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.
Внешняя, внутренняя молниезащита
Люди долгое время находились в активном поиске эффективных средств надежной защиты от негативного воздействия молнии. Современная эффективная защита сооружений и зданий состоит из несколько компонентов:
Внешняя молниезащита (перехватывает грозовые разряды, отводит их непосредственно в грунт).
Внутренняя защита от влияния молнии. Она необходима, в первую очередь, для того чтобы обеспечить полную защиту зданий и сооружений от повторного удара молнии, которого многие опасаются
В результате удара молнии может возникнуть перенапряжения, этого важно избежать. Это связано с тем, что каждый человек проявляет желание сохранить в идеальном состоянии все имеющиеся бытовые приборы и другое оборудование, которое находится в доме.
Уравнивание потенциалов металлоконструкций (единая система заземления объекта).. Важно заметить, что современная система обеспечения безопасности (защиты от молнии) справляется эффективно со своими главными задачами
Надежный молниеотвод способен своевременно улавливать грозовой разряд
Важно заметить, что современная система обеспечения безопасности (защиты от молнии) справляется эффективно со своими главными задачами. Надежный молниеотвод способен своевременно улавливать грозовой разряд. Он практически мгновенно отводится в почву и быстро нейтрализуется.
Известные компании готовы в любое время обеспечить безопасность от негативного воздействия молнии
В первую очередь оборудование, которое применяется для защиты от молнии должно создаваться только из надежных, прочных и проверенных материалов. Организация обязана иметь все необходимые сертификаты, подтверждающие полное право на проведения монтажных работ. Вам не стоит самостоятельно заниматься установкой молниеотводов: вы можете не только некачественно совершить процесс монтажа конструкции, но и навредить себе и сооружению.
Профессионалы займутся в любое удобное для потенциального клиента время не только проектированием системы, но в короткий срок смогут установить ее в вашем здании. Именно на этапе проектирования кровли необходимо заняться проектированием молниезащиты. Как отмечают опытные специалисты, это поможет сэкономить приличную сумму денежных средств. Данным правилом вам ни в коем случае нельзя пренебрегать.
Так вы сможете совершенно незаметно и достаточно аккуратно установить систему молниеотводов. Два важных процесса (молниезащита и заземление) неразрывно связаны между собой, поэтому их обязательно нужно делать совместно, для того чтобы избежать каких-либо недоразумений или неожиданных погрешностей.
Внешняя защита сооружений от удара молнии зависит от прямого назначения здания, насколько оно огнестойко. Эти характеристики обязательно нужно учитывать в ходе проектирования установки молниеотводов. Только в том случае, если вы позаботитесь о безопасности своего объекта, вам будет гарантирована надежность и спокойное проживание
Он практически мгновенно отводится в почву и быстро нейтрализуется.
Известные компании готовы в любое время обеспечить безопасность от негативного воздействия молнии. В первую очередь оборудование, которое применяется для защиты от молнии должно создаваться только из надежных, прочных и проверенных материалов. Организация обязана иметь все необходимые сертификаты, подтверждающие полное право на проведения монтажных работ. Вам не стоит самостоятельно заниматься установкой молниеотводов: вы можете не только некачественно совершить процесс монтажа конструкции, но и навредить себе и сооружению.
Профессионалы займутся в любое удобное для потенциального клиента время не только проектированием системы, но в короткий срок смогут установить ее в вашем здании. Именно на этапе проектирования кровли необходимо заняться проектированием молниезащиты. Как отмечают опытные специалисты, это поможет сэкономить приличную сумму денежных средств. Данным правилом вам ни в коем случае нельзя пренебрегать.
Так вы сможете совершенно незаметно и достаточно аккуратно установить систему молниеотводов. Два важных процесса (молниезащита и заземление) неразрывно связаны между собой, поэтому их обязательно нужно делать совместно, для того чтобы избежать каких-либо недоразумений или неожиданных погрешностей.
Внешняя защита сооружений от удара молнии зависит от прямого назначения здания, насколько оно огнестойко. Эти характеристики обязательно нужно учитывать в ходе проектирования установки молниеотводов. Только в том случае, если вы позаботитесь о безопасности своего объекта, вам будет гарантирована надежность и спокойное проживание.
Категории молниезащиты зданий и сооружений
Согласно инструкции РД 34.21.122-87 и ГОСТ, все типы зданий и сооружений разделяются на три категории или группы в соответствии с требующимися мероприятиями по защите от молний. Для распределения объектов в каждую из них существуют определенные правила, факторы, нормы и требования. Кроме того, используется метеорологическая карта. В первую очередь учитывается значимость каждого сооружения, его предназначение, наличие легковоспламеняющихся и взрывоопасных веществ, место расположения, частота попаданий молний и другие.
Первая категория
Включает в себя здания и сооружения, требующие наиболее высокого уровня защиты. В основном это объекты с высокой вероятностью взрывов. Основными компонентами защитных систем служат стержневые или тросовые молниеотводы, установленные на определенном расстоянии друг от друга. Большое значение имеет правильный расчет заземлителя, который может быть искусственным, из металлоконструкций или для этих целей используются имеющиеся железобетонные изделия.
Вторая категория
Также содержит здания с наличием в них взрывоопасных веществ. Сюда же входят некоторые виды наружных технологических сооружений, склады ГСМ открытого типа, помещения с легковоспламеняющимися жидкостями и т.д. Здания этой категории должны быть надежно защищены от непосредственных попаданий разрядов, а также от заносов электрического тока по надземным и подземным коммуникациям, или в результате электромагнитной индукции.
Молниеприемником для таких объектов служит металлическая сетка, шаг ячейки у которой имеет определенные размеры. В некоторых случаях, в зависимости от конкретных условий, могут устанавливаться стержневые или тросовые конструкции.
Третья категория
В эту группу включены здания, расположенные в местностях, где продолжительность гроз составляет свыше 20 часов в течение года. Все защитные мероприятия осуществляются в рамках 2-й категории. Они направлены на защиту от прямых попаданий и заноса извне высоких потенциалов.
В некоторых случаях молниезащита зданий и сооружений не требуется. Единственным условием является наличие кровли, которая может служить в качестве естественного молниеприемника. Для этого толщина стальной кровли должна быть 4 мм, медной – 5 мм, алюминиевой 7 мм и выше.
Нормативная база
К перечню стандартов и регламентирующих документов, которые определяют ключевые моменты по обустройству молниезащиты, следует отнести:
- ПУЭ (редакция №7) «Молниезащита зданий и сооружений»;
- инструкция РД 34.21.122-87 (Госэнергонадзор);
- инструкция Минэнерго под номером СО 153-34.21.122-2003;
- СНиП 3.05.06-85;
- ряд ГОСТов и стандартов, касающихся порядка обустройства молниеприёмников и заземлений.
Пунктами 4.2.133-4.2.142 ПУЭ определяются общие принципы организации молниезащиты электроустановок и возникших в результате этого перенапряжений.
Требования этих пунктов распространяются на РУ (распределительные устройства) и ТП (трансформаторные подстанции) открытого и закрытого типа, работающие в цепях энергоснабжения, а также на другое распределительное и станционное электрооборудование.
Инструкция РД 34.21.122-87 распространяет своё действие на порядок организации молниезащиты на проектируемых гражданских и промышленных объектах с учётом их основного функционального назначения.
Помимо этого, она относит каждое из этих строений к определённой категории, присваиваемой в зависимости от опасности попадания в них грозового разряда.
Ещё одна инструкция (под наименованием СО 153-34.21.122-2003) касается всех видов зданий и сооружений, включая и промышленные коммуникационные системы. Она определяет порядок учёта документации по молниезащите при разработке проекта, строительстве, эксплуатации и реконструкции всех указанных объектов.
И, наконец, требования ГОСТ (включая действующие в строительстве нормативы и правила) распространяются на порядок обустройства отдельных элементов систем молниезащиты. Рассмотрим каждый из перечисленных выше документов более подробно.
Варианты исполнения
Молниеприемник принимает удар на себя, поэтому должен отвечать повышенным требованиям надежности при эксплуатации.
- Если он представляет собой стержень, то наилучшим материалом служит разнопрофильная прокатная сталь: водопроводные, газопроводные трубы, металлический прут. При их диаметре не менее 100 кв. мм длина должна составлять порядка 200 см от места фиксации на доме. Полые трубы с верхнего конца завариваются либо герметично укупоривают пробкой. Наиболее полная зона охвата защиты коттеджей, дачных и частных домов наблюдается при высоте стержневой конструкции не превышающей 30 м.
- Можно использовать трос (оцинкованный стальной канат). Несколько его нитей подвешивают горизонтально над домом на автономно стоящих опорах. Концы канатов обязательно заземляются. Нужно только правильно выбрать место подвешивания натянутой конструкции.
- Применение сетчатой защиты из катанки сечением 8 мм, уложенной на кровлю, или плоских стальных полос (сечением до 20 мм) тоже актуально. Более того, молниеприемник в виде сетки, соединенный с контуром заземления отдельно расположенными несколькими проводниками, считается самым эффективным, позволяющим обеспечить максимальный коэффициент защиты.
- Провод для громоотвода в качестве отводящего ток элемента должен быть в диаметре не менее 6 мм (надземная часть). Используется для этих целей все та же катанка. Кусок провода, уходящий землю, не должен быть тоньше 10 мм. В этом подземном участке выполняется соединение (сварочное, болтовое) с заземлителем.
- В качестве надежного заземления используют присыпанный грунтом лист металла (1 м х 1 м) или металлическую трубу, стержень, забитый в грунт не менее чем на 1,5-2,0 м. В месте обустройства заземления должен быть всегда влажный грунт – эффективный проводник. Долговечным будет заземление из меди, нержавейки.
Установка конструкции
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
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.
Уход за конструкцией
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.
https://youtube.com/watch?v=6MIOsXp7Tso
Почему стоит обратиться к профессионалам?
Монтаж такой системы требует тщательного и ответственного подхода. Любые неточности или ошибки могут привести к плачевным последствиям. Молниезащита 1, 2, 3 категории, выполненная квалифицированными специалистами, – это гарантия:
- длительного и бесперебойного функционирования;
- максимального уровня безопасности;
- надежности;
- доступной стоимости;
- выполнения поставленной задачи за короткое время;
- профессионального определения уровня молниезащиты;
- оперативного и грамотного монтажа системы.
Поиск альтернативного решения и максимальное качество – основные преимущества обращения к специалистам.
Оголовок молниеотвода
Более распространенные типы молниеотводов изображены на схемах, приведенных ниже. Идеальный вариант молниеотвода в частном доме должен изготавливаться в виде отдельно стоящей вышки или штанги, высотой равной полуторному расстоянию от грунта до конька жилого помещения.
Чем выше установлен молниеотвод, тем большую площадь поверхности он обеспечивает защитой от поражения электрическим разрядом. Но на практике редко кто решается сделать такой молниеотвод в частном доме своими руками, так как бытует заблуждение, что штанга выше 12 м будет «собирать» все удары молний в округе.
Большинство специалистов рекомендует поднимать молниеотвод на высоту до 18-20 м, особенно если здание находится в плотной застройке частного сектора. Это обеспечит защищаемую площадь в виде круга радиусом 15-20 м, что для одного домовладения вполне достаточно.
Кроме штанги, широко используются виды молниеотводов, устанавливаемые на коньковую балку или трубу дымохода, с дополнительной разводкой медной шиной по коньку и слуховым окнам. Такая схема защиты от ударов молнии бывает достаточно эффективной, особенно если в качестве кровельного покрытия крыши используется металлочерепица или профнастил.
Диаметр штыря молниеотвода может быть от 15 до 25 мм, лучше всего использовать нержавеющую сталь или легированный металл. Для оголовка нет смысла использовать латунь, медь, алюминий. При ударе молнии возникает локальный перегрев металла молниеотвода, иногда с искрами и разбрызгиванием капелек металла. Любая такая капля может стать инициатором стекания заряда на металлическую кровлю или, еще хуже, привести к пожару.
Для защиты от вторичных проявлений молнии и статического электричества:
- металлические корпуса всего оборудования и аппаратов присоединены к заземляющему устройству;
- трубопроводы и другие металлические конструкции в местах их взаимного сближения на расстояния менее 0,1 м через каждые 30 м соединены перемычками;
- во фланцевых соединениях трубопроводов должна быть обеспечена нормальная затяжка не менее четырех болтов (шпилек) на каждый фланец.
Защита от статического электричества технологического и вентиляционного оборудования, расположенного в блоках, выполнена посредством присоединения каркаса технологических блоков к заземляющему устройству в предусмотренных для этого заводом-изготовителем местах. Электрическая связь токоведущих корпусов технологического и вентиляционного оборудования с каркасом блоков выполнена на заводе-изготовителе данных блоков.
Для защиты от заноса высокого потенциала по внешним наземным (надземным) коммуникациям выполнено их присоединения на вводе в здание или сооружение к заземлителю защиты от прямых ударов молнии, а на ближайшей к вводу опоре коммуникации – к ее фундаменту.
Активная и пассивная молниезащита
Разные типы внешней молниезащиты представляют собой систему, состоящую из токопроводящих конструкций, часть которых устанавливается в верхней части объектов. Они перехватывают разряд молнии, а затем отводят в землю ее высокую энергию. Эффект от подобной защиты зависит от количества компонентов и плотности покрытия опасной зоны, от архитектурных особенностей конкретного здания. Все процессы здесь происходят естественным путем, поэтому такие стандартные системы представляют собой пассивную молниезащиту.
Как правило, она включает в себя следующие компоненты:
- Молниеприемник. Притягивает к себе и принимает электростатический атмосферный разряд. Конструктивно варианты исполнения бывают в виде металлических стержней, тросов, натянутых между опорами или приемной сетки с установленным шагом ячейки. Последний вариант используется в основном на плоских крышах с большими площадями.
- Токоотводы. Находятся вроде бы на второстепенных ролях, однако без них совершенно невозможно отведение высоких токов, попавших в молниеприемник. Они изготавливаются из толстой стальной проволоки, диаметром от 8 мм и более. Такое сечение обеспечивает безопасное прохождение большого потенциала в течение короткого промежутка времени.
- Заземление и молниезащита. Используются в совместном виде и состоят из отдельных заземлителей или целой системы, объединяющей сразу несколько электродов в единый контур заземления. Токоотводы могут подключаться к уже действующему заземлению, но для этого в цепь потребуется подключить специальные разрядники.
Активная защита определяется ГОСТ и существенно отличается от пассивной, в первую очередь наличием в ней активного молниеприемника, представляющего собой не стержень, а специальное электронное устройство с возможностью самостоятельной активации непосредственно перед наступлением грозы. Поля статического электричества, возникающие во время грозы, воздействуют на головку приемника и способствуют возникновению импульсов высокого напряжения. Под их влиянием в окружающем воздушном пространстве создается обратная ионизация, вызывающая эффект притягивания электрических разрядов.
Монтаж активного компонента осуществляется на металлическом стержне, превышающем наиболее высокую точку здания не менее чем на 1 метр. Все остальные компоненты устанавливаются и работают практически одинаково, как и на пассивной защите.
