у каждого, кто стал очевидцем последствий атмосферных разрядов.

Краткий перечень проблем связанных с защищённостью существующих сооружений, проектированием и реализацией молниезащиты зданий на территории РФ.

В своей основе проблемы российской молниезащиты имеют нормативный характер. Действующие на территории РФ нормы в области молниезащиты не отражают, в полной мере, достижений современной науки и техники. Эффективные методы и средства молниезащиты наиболее полно представлены в нормах МЭК (Международная электротехническая комиссия) и подтверждены широким практическим применением в промышленно развитых странах.

Для удобного восприятия текста статьи необходимо привести функциональные названия базовых разделов системы молниезащиты, принятых в международной практике.

При весьма обобщённом сравнении мировых и российских стандартов можно сделать ряд принципиальных выводов.

По разделу внешней молниезащиты:

В отличии от норм РФ в стандартах МЭК детально разработан метод защиты посредством наложения молниеприёмных контуров (сетки) на сложные кровли зданий в сочетании с защитой выступающих частей.
В российском руководящем документе "Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений" (РД 34.21.122-87) не закреплена мировая практика применения антикоррозионных материалов и элементов заводской готовности, в том числе заземлителей и болтовых соединителей из оцинкованной стали в заземляющих устройствах.
В той же инструкции обусловлена однозначная практика приёма удара молнии металлическим кровельным покрытием. В тоже время в нормативных документах МЭК этот метод применяется только в том случае, когда отсутствует необходимость обеспечить сохранность данного покрытия.

По разделу внутренней молниезащиты:

На данный момент международная концепция зональной защиты от импульсного перенапряжения электроустановок зданий, информационных и телекоммуникационных систем, электронного оборудования и оконечных устройств, практически находится вне поля деятельности российских специалистов.

В нормах МЭК тщательно отработаны правила и рекомендации на применение ограничителей перенапряжения в соответствии с зональной концепцией внутренней молниезащиты, а также требования к ним. В тоже время в новой редакции ПУЭ содержится лишь фрагментарное указание о необходимости установки разрядников на вводных электрических шкафах при воздушном вводе питающей линии.
В российских нормах не разработан комплекс методов и средств по защите от грозовых и коммутационных перенапряжений современных слаботочных сетей, оборудования и устройств.

В результате можно привести неполный перечень реальных проблем, с которыми сталкиваются застройщики, подрядчики и владельцы недвижимости.

В условиях отсутствия практики применения элементов заводской готовности реализовать эффективную внешнюю молниезащиту коттеджей, усадеб и подобных зданий возможно только с применением отдельно стоящих высоких стержневых молниеприёмников. Как правило, застройщиков и владельцев не устраивает данное решение, т.к. нарушается архитектурная индивидуальность здания, а его реализация сопряжена со значительными затратами.

Использование металлического кровельного покрытия (особенно металлочерепицы) в качестве молниеприемника может привести к деформации и разрушению листового материала, а также возгоранию ниже расположенных горючих материалов конструкций кровли.

Возникают трудности при устройстве внешней молниезащиты на реконструируемых промышленных, общественных и административных зданиях. На таких объектах дешевле выполнить внешнюю молниезащиту и заземление независимо от токоведущих строительных конструкций, чем определять их пригодность и реконструировать. В условиях практической недоступности на рынке элементов заводской готовности эффективно и экономично реализовать молниезащиту данных объектов затруднительно.

Выполненные из подручных материалов в построечных условиях части молниезащиты и заземляющие устройства имеют, как правило, невысокую долговечность, недостаточную степень защиты от прямого удара, лишены средств защиты от занесённого и наведённого грозового потенциала.

Общественные и промышленные здания городской застройки, имеющие защиту от прямого удара молнии с использованием токопроводящих строительных конструкций, как правило, оснащены электроустановками без устройств внутренней молниезащиты. Владельцы и эксплуатирующие организации могут понести значительные затраты на ликвидацию последствий и покрытие ущерба от грозовых и коммутационных перенапряжений в сетях.

С каждым годом всё шире применяются в быту, управлении, промышленности и связи дорогостоящее и чувствительное к импульсному напряжению информационно-технологическое оборудование, системы телекоммуникации и автоматизации. Бесперебойная их работа и сохранность требует комплексного и квалитетного оборудования по ограничению грозовых и коммутационных перенапряжений с доступными пониманию специалистов правилами применения, инсталляции и эксплуатации.

В данных условиях вызывает живой интерес тема возможного снижения рисков страховых компаний, и соответственно, размера тарифов для страхователей недвижимости и имущества.

Специалисты предлагают Вам создавать новый уровень безопасности домов, в которых Вы живёте, которые Вы строите, оборудуете и проектируете. Комплексное оснащение системным оборудованием ведущего германского производителя OBO Bettermann - проверенное временем эффективное решение по защите от молнии и импульсных перенапряжений.

Что такое молния, мы знаем со школьной парты. Электрический разряд мощностью 100-200 тысяч ампер уничтожает все объекты, куда она попадает. А скорее всего, молнию притягивают высокие сооружения и деревья.

Молниезащита частного дома сегодня, как никогда, актуальна. Наши жилища буквально нашпигованы электроникой, бытовой электротехникой, мобильными телефонами, что увеличивает риск воздействия молнии. Опасность молнии для частных домов, не оснащенных молниеотводами велика - пожар, разрушения в случае прямого попадания разряда. Последствиями разряда в непосредственной близости от здания может стать выход из строя электросети или отдельного прибора - телевизора, компьютера и т.п.

Внутренняя, защищающая от разряда, не попавшего прямо в дом, а, к примеру, в линию электропередач, питающую внутреннюю разводку. В этом случае в электросети возникает перенапряжение, последствия которого могут быть плачевными. Внутреннюю защиту не видно, это небольшой прибор - ограничитель, разрядник, УЗИП, установленный в распределительном щите.
Защита внешняя - это всем знакомый громоотвод (как чаще неправильно называют молниезащиту), установленный на крыше.

Внешняя защита частного дома от молнии

Система бывает пассивной и активной. Принцип действия первой - простой, как все гениальное. Металлический молниеприемник на крыше ловит (притягивает, перехватывает) разряд молнии и посредством токовода направляет его в землю, на заземлитель.

Активная защита от молнии

Такая молниезащита более эффективна, действует в радиусе 100 метров от «хитрого» молниеприемника, который ионизируя окружающий воздух, перехватывает разряд молнии. Дальше работает как и пассивная защита. Главным преимуществом устройства является «покрытие» молниезащитой соседних жилых домов и хозпостроек на довольно большой территории.

Типы внешней молниезащиты дома

По типу конструкции, различают модульно-штыревую, тросовую и сетчатую молниезащиту.

Штыревая

Штыревой система называется из-за молниеприемника, который устанавливается в самой высокой части крыши, и представляет собой металлический стержень (штырь). Эта конструкция подходит для молниезащиты частного дома с крышей из металлочерепицы или любого другого материала.

Тросовая

Установка такого вида защитного устройства допускается, если крыша шиферная, черепичная, но не металлическая.

Молниеприемником служит трос (толстая проволока, катанка) натянутая на высоте 0,3-0,5 м по коньку дома.

Сетчатая

Система считается наиболее сложной в плане монтажа. Выполняется она из катанки диаметром 6-8 мм, которая в виде сетки с ячейками 6х6 метров, укладывается по всей площади кровли. В местах пересечения горизонтальных и вертикальных прутьев - сваривается. К кровле крепится скобами.

Сетчатая молнезащита дома устанавливается, как и тросовая, на кровлю шиферную или черепичную.

Токоотвод

Для этого элемента системы применяется круглая сталь (медь, алюминий) диаметром не менее 6 мм. По кровле и стенам токоотвод крепится скобами. Обычно при монтаже стараются «маршрут» проложить подальше от оконных и дверных проемов, как того требуют нормативные документы, и чтобы не портить экстерьер здания.

При прокладке токопровода нужно соблюдать некоторые простые правила:

На деревянных поверхностях токопровод должен крепиться на расстоянии 15-20см от стены;
Если тросовый приемник большой длины, сетчатый большой площади или штыревой состоит из нескольких элементов, то и токоотводов должно быть несколько (СО 153-34.21. 122-2003)

При строительстве нового сооружения, молниезащита коттеджа или дома уже «заложена» в проектной документации. Но если загородный дом или дачный домик только что куплен и на нем нет «громоотвода», то наиболее разумным решением будет самостоятельно, или с помощью нанятых специалистов обезопасить себя и своих близких от грозовых разрядов.

Если у вас имеются навыки выполнения строительных работ, молниезащита частного дома своими руками не станет проблемным вопросом, но позволит сэкономить средства.

Контур заземления

Принцип устройства заземлителя предельно прост. Три стальных штыря-модуля длиной 1,5-2 метра, диаметром 16-20 мм с цинковым покрытием, забиваются в землю и последовательно соединяются между собой.

Такая конструкция имеет ряд преимуществ:

Возможность монтажа на любую глубину без применения спецтехники;
Малая трудоемкость. Работу может выполнить один человек;
Большая глубина погружения штыря-электрода увеличивает эффективность заземления;
Соединение элементов не требует сварки (на специальных зажимах);
Вся система скрыта под землей.

Контур забивается в землю не ближе 1 м к фундаменту дома, и не ближе 5 м к входной двери.

Принцип действия внутренней защиты дома от молнии

Трудно представить сегодня жизнь без электронных и бытовых электрических устройств и приборов. Вся эта техника включается в электросеть, а от компьютера и телевизора еще и кабели отходят к локальной сети и спутниковой антенне.

Линии передачи данных через ресиверы, серверы, распределительные устройства, электролинии, подвержены ударам молний, влиянию электромагнитных полей. При стечении некоторых обстоятельств высокое напряжение и большой ток по кабелям движутся к низкому потенциалу, т.е. телевизору, холодильнику, компьютеру. Результатом может стать выход электроприборов из строя, возгорание, угроза жизни человеку.

Чтобы уберечь себя и свой дом, нужно внутреннее устройство молниезащиты частного дома или защиты от импульсных перенапряжений.

Действует такая защита просто - мгновенно уравнивает потенциалы между проводниками электротока. Эту задачу выполняет УЗИП - специальное устройство защиты от импульсных перенапряжений.

Установка этого прибора возможна только после устройства надежной внешней защиты. Для реализации в жизнь системы молниезащиты частного дома, разрабатывается проект, где учтены все пути захода в здание высокого напряжения.

После установки УЗИП нетоковедущие элементы подсоединяются к шине заземления, а линии, которые нельзя заземлять, соединяются с шиной через УЗИП.

Для подбора прибора УЗИП существуют правила, которые можно разделить на группы в зависимости от:

Показателей защищаемой сети - ток, напряжение, частота, сечение проводов;
Типа сети - электроснабжение, кабельное ТВ, телефонная линия, сигнализация и т.п.;
Значимости защищаемого объекта - ПК, телевизор или банковский сервер.

Нужна ли молниезащита частного дома

Можно однозначно ответить - нужна! В мире еще много непознанного, тем более загадок природы. Если в городе телевизионная башня или высотное здание «защищает» от молнии множество окрестных домов, то в районе частной застройки таких сооружений, как правило, нет. Зато неподалеку от дома стоит высокая сосна, которая служит естественным «громоотводом». Но это теория, все же лучше и спокойнее себя чувствовать в безопасности в «своей крепости».

Громоотвод в частном доме – это вещь необходимая, но далеко не все знают, как оно работает и для чего вообще нужно. Само название громоотвод в корне неверное, так как гром – это звук.

А зачем его отводить? Это невозможно, да и лишено всякого смысла, а вот молния и молниеотвод – другое дело. Природное явление может представлять реальную угрозу для жилых домов, но так как все привыкли говорить именно о громоотводе, будем пользоваться и этим «термином» тоже.

Система молниеотвода, смонтированная на коньке крыши

Молниеотвод – это металлический шпиль, устанавливаемый на самую высокую точку здания в вертикальном положении или рядом с ним на отдельно стоящей мачте, которая будет выше крыши дома.

Его задача – защищать здание от удара молнии. Штырь по системе металлических проводников, проходящий по кровле и фасаду строения подсоединен к металлическому контуру, который закопан в землю.

Тросовая молниезащита частного дома подключена к контуру заземления

Многие не знакомы с тем, как работает громоотвод. Мыслится это так – при ударе молнии в здание, она будет притянута к шпилю. Заряд стечет по проводнику в землю, где благополучно рассеется.

Если молния попадет в громоотвод, именно так и произойдет, но действует это устройство совершенно иначе – его задача не отводить удары, а не давать им случаться вообще. Как это работает? Приготовьтесь погрузиться в мир теоретической и экспериментальной физики – вперед!

Принцип работы громоотвода для частного дома

Объяснение очень простое:

Во время дождя начинают образовываться грозовые облака, в которых разделяются разряды. То есть, мельчайшие капли воды, из которых они состоят, получают положительные и отрицательные заряды, причем последние скапливаются в основном в нижней части кучевого облака.

Так выглядит кучевое облако

Под заряженным облаком на земле, зданиях и других объектах начинают индуцироваться и скапливаться положительные заряды.

Расположение зарядов и причины образования разрядов молнии

По мере накопления зарядов, между облаком и земной поверхностью увеличивается напряженность электрического поля. Максимальная разница потенциалов достигает нескольких миллионов Вольт. Эта разница и служит причиной образования молнии – атмосфера выступает проводником, через который напряжение разряжается, ослабляясь.
При образовании молнии первым возникает ступенчатый лидер.

Схема появления молнии – все начинается со ступенчатого лидера

Лидер — это слабосветящийся разряд, движущийся по направлению к земле от облака. Его скорость в атмосфере достигает 50 000 км/сек. Проводник – это воздух, неоднородный по своей структуре. Молния выбирает путь наименьшего сопротивления до точки, к которой устремилась. Под неоднородностью понимается наличие мест с большим количеством заряженных частиц, с повышенной электропроводностью.
По мере приближения к поверхности земли лидер «выбирает» те места для удара, где накоплено больше всего положительных индуцированных зарядов.
В момент соприкосновения все отрицательные заряды, которые находятся в ионизированном канале начинают стекать в землю – первыми проходят заряды из самого канала, а потом заряды из облака, то есть разряд идёт снизу-вверх.

Молния бьет в дерево, так как на нем скопилось больше положительных зарядов

Все знают, что молния выбирает для удара самые высокие объекты, например, дома, деревья, вышки или мачты. Однако это не закон – здесь прослеживается влияние других факторов. Многое зависит от электропроводности материала. Простой пример – в деревьях течет сок. Будучи водой с примесями, он хорошо проводит электричество. Индуцированные в земле заряды перетекают к его вершине, притягиваясь к отрицательным зарядам облака. Получается, что расстояние до облака сокращается, и ступенчатому лидеру проще ударить в это место.

Так произойдет, если дерево стоит одно в округе, но когда объектов много, все может сложиться иначе.

Совет! Напоминаем, что прятаться во время грозы под высокими деревьями на открытой местности опасно. Велика вероятность попадания в него молнии.

Заряд молнии через дерево проходит в землю и рассеивается

Описанное перетекание зарядов происходит и по зданиям и другим конструкциям. Когда объектов много, их высота перестает иметь значение. Молния предпочтет объект с большей электропроводностью, даже если он будет ниже. Это полностью объясняет поведение этого природного явления.

Иногда случается так, что молния не трогает высокого здания, а бьет в какую-нибудь будку, находящуюся поблизости. Причина кроется в том, что здесь зарядов накоплено больше. Произойти это может из-за водоносного слоя, находящегося в этой точке, а вода, как хороший проводник, будет накапливать много индуцированных зарядов.

Поведение молнии можно предугадать

Очень часто можно видеть пораженные молнией деревья в руслах рек, а, как известно, реки текут по самым низинным местам рельефа. Все это происходит по той же причине. Поэтому от рек и водоемов во время грозы тоже лучше держаться подальше.

Как работает молниеотвод

Теперь давайте разбираться с тем, как молниеотводу удается уберегать дома от попадания молнии.

Итак, в земле возникает множество индуцированных зарядов, которые перетекают вверх по предметам. Особенно сильно это будет проявляться на заостренных объектах, как шпиль громоотвода.
Казалось бы, заряды накопятся на мачте и молния в нее ударит, но так не происходит, из-за того что на верхушке устройства возникает постоянно горящий коронарный разряд, через который положительные заряды из земли начинают стекать в направлении облака. Благодаря этому заряды не успевают накапливаться в достаточном количестве, а так как поблизости наверняка найдутся более заряженные объекты, молния предпочтет для удара их.
В результате вероятность попадания молнии в громоотвод падает почти до нуля – такое случается, но крайне редко. Даже в Эйфелеву башню бывает да и попадет разряд.

Молния попала в Эйфелеву башню

Как видите, все предельно просто и понятно. Не нужно быть физиком, чтобы понимать причину природных явлений. В общем, на вопрос, нужен ли громоотвод в частном доме, мы ответили. Теперь давайте разбираться с тем, как его смонтировать.

Как установить громоотвод в частном доме своими руками

Разновидностей молниеотводов придумано огромное количество – есть много самодельных разработок, которые просты и не очень по строению и обходятся владельцам практически бесплатно, есть и готовые решения, приобретаемые в магазине. Конечно, последние обеспечивают лучшую защиту, так как расчет конструкции производится профессионалами. При этом решение от производителя проще смонтировать – система является модульной, она надежно закреплена и выглядит очень аккуратно.

Громоотвод из алюминиевого стержня диаметром 8 мм

Лучшие производители

Производителей систем грозозащиты на рынке представлено много. Так как с таким вопросом люди сталкиваются крайне редко, то и названия компаний им говорят мало о чем. Представляем вниманию читателя список фирм, продукция которых ценится в России и остальном мире.

Компания, фото:	Описание:
	Один из лидеров рынка родом из Германии. Продукция этой компании представлена на российском рынке с 2003 года. По все стране имеется развитая дистрибьюторская сеть. Товары этой компании считаются эталоном качества. Их стоимость выше, чем у прочих аналогов.
	Международный электротехнический концерн. Основан в 1937 году во Франции. Выпускает полный спектр устройств для сборки качественных и долговечных систем молниезащиты.
	Еще один знаменитый германский бренд, выпускающий оборудование для молниезащиты. Девиз данной компании – безопасность для человека. Их системы надежны, но и цену имеют соответствующую.
Терра Цинк	Продукция зарубежных компаний обходится достаточно дорого, поэтому многие предпочитают покупать товары российских или стран ближнего зарубежья производителей. Белорусская компания «Терра Цинк» наладила выпуск систем молниезащиты, качество которых мало чем уступает прочим аналогам. Для установки можно приобрести полный комплект оборудования от этого производителя.

В чем может быть разница по качеству подобных статических систем, спросите вы? Прежде всего, речь идет о толщине металла, надежности креплений, о толщине слоя цинкового покрытия, если проводники используются стальные. Особенно важно последнее, так как при истончении покрытия металл быстро ржавеет. Купить можно продукцию и других производителей, но читайте предварительно отзывы в интернете.

Комплект заводской молниезащиты

Модели громоотводов существуют самые разные, но общее назначение деталей у них похожее. Проектирование системы осуществляют до покупки. Собирается она из следующих деталей.

Детали, фото:	Описание:
Токоотвод	Железный стержень, который и формирует основную часть системы громоотвода. Его диаметр составляет 8 мм, крепится он к разным поверхностям через специальные кронштейны. Процесс установки разберем дальше.
Коньковый держатель	Токоотвод необходимо пропустить через всю крышу по самой высокой ее части, коей является конек. Для монтажа используются скругленные и треугольные коньковые держатель, которые подбираются под форму конька.
Молниеприемный стержень	Это тот самый штырь, на конце которого горит коронный разряд. Монтируется он в самую высокую точку крыши. Габариты у этой детали бывают разные. Иногда их делают в виде больших мачт.
Основание молниеприемника	В некоторых системах молниеприемник монтируется на бетонное основание. В других моделях он крепится при помощи металлических кронштейнов прямиком к стенам дымоходов и вентиляционных шахт.
Зажим прута на штыре	Этот соединитель используется для подключения штыря к токоотводу.
Зажим «прут-прут»	Эта деталь похожа чем-то на предыдущую, но используется она для соединения двух концов прутов.
Держатель на водосток	Для фиксации токоотвода на водостоках применяются вот такие держатели.
Контрольно-измерительный колодец грунтовой	Эта полимерная коробка вкапывается в землю. В нее заходит токоотвод и соединяется со штырем заземления. При необходимости ревизии, в колодец остается удобный доступ.
Штырь заземления токоотвода и фурнитура для него	Заземление требуется хорошо заглубить ( можете узнать из статьи на нашем сайте). Для этого используется составной штырь, который может быть забивным или винтовым. При сборке детали используется заостренный наконечник, облегчающий вход в грунт, стержни с резьбой на концах, соединительная резьбовая муфта и боек, через который можно наносить удары кувалдой без риска повредить резьбу, или вставлять его в перфоратор.
Смазка электроповодащая	Используется для защиты соединений и улучшения их токопроводящих свойств.

Так же в список можно добавить кровельные и стеновые кронштейны, через которые токоотвод монтируется на соответствующие поверхности.

Молниезащита частного дома своими руками — чем устанавливать громоотвод

Подобные системы хороши тем, что для установки не требуется специализированного инструмента – применяется то, что есть в доме у каждого хорошего хозяина, а именно:

Перфоратор для бурения монтажных отверстий
Гаечные ключи для заворачивания болтовых соединений.
Большой молоток или кувалда для забивания штыря заземления в грунт.
Кисточка для нанесения смазки на соединения.
Лопата и лом для копки траншеи под токоотвод и контрольно-измерительный колодец.

Схема громоотвода в частном доме – порядок сборки

Теперь давайте рассмотрим пошаговый порядок действий при монтаже громоотвода. В качестве примера разберем комплект оборудования от компании «DEHN+SOHNE».

Двускатную кровлю без надстроек проще всего выполнить при помощи круглого токоотвода. Сделан он может быть из алюминия или оцинкованной стали.
Первым делом монтируются коньковые держатели. Эти детали состоят из двух скругленных скоб и винтового зажима. Они могут раздвигаться и регулироваться под размер конкретного конька.

Громоотвод для дачного дома своими руками — установка конькового держателя

На держателях вкручиваются кронштейны с защелками, в которые впоследствии будет вставляться токоотвод. Детали нужно расставлять по всему коньку с шагом 100 см. Это позволит пруту не провисать под собственным весом.
Затем устанавливаются кровельные держатели, имеющие штампованную часть для загиба. Крепятся они на саморезы прямо к обрешетке, находящейся под кровельным материалом. Перед установкой кровля частично разбирается. Проще всего провести такие манипуляции с черепицей, тот же профнастил придется откручивать целым листом. Шаг расстановки этих держателей также составляет 100 см. Их пускают по одному из краев здания.

Установка стенового кронштейна

В коньковые держатели монтируется токоотвод. Для этого достаточно откинуть все защелки, установить круглый проводник, и защелкнуть фиксаторы обратно. Края прута необходимо сделать длиннее крыши примерно на 15 см с каждой стороны. После установки они загибаются под углом 45 градусов вверх. Это позволит увеличить зону охвата защиты.

Токоотвод установлен в держатели, его концы загнуты вверх

Затем аналогичным способом монтируется стеновая и кровельная части токоотвода. Прут повторяет форму строения и нигде его не касается. При прохождении водостока ставится специальный держатель для этого места.

Крепление токоотвода к водостоку

Присоединение токоотвода к молниеприемнику осуществляется при помощи клеммы типа MV. Чтобы соединение было надежным винты затягиваются с усилием 25 Ньютон метров.
Путей можно сделать несколько. Растекание тока молнии по разветвленной сети приводит к снижению электромагнитного поля внутри защищаемого объема. Так работает экранирующий эффект.

Перпендикулярное соединение прутов через зажим

Особое внимание следует уделить узлу соединения токоотвода и контура заземления. Чтобы была возможность нормально измерять сопротивления проводников, это соединение делается разъемным – при помощи кольцевой клеммы с двумя болтами. В качестве контура заземления могут быть использованы металлические стержни арматуры фундамента – такое решение реализуемо на этапе . Отдельные пруты арматуры при этом соединяются при помощи сварки. На выходе к ним присоединяется через специальные соединители металлические плоские полосы.

Соединение токоотвода с заземлением

Если на крыше имеются надстройки, например, каминная труба или антенна, то нужно побеспокоиться и об их защите. Для этого применяют стержневые молниеприемники, устанавливаемые вертикально. При помощи клемм и кронштейнов сооружается высокая конструкция, как показано на следующей картинке.

Стержневой молниеприемник соединен с металлической трубой, на которой закреплена антенна, что позволит эффективно снять разряд и с нее

Также можно молниеприемник закрепить на самой надстройке, если применить специальные кронштейны и изолированный токоотвод. Для соединения отдельных веток молниезащиты можно использовать токоотвод, так как к нему ранее был подсоединен металлический кронштейн.

Молниезащита дома: зачем устанавливать громоотвод. Чем нам грозит попадание молнии в наш дом или рядом с ним? Что необходимо сделать для того, чтобы во время грозы чувствовать себя в безопасности? На сегодняшний день нет недостатка в средствах защиты, но надо знать, когда и как их использовать.
В России и Украине наблюдается в среднем 25–30 грозовых дней в году. Большинство из них приходится на весну и лето, и именно в это время чаще всего возникают атмосферные разряды, то есть молнии. Во время грозы в землю может ударить от нескольких до нескольких десятков, а иногда даже свыше сотни молний. Вероятность того, что молния попадет в жилой дом, обычно не очень высока, поэтому большинство частных домов не оснащено наружной системой молниезащиты (это регулируется соответствующим нормативным документом). Зато значительно более высокой является вероятность попадания молнии в различные объекты, расположенные по соседству с домом.

Нужна ли молниезащита?

Каждый дом должен быть защищен от возможных последствий разряда молнии посредством установки внутренней системы защиты против возникающих при этом перенапряжений.

Молниезащита: как оценить риск

Для того чтобы определить вероятность попадания молнии в конкретное здание, необходимо принять во внимание несколько факторов, в том числе:

Частоту гроз в данном регионе и мощность атмосферных разрядов – больше всего гроз наблюдается в западных областях Украины – более 100 часов в году, меньше всего – в Автономной Республике Крым – от 40 до 60 часов гроз (см. карту на странице 113);
Вид застройки – дом высотой более десяти метров, к тому же, расположенный на открытой местности, значительно более подвержен угрозе непосредственного попадания молнии по сравнению с более низким домом, по соседству с которым растут высокие деревья или расположены другие высокие здания. Угрозе попадания молнии также подвержены дома с крутой крышей или с высокими, острыми элементами архитектуры, например, с башенками. Дома высотой более 15 м обязательно должны быть оснащены наружной системой молниезащиты;
Рельеф местности – намного более высокая опасность попадания молнии существует, если дом стоит на возвышенности.

Последствия разряда молнии

Одним из наиболее серьезных последствий удара молнии является пожар – как правило, в результате попадания разряда молнии в сооружение, не имеющее молниезащиты. В прошлом году на территории нашей страны было зафиксировано более 378 таких случаев.

Но значительно чаще следствием атмосферных разрядов являются перенапряжения в электрической сети, которые вызывают значительные повреждения электрических бытовых приборов, установленных в домах. Связанный с этим ущерб бывает очень серьезным.

Молния – это мощный электричес¬кий разряд, поэтому опасно не только ее прямое попадание, но и такое, которое происходит на определенном удалении, составляющем даже 1,5 км. Это касается как разрядов молнии, идущих в направлении земли, так и проходящих между тучами. Тогда возникают так называемые импульсные перенапряжения, которые перемещаются со скоростью, приближенной к скорости света; поэтому прежде чем будут слышны раскаты грома, подсоединенные к электрической сети электронные приборы уже могут выйти из строя.

Внимание! Статистика, касающаяся защиты от перенапряжений, отсутствует, но можно предположить, что больше 80% жилых частных домов в Украине не имеет защиты такого типа, хотя все они подвержены этой угрозе.

Что происходит, когда ударяет молния

В зависимости от того, достигнет молния непосредственно дома, или же разряд произойдет рядом с ним, электрическая сеть в доме подвергается перенапряжениям разной величины.

Удар молнии происходит непосредственно в дом – ток молнии может достигать величины 100 000 A, он протекает к земле по всем элементам дома, которые являются проводниками.
Удар молнии происходит в расположенную вблизи воздушную линию высокого (>1000 В) или низкого (220 или 380 В) напряжения. В линии электропередачи возникает импульс перенапряжения, который может достигать 150 000 В, и наводится импульс тока величиной в несколько тысяч ампер, достигающий электрической системы дома. Аналогичными являются последствия попадания молнии в воздушную телефонную линию
Удар молнии происходит в землю рядом с домом. Вследствие этого в электрической сети возникает импульс перенапряжения, величина которого в электрической розетке может достичь даже 50 000 В.
Удар молнии происходит в расположенный в окрестностях водоем. Вследствие этого в электрической сети возникает импульс перенапряжения, величина которого в электрической розетке может достичь до 5000 В.

2.Удар молнии в линию высокого или низкого напряжения. 1.Удар молнии происходит непосредственно в дом
3. Удар молнии происходит в землю рядом с домом. 4. Удар молнии происходит в расположенный в окрестностях водоем.

Что угрожает электропроводке

Если электрическая система дома и подключенные к ней бытовые приборы не оснащены соответствующей защитой от перенапряжений, может произойти:

Повреждение (пробой) изоляции проводов в электрической системе дома;
Повреждения двигателей, катушек, трансформаторов в электрических приборах (из-за пробоя изоляции);
Повреждение электронного оборудования: телевизоров, компьютеров, телефонов, программных устройств систем отопления, а также домашнего бытового оборудования;
Выход из строя информационных систем, пожарной и охранной сигнализаций.

Как защитить электрическую систему в доме

Электронные приборы очень чувствительны к перенапряжениям, возникающим в электрической сети, к которой они подключены. Перенапряжения могут возникать не только из-за атмосферных разрядов, но также в результате коммутационных процессов или коротких замыканий, возникающих в электрических сетях. Правильно подобранная внутренняя защита будет защищать оборудование от перенапряжений, независимо от причины их возникновения. Ее необходимо устанавливать как в случае, когда дом оснащен наружной системой молниезащиты, так и в случае ее отсутствия.

Защита от перенапряжений должна быть комплексной и состоять из уравнительных соединений, а также оборудования, обеспечивающего зональную защиту.

Ограничитель перенапряжений класса B защищает оборудование от близкого удара молнии. Его устанавливают на входе главного распределительного щита Ограничитель перенапряжений класса C – защита, которой достаточно для большинства электрических приборов Ограничитель перенапряжений класса С с индикацией повреждений Главная эквипотенциальная шина с крышкой
Ограничитель перенапряжений класса D – устанавливается для дополнительной защиты электронного оборудования Розеточный ограничитель перенапряжений класса D устанавливается непосредственно в розетку для подключения особо чувствительного электронного оборудования

Уравнительные соединения

Выполнение уравнительных соединений требует монтажа так называемой главной эквипотенциальной шины и соединения с ней:

Точки заземления главного электрического распределительного щита;
Металлических оплеток кабелей, а также металлических труб, проложенных в доме;
Уравнительных соединений в ванных;
Заземлителя наружной системы молниезащиты (если дом оснащен такой системой).

Главная эквипотенциальная шина может быть установлена в подвале дома или рядом с главным электрическим распределительным щитом (в нише или в закрывающемся ящике). В помещениях с повышенной опасностью поражения электрическим током, например, в прачечной и ванной, кроме того, устанавливают дополнительные шины.

Для обеспечения надлежащей безопасности от поражения электрическим током уравнительные соединения являются одним из обязательных элементов.

Зональная защита дома от молний

Она заключается в установке в доме защитных устройств, задачей которых является безопасное принятие на себя импульсных перенапряжений и отведение тока перенапряжения к заземлителю. Это позволяет предотвратить проникновение импульса перенапряжения в систему электроснабжения. Это могут быть стандартные защитные устройства класса B, C и D или защитные устройства нового поколения класса C, которые снижают перенапряжение вплоть до 1500 В. Этого, как правило, достаточно для защиты домашних бытовых приборов.

Разрядники (молниеразрядники) первой ступени класса B. Установленные в вводном устройстве или рядом с главным электрическим распределительным щитом, они защищают систему электроснабжения дома от последствий непосредственного попадания молнии или попадания ее в объекты, расположенные вблизи.

Разрядники (ограничители) второй ступени класса C. Их размещают рядом с главным распределительным щитом дома. Они могут иметь индикацию (указывающую на повреждения), благодаря чему их можно оперативно восстановить, заменив защитную вставку.

Ограничители третьей ступени класса D. Их могут устанавливать в распределительном щите, в монтажной коробке для розеток, а также в удлинителях, то есть в непосредственной близости к предохраняемым приборам.

Другие разрядники. В последнее время на рынке появились разрядники для комплексной защиты электрической системы дома. В одном таком приборе размещены разрядники двух или трех степеней защиты. Там же установлена отдельная группа, предназначенная для защиты входящих в дом телефонных линий.

Устройство комплексной молниезащиты дома

В нашей стране грозы чаще бывают в южных и западных областях, по сезонности — поздней весной и ранней осенью. Каждый владелец частного дома должен помнить об опасности, которую несут природные атмосферные катаклизмы, и подобрать для защиты дома подходящий громоотвод.

Зачем нужна молниезащита ? Изменения атмосферного давления и температуры воздуха приводит к движению воздушных масс. В результате этого между тучами и землей образуется электрическое напряжение, мощность которого иногда доходит до миллиона вольт. Такое высокое напряжение часто проникает сквозь изоляционные слои атмосферы в виде разряда молнии. Обычно это очень короткий электрический удар огромной мощности (десятки тысяч ампер), который приводит к пожарам, гибели людей и животных.

Молния сопровождается гигантским излучением электромагнитных волн. Опасность возникает при непосредственном ударе в дом или человека, в наземные линии электропередач, в одиноко стоящие высокие деревья.

Перенапряжение, образующееся, например, между деревом и домом, может привести к возникновению пожара или гибель находящихся в доме людей. Если молния ударит в высоковольтную линию электропередач, то по ее проводам проходит ток огромной мощности. Он устремляется на землю в места с ослабленной изоляцией, в основном, к домашним электроприборам, находящимся в сети. Чаще всего разряд поражает розетки, выключатели или щиты предохранителей электросети. Поэтому громоотвод в доме необходим, и подумать о нем следует заранее.

Молниезащита

Позаботьтесь о защите дома

Защита дома от молнии — это та задача, которой нужно уделить первоочередное внимание. Молния, попадая в дом, может вызвать пожар и большие разрушения, так как при ее разряде мгновенно выделяется огромное количество энергии. Какие средства защиты можно применить, чтобы во время грозы чувствовать себя в безопасности?

Нормативные документы помогают оценить риск и определить здания, которые находятся под угрозой попадания молнии, но не гарантируют, что остальные дома будут в полной безопасности. Поэтому можно и стоит оборудовать дом наружной системой молниезащиты даже в случае, если нормативные документы этого не требуют.

Важнейшими элементами системы молниезащиты являются:

молниеприемник – служит для принятия на себя удара молнии; его устанавливают в самых высоких точках крыши – на коньке, кирпичных дымоходах и т. п.;
токоотводы – соединяют молниеприемник (молниеприемники) с заземлителями через разборные (контрольные) зажимы и заземляющие проводники; токоотводы обычно монтируют на боковых стенах дома;
заземляющий проводник – соединяет контрольный зажим с заземлителем;
заземлитель – отводит в землю ток разряда молнии; эта часть системы уложена в земле

Молниепремник служит для принятия на себя удара молнии; его монтируют в самых высоких точках крыши – на коньке

Естественные заземлители

Стоимость выполнения системы молниезащиты можно значительно снизить, прибегнув к армированию стен и железобетонных фундаментов для использования их в качестве элементов системы молниезащиты. С этой целью арматуру стен соединяют с установленными на крыше молниеприемниками, а также и с армированием оснований фундаментов. В этом случае основание фундамента представляет собой естественный заземлитель. В качестве естественных заземлителей можно также использовать металлические трубопроводы, проложенные в земле рядом с домом.

Для того чтобы армирование дома могло обеспечивать защиту от поражения молнией, его элементы должны быть гальванически непрерывными, то есть правильно соединенными. Согласно норме, по меньшей мере половина вертикальных и горизонтальных прутьев должна быть сварена по всей длине или надежно связана мягким проводом. Концы прутьев должны заходить друг на друга на длину, равную сумме их диаметров. Необходимо также обеспечить непрерывность соединений между отдельными готовыми элементами.

Защита от молнии

Искусственные заземлители

Если естественные заземлители не обеспечивают достаточной защиты, дополнительно выполняются искусственные заземлители – точечные горизонтальные и вертикальные, а также кольцевые, укладывающиеся вокруг дома на глубине по меньшей мере 0,5 м, не ближе, чем 1 м от наружных стен. Тип заземлителя должен быть подобран к грунтовым условиям. Например, вертикальные заземлители стоит использовать в грунтах, электрическое сопротивление которых уменьшается с увеличением глубины.

Кольцевой заземлитель можно заменить фундаментным, который укладывается после рытья котлована, в процессе выполнения фундаментных работ. Это будет дешевле, чем выполнять его отдельно.

Молниеприемники

Для выполнения молниеприемников также можно использовать элементы здания – в данном случае металлическое покрытие крыши. Но в качестве молниеприемника металлическое покрытие может использоваться в том случае, если оно имеет соответствующую толщину (см. таблицу). К молниеприемникам подсоединяются все металлические элементы здания, такие как дефлекторы, водосточные желоба и лестницы.

Горизонтальные молниеприемники следует прочно закреплять на удалении 2 см от крыши с покрытием из негорючих или трудно возгораемых материалов. Они могут быть уложены даже на ее поверхности, при условии, что протекание тока молнии в молниеприемники не приведет к термическому повреждению кровельного покрытия. К сожалению, не возможно точно определить величину тока молнии.

Размер ячеек сетчатых молниеприемников, укладываемых на крышах жилых домов, как правило, не превышает 20 x 20 м, но если нужна более высокая степень защиты, размер ячейки может составлять даже 5 x 5 м.

Элементы внешней молниезащиты

1. Молниеприемник, который крепят на крутой крыше, покрытой черепицей 2. Коньковый кронштейн для крыши, покрытой черепицей

Токоотводы

Их необходимо располагать так, чтобы они являлись непосредственным продолжением молниеприемников. Токоотводы следует прокладывать по прямой линии, обеспечивая как можно более короткое расстояние к заземлителям. Для жилых домов расстояние между проложенными по периметру здания токоотводами должно быть не больше, чем 25 м. Всегда необходимо выполнять не менее двух токоотводов. Расстояния между ними должны быть одинаковыми, а если это возможно, рядом с каждым углом дома должен находиться один токоотвод.

Если стены дома выполнены из негорючего материала, токоотводы могут быть проложены по поверхности стены или внутри ее. Если стены выполнены из горючих материалов, токоотводы должны быть проложены на расстоянии минимум 10 см от поверхности стены и крепиться к кронштейнам (металлические кронштейны можно крепить к стене).

В качестве естественных токоотводов можно использовать:

металлические конструкции дома;
соединенные друг с другом стальные элементы дома;
элементы фасадов, профильные шины и т. п.

Соединение токоотводов с заземлителем должно осуществляться разборным зажимом (это не касается естественных токоотводов).

Два способа крепления

Молниеприемники и токоотводы могут крепиться с помощью натяжной системы или с использованием соответствующих кронштейнов, установленных не реже, чем через 1 м.

Натяжная система. Это крепление к жесткому основанию на анкерах, между которыми с помощью талрепов (римских болтов) натягивают провод или трос. Этот метод не требует использования большого количества держателей – анкеры размещаются с большими промежутками. Молниеприемник, натянутый таким образом на плоской крыше, должен быть зафиксирован на определенном удалении от кровли. Это можно сделать, используя, например, пластиковые кронштейны, закрепленные на бетонных кубиках весом около 1 кг. На крыше, покрытой рубероидом, кронштейны могут быть приклеены мастикой.

Стандартный способ. На небольших или покрытых широкими крышами домах использование натяжных молниеприемников может оказаться невозможным. Тогда токоотводы или тросы крепят обычным способом – с помощью дистанционных кронштейнов. Тип кронштейна подбирается к виду основания:

Для плоских крыш и для стен используют кронштейны, которые вбивают в распорные дюбели, а также угловые, которые крепятся с помощью срывающихся заклепок или шурупов и распорных дюбелей. Крепление кронштейнов предусматривает проделывание отверстий в покрытии крыши и поэтому требует уплотнения мест вокруг крепления. Поэтому на плоских крышах, покрытых кровельным железом, рубероидом, наплавляемым рубероидом и т. п., лучшим решением является использование кронштейнов, которые приклеиваются на мастику или силиконовый клей или крепятся полосами наплавляемого рубероида. На плоских крышах кронштейны также могут быть закреплены на специально уложенных небольших бетонных блоках. Благодаря этому они прочно держатся даже без приклеивания блоков к покрытию;
На крышах, покрытых керамической черепицей или подобным материалом, необходимо использовать кронштейны иного типа. На коньках используются коньковые кронштейны, размеры которых соответствуют ширине конька. Они подходят также для конька, изготовленного из кровельного железа. На крутом скате кровли можно использовать кронштейны, которые подкладываются снизу под черепицу и крепятся к рейкам. Есть также кронштейны с отверстием для крепления провода или троса системы молниезащиты, имеющие керамическое основание, которое подходит по цвету к черепице. С помощью клея их можно приклеивать к основанию любой формы (плоскому, вогнутому или выпуклому) например, к черепице или коньку. Конечно, для этого необходимо использовать водо- и морозостойкий клей.

Соединения

Молниеприемники, токоотводы и заземлители должны быть соединены между собой, а также с отдельными элементами дома. Для этого служат разного рода соединители (зажимы). Крестовые соединители используются для соединения элементов системы: провода с проводом, провода с листовым железом или двух элементов из листового железа друг с другом. Специальные соединители – для соединения молниеприемника с водосточным желобом; разборные контрольные соединения – для соединения токоотводов с заземляющими проводниками. Последние делают возможным (после разъединения) выполнение замеров электрических сопротивлений заземлителей.

Кронштейны и соединяющие элементы изготовляются из оцинкованной стали, меди или латуни. Стальные кронштейны оснащены оцинкованными болтами и гайками, а медные и латунные – латунными.

Специальные решения

Крыша, покрытая соломой. Расстояние горизонтальных молниеприемников от покрытия крыши должно составлять минимум 10 см при условии использования специальной защиты для горючих покрытий. Следовательно, молниеприемники должны крепиться на высоких кронштейнах.

Небольшие дымоходы и дефлекторы из пластика. Для их защиты используются короткие вертикальные молниеприемники, которые крепят к боковой стене дымохода или к трубе дефлектора – с помощью хомута.

Надстройки с кондиционерами. Небольшие надстройки могут быть защищены одним или несколькими вертикальными молниеприемниками. Большие – требуют использования горизонтального (одного и более) молниеприемника, который растянут над надстройкой.

Солнечные батареи на крыше. Должны быть оснащены отдельной защитой в виде растянутого над ними высокого горизонтального молниеприемника.

Высокие антенны. Если дом не оснащен наружной системой молниезащиты, стальную мачту антенны необходимо соединить с помощью заземляющего токоотвода с естественным или искусственным заземлителем, выполненным специально для заземления антенны. Токоотвод должен быть уложен на наружной стороне стены дома и оснащен контрольным соединением.

Как эксплуатировать систему молниезащиты дома

После выполнения системы молниезащиты необходимо составить паспорт на нее – с описанием решений, которые использовались, планом расположения защитных элементов и первым протоколом контрольных измерений. К нему прилагаются протоколы периодических контрольных замеров сопротивлений заземлителей.

Необходимо помнить: чтобы система молниезащиты выполняла свои функции, она должна быть исправной. Даже мелкие повреждения нужно устранять своевременно, поскольку в случае прямого удара молнии они могут быть причиной повреждений дома, и даже его возгорания. Поэтому в процессе эксплуатации системы необходимо проводить ее периодические осмотры, по результатам которых составлять протоколы; особенно это касается наружной системы молниезащиты.

Осмотры. Самый простой производится два раза год (минимум), в том числе один раз весной перед наступлением периода весенних гроз. Он должен включать:

осмотр состояния соединений наземной части системы (молниеприемников, токоотводов и заземлителей);
осмотр креплений дистанционных кронштейнов и токоотводов в этих кронштейнах;
оценку степени повреждения коррозией токоотводов и кронштейнов, а также разборных соединений.

Если в доме проводились строительные работы, особенно кровельные или штукатурные, сразу после их завершения необходимо произвести дополнительный осмотр системы и устранить возможные повреждения.

Замеры. По крайней мере раз в год, лучше всего, перед началом периода гроз, в ходе весеннего осмотра необходимо проводить замеры сопротивлений заземлителей. Их может выполнять только лицо, обладающее соответствующей квалификацией, а их результаты необходимо внести в протокол замеров, приложить к паспорту и предоставить при выполнении следующих замеров.

Если во время выполнения замеров было обнаружено увеличение сопротивления заземлителя, необходимо быстро установить причину и устранить ее. После ремонта заземлителя снова выполняется замер, для того чтобы проверить, соответствует ли его сопротивление норме.

Существуют инструкции, в которых расписаны все расчетные нормы и величины по устройству молниезащиты дома и сооружений. В зависимости от типа конструкции, ее размеров, месторасположения, среднегодовой продолжительности гроз в данном регионе устанавливается соответствующая защита дома от молний . В нашей стране особой опасности подвергаются южные и западные области.

Наиболее подвержены ударам молний высокие дома, строения с крышами из легковоспламеняющихся материалов, одиноко стоящие дома, а также строения, расположенные в горных районах или в природных зонах с частыми грозами. Таким постройкам громоотвод нужен в первую очередь.

Молниезащита на крыше из деревянного гонта

В рамках нормативных требований каждой строительной конструкции предписывается обязательный или рекомендованный монтаж громоотвода. Тип и конструкцию молниезащиты каждый владелец выбирает по своему усмотрению, учитывая все необходимые параметры своего дома.

Наружная система молниезащиты
Наружная система молниезащиты. Мансарда
Внутренняя защита от перенапряжения. Первый этаж

В соответствии с нормативными требованиями

До недавнего времени нормативным документом, регламентирующим устройство молниезащиты являлась «Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений» РД 34.21.122-87. Широкое внедрение нового электронного оборудования потребовало внесения существенных изменений в подходах осуществления молниезащиты. Этот документ устарел, он не учитывал того обстоятельства, что основной причиной выхода из строя современного электронного оборудования является не сама молния, а ее вторичные проявления в виде импульсов перенапряжения и/или сверхтоков в проводниках, вызванные занесенным или наведенным напряжением, электростатикой.

С 01.01.2009 г. введен новый государственный стандарт «Инженерное оборудование зданий и сооружений. Устройство молниезащиты зданий и сооружений» ДСТУ Б В.2.5-38:2008.

Что нового? В новом нормативном документе введено много новых понятий и определений. Согласно классификации объектов с точки зрения молниезащиты, жилые дома относятся к так называемым обычным объектам (как и здания коммерческого, промышленного, сельскохозяйственного или офисного назначения).

К специальным объектам отнесены:

Объекты, которые представляют собой опасность для непосредственного окружения (нефтеперерабатывающие заводы, заправочные станции, предприятия по производству и хранению взрывчатых веществ);
Объекты, которые представляют опасность для окружающей среды при поражении молнией (химические заводы, атомные электростанции, биохимические фабрики и лаборатории);
Объекты с ограниченной опасностью (пожароопасные предприятия, электростанции, подстанции и линии электропередач, средства связи);
Другие объекты (строения высотой более 60 м, строящиеся объекты).

В связи с повсеместным использованием на объектах разных видов электронных приборов (компьютеров, теле-, радиоаппаратуры и пр.) предлагаются способы их защиты от импульсов перенапряжений, возникающих в электрических сетях вследствие разрядов молнии.

В нормативном документе различают также наружные и внутренние молниезащитные системы (МЗС). Наружная МЗС может быть отдельно стоящей (изолированной) от защищаемого сооружения, например, рядом расположенные сооружения, выполняющие функцию естественной молниезащиты или отдельно стоящая мачта, которая защищает соседнее здание. Естественно, наружная МЗС может быть смонтирована непосредственно на защищаемом сооружении или быть его частью.

В отдельных случаях молниезащита может содержать только внешнюю или только внутреннюю МЗС.

В нормативном документе указан перечень естественных составных частей системы молниезащиты, то есть составных частей дома, которые могут использоваться в качестве элементов молниезащиты; таким может быть, например, металлическое покрытие крыши, используемое в качестве молниеприемника. При этом уточняются условия, при которых это возможно. В основном эти условия касаются вида материалов и их толщины.

Определение степени угрозы. Нормативный документ определяет критерии, которые также необходимо учитывать при определении степени угрозы прямого попадания молнии в сооружение. Важным показателем является предполагаемая частота прямых попаданий молнии в объект N, который рассчитывается с помощью приведенных в этом документе формул.

С учетом всех критериев принимается решение о необходимости обустройства системы внешней молниезащиты.

Можно сделать обобщенный вывод, что небольшие и не очень высокие жилые дома (не возвышающиеся над окрестностью), окруженные более высокими объектами, обычно не требуют обустройства индивидуальных наружных систем молниезащиты. Но только специалист может дать рекомендацию в отношении конкретного объекта.

Перед тем как рассматривать процесс расчета и установки громоотвода в частном доме, нужно узнать физические причины явления. Это позволит лучше понимать все действия и возможные последствия при нарушениях разработанных инструкций.

Гром – воздушные волны, появляющиеся вследствие резкого увеличения давления воздуха после контакта разряда молнии. Сила тока в молниях может достигать 500 тыс. ампер, а напряжение несколько миллионов вольт. Такой мощный эклектический разряд становится причиной нагревания воздуха до больших температур, резко увеличивается его объем. Как результат – возникают звуковые волны от молнии, которые получили название гром. Гром – следствие молнии и никакой опасности для дома не представляет, защищать строения надо не от него, а от молнии.

Соответственно, сооружать не громоотвод, а молниеотвод.

Зачем нужен молниеотвод

Некоторые не очень грамотные застройщики думают, что прикрепленный на коньке дома металлический штырь будет притягивать к себе все молнии по цилиндрической окружности над ним и по проволоке отводить их в землю. Для этой цели специально закапывается кусок катанки около дома. Такие представления очень далеки от науки, металлический штырь, воткнутый в землю около дома и привязанный к прутку на коньке, никакой пользы не принесет. Почему?

Где найти такую проволоку, которая бы выдержала ток силой 500 000 А и напряжением 1 000 000 000 В? Именно такой разряд имеет молния во время встречи с землей.
Зачем в принципе притягивать молнии и направлять их по проволоке, рискуя зажечь строение из-за перегрева токоотвода?
Что делать, если на дачном участке несколько строений различной этажности? Придется для каждого делать систему громоотвода?

Вывод. Нужно монтировать не громоотвод, а молниеотвод. Все действия должны быть направлены не на притягивание молнии, а наоборот, на создание условий, которые минимизируют вероятность ее попадания в строение.

Это очень сложные расчеты, упрощенные формулы дают большую ошибку. Иногда нет возможности выполнить исходные технические условия, причин может быть несколько, часть из них объективная и не поддается человеческому влиянию.

Цены на молниезащиту и заземление

Молниезащита и заземление

Когда нужно монтировать громоотвод в частном доме

Опять надо вспомнить немного теории о молниях – станут понятнее действия во время монтажа громоотвода. Молний может быть несколько типов, но нас интересует только направление облако-земля. На начальной стадии появляются стримеры, которые в дальнейшем соединяются и образуют ступенчатые лидеры. Именно они ярко светятся и стремительно направляются к земле.

По мере приближения увеличивается напряжения эклектического поля на земле, все имеющие в ней электроны устремляются верх и в самой высокой точке выбрасывают навстречу ответный стример. Он соединяется с лидером, цепь замыкается, электрический разряд уходит в землю. Канал нагревается до 20000–30000°С, воздух расширяется и создает сильные звуковые волны (гром).

Теперь будет понятнее, когда надо монтировать на дом молниеотводы.

Если земля в данной местности имеет большое количество ионов. Такие зоны располагаются в переувлажненных участках, именно они могут накапливать большое количество заряда. Обратите внимание, как часто в вашей местности бывают молнии, поговорите со старожилами. Если они не могут вспомнить случаев попадания молнии в какие-либо объекты, то монтировать молниеотвод нет никакой необходимости.
Дом расположен на землях, способных накапливать заряд, удары молнии в этой местности не редкость. Установка молниеотвода обязательна, но нужно строго соблюдать правила монтажа и выполнять предварительные расчеты.

Как действует громоотвод

Эффективная система молниезащиты направлена на то, чтобы свести к минимуму направление ступенчатых лидеров молнии в зону расположения здания. А для этого есть единственное условие – электрический потенциал земли на данном участке должен быть минимальным и обязательно намного меньшим, чем на соседних. Эту задачу и должны выполнять молниеотводы. Они постоянно, а не только во время грозы, направляют в атмосферу электрические заряды и тем самым значительно уменьшают потенциал напряжения. Исчезают условия появления встречных стримеров, молния находит иные точки отвода энергии.

Важно. Если в громоотвод попала молния, это значит, что он смонтирован неправильно и вместо пользы приносит вред.

Размер защищаемой площади зависит от количества и качества штырей заземления, именно они собирают электроны и по проводам отправляют их к вертикальному штырю молниеотвода. Оттуда электроны постепенно переходят в атмосферу. За счет такого непрерывного процесса уменьшается потенциал под домом и автоматически минимизируется вероятность попадания в него молнии.

Теперь, когда принцип действия молниеотвода понятен, ясны задачи каждого элемента системы, можно приступать к установке защиты дома.

Пошаговая инструкция установки

Как уже понятно из вышеописанного, молниезащита должна монтироваться только в комплексе с эффективным заземлением, в противном случае система функционировать не будет.

К работам рекомендуется проступать только после расчета количества, размеров и места расположения заземлителей. Выполнить такие расчеты могут лишь квалифицированные специалисты. Они, кстати, должны после монтажа проверить эффективность заземления специальными приборами (мегомметрами), ели показатели окажутся неудовлетворительными, то его придется исправлять или полностью переделывать.

Шаг 1. Отогните усик крепления проводов, соберите две половинки коньковых держателей.

Они изготовлены таким способом, что при помощи регулировочных отверстий и винтов есть возможность изменять главные параметры. Элементы могут прочно фиксироваться к конькам различных размеров, при этом надежность крепления сохраняется весь период эксплуатации, самопроизвольное откручивание полностью исключается.

Шаг 2. Закрепите на коньке держатели токоотводов. Если вы покупаете систему молниеотвода промышленного изготовления – отлично, она имеет все элементы, необходимые для установки оборудования. Сделать их можно и самостоятельно, но для этого потребуется дополнительное время. Кроме того, держатели кустарного изготовления существенно проигрывают в дизайнерском виде и никак не украшают здание.

Расстояние между ними примерно один метр, надо следить, чтобы проволока не касалась покрытия крыши. Старайтесь крепить с одинаковым шагом, так система намного лучше смотрится и не оказывает негативного влияния на внешний вид дома.

Практический совет. На крышах всегда работайте со страховочной веревкой, особенно это касается металлических покрытий. Если нет возможности приобрести промышленное оборудование для альпинистов, то изготовьте элементарное самостоятельно.

Барашки (гайки) затягивайте сильно, пользуйтесь рожковыми ключами или пассатижами. Помните, что потом исправить допущенную ошибку сложно, придется опять забираться на крышу. Обращайте внимание, чтобы все вертикальные стойки для установки проволоки располагались строго на одной линии.

Шаг 3. Приступайте к укладке проволоки на коньковых держателях. Она должна быть ровной, диаметр рассчитывается специалистом, но в большинстве случаев он не может быть менее 6 мм. Желательно, чтобы поверхность проволоки была покрыта слоем цинка, за счет этого значительно улучшаются эксплуатационные характеристики.

Проволока не покрывается ржавчиной, на крыше не появляются коричневые потеки. Следы ржавчины намного ухудшают внешний вид строения.
За счет того что проволока не ржавеет, длительное время остаются неизменными показатели сопротивления. А это очень важный параметр любого громоотвода.
В местах соединения уменьшается сопротивления, во время эксплуатации оно не ухудшает физических и электрических характеристик.

Не стоит экономить на качестве всех элементов молниезащиты, в противном случае эффективность будет недостаточная, деньги на приобретение и монтаж можно считать напрасно выброшенными. Проволоку зажимайте специальными язычками пассатижами.

Шаг 4. Выступающий за пределы ската конец проволоки согните под прямым углом, оставьте кусок высотой примерно 50 см, излишки отрежьте специальными кусачками.

Шаг 5. Намажьте резьбовые соединения специальной мастикой, если ее нет, то можно пользоваться обыкновенным солидолом. Мастика дополнительно защит металлические поверхности от окисления. Дело в том, что во время закручивания гаек цинк на резьбе срывается из-за сильного трения, а открытий металл требует защиты.

Шаг 6. Приступайте к креплению проволоки на скатах в продольном направлении. Здесь технология монтажа зависит от типа кровельного материала.

Одноволновая металлическая черепица. Надо немного освободить саморезы, приподнять лист и в образовавшуюся щель просунуть крепежный кронштейн. Он имеет изогнутую форму ножки, которая заходит в углубления металлической черепицы и прочно в ней фиксируется. Затяните саморез крепления кровли. Устанавливайте проволоку и зажимайте ее язычками.
Штучная черепица. Для такой кровли имеются специальные кронштейны, они имеют увеличенную длину ножки и несколько просечек с язычками. Язычок перед установкой кронштейна надо отогнуть на расстоянии, равном длине штучной черепицы, за счет этого увеличивается прочность крепления. Затем следует приподнять черепичину и подсунуть под нее кронштейн, при опускании кровли он фиксируется в неподвижном положении. Проволока к нему крепится обычным способом.
Листовая металлическая черепица. Для крепления проволоки продаются специальные кронштейны, которые нужно фиксировать сверху кровли саморезами. Надо добиваться, чтоб саморезы обязательно попадали в доски обрешетки. Для герметизации отверстия используются две резиновые прокладки. Одна устанавливается между кронштейном и поверхностью кровли, а вторая между кронштейном и шайбой самореза.
Гибкая битумная черепица. Это кровельное покрытие имеет сплошное основание, что намного упрощает технологию фиксации кронштейнов. Они прикручиваются к поверхности обыкновенными саморезами по дереву, для герметизации отверстий используются резиновые подкладки.

Практический совет. Бывают ситуации, когда по проекту громоотвода требуется одну проволоку перебросить с переднего ската на задний. В месте пересечения с коньковой проволокой их рекомендуется соединить, пользуйтесь для этого элементами с болтовыми затяжками. Таким образом вы добьетесь надежного контакта токоотводов.

Цены на держатели для токоотвода

Держатели для токоотвода

Шаг 7. Прикрутите кронштейны к кромке желоба водосливной системы, проволока к ним фиксируется болтами. Соединения затягивайте с большим усилием.

Установленные на доме токоотводы присоединяется к заземлению.

Изготовление заземления

Это самый важный элемент громоотвода, как уже выше сообщалось, рассчитывать параметры должен только специалист со специальным образованием. Он должен знать сопротивление грунта, его состав, близость грунтовых вод и другие исходные данные. На основании расчетов выбирается материал изготовление металлических штырей, расстояние и количество, глубина закапывания для каждого заземления. В зависимости от размеров дома подбирается конкретное расположение заземлителей.

Цены на стабилизаторы напряжения

Стабилизаторы напряжения

У стальных штырей площадь сечения должна быть не менее 80 мм2, у медных 50 мм2. Надо помнить, что и сталь, и медь с различной скоростью окисляются, а окислы негативно влияют на показатели проводимости тока. Сечение и площадь поверхности стержней надо выбирать с запасом, а измерения сопротивления делать ежегодно. При достижении критических значений рекомендуется стержни откапывать и очищать от ржавчины.
Глубина траншей не менее 5,0 м, длина не менее трех метров. Эти показатели во многом зависят от физических характеристик грунтов, решения принимается специалистом на месте производства работ.
Все поземные соединения лучше делать сваркой, зажимы быстро теряют начальные значения сопротивления. Сварка делается обязательно с двух сторон, длина шва не менее пяти сантиметров.
Профессионалы советуют вместо круглых штырей использовать металлическую полосу толщиной не менее 1 мм и шириной примерно три–четыре сантиметра. Такой металл не только дешевле, но и значительно увеличивает время эксплуатации громоотвода за счет большой площади контакта с землей.

Делать или не делать громоотвод – дело каждого застройщика. Строгие требования установлены только для государственных зданий и помещений с большим количеством людей. Точной статистики по работоспособности системы нет, никто не знает, сколько молний удалось отвести от здания и какая эффективность работы устройства.

Теперь вы знаете, как правильно смонтировать громоотвод в частном доме. Но еще раз напоминаем, что перед началом работ надо внимательно проанализировать все факторы, оказывающие влияние на вероятность удара молнии в строение, а только потом принимать окончательное решение. Для того чтобы установка громоотвода давала ожидаемый эффект, крыша дома должна отвечать существующим строительным нормам.