Молниезащита дома

Молниезащита дома

Молниезащита дома защит Ваш дом от одного из самых непредсказуемых и разрушительных явлений природы – молнии, последствия попадания которой в дом, не нуждается в описаниях. Всем известны эффекты непосредственного влияния разряда молнии на живые существа, дома и постройки, природные объекты. Для домов без молниезащиты – повреждения механические вплоть до полного разрушения, взрывы, возгорания и пожары. Для человека тоже ничего хорошего, поскольку тяжелое поражение электротоком и поражение молнией даже и сравнивать нельзя.

Попадание молнии в объект влияет и опосредованно – после события выявляются повреждения электроники и электрооборудования, выявляются сбои работы систем «жизнеобеспечения» дома, даже если визуально на проводке и аппаратах следов повреждения не видно.

Внешняя молниезащита дома

Устройство внешней системы молниезащиты дома, решенное комплексно, полностью обезопасит жильцов дома и само строение даже при прямом ударе молнии. Но электрическая система внутри дома испытает мощный импульс, когда окажется в электромагнитном поле молнии. Полевые воздействия по дальности взаимодействия непредсказуемы, и мощность у разряда может быть разная. Поэтому не обязательно, чтобы молния ударила и разряд был отведен молниезащитой дома – даже при разряде на удалении от здания дом и все его системы все равно окажутся под электромагнитным воздействием поля.

Внутренняя молниезащита дома

Если вспомнить, как быстро растет у нас в домах количество замечательной современной техники, электротехнической и электронной, и все больше в ее составе микропроцессов – то понятно, что электросети внутри дома все больше нуждаются в защите, и внутренняя молниезащита отнюдь не перестраховка, а реальная необходимость. Один мощный электромагнитный импульс – не важно, в здании или на большом удалении от него – и возможен скачок напряжения в силовой и осветительной проводке, с возможностью повреждения всех подключенных приборов и аппаратов. Кратковременные избыточные напряжения регистрируются и когда происходит растекание заряда, пойманного молниеотводящей системой.

Внутренняя молниезащита в части проектирования и монтажа требует профессионализма и учета всех особенностей конкретного объекта.

Применение системы уравнивания потенциалов (СУП) посредством монтажа общей шины, соединяющей металлические конструкции здания в один проводящий контур, защищает и проводку, и приборы от импульсных перенапряжений. Устранение разности потенциалов необходимо и между всеми токопроводящими элементами и конструкциями зданий, и между инженерными сетями и коммуникациями и самой заземляющей системой.

На «особо опасных» участках электросетей устанавливают УЗИП (устройства защиты от импульсного перенапряжения). Эти устройства предотвратят перенапряжения и искрение в защищаемых приборах.

Монтируют УЗИП по зонной схеме – с учетом, какую чувствительность к скачкам сетевого напряжения имеет каждый конкретный участок. Молниезащитные УЗИП первого класса (класс В), устанавливаемые на входном щите – самые мощные, они защищают внутридомовые сети от прямых ударов молнии. Ограничитель второго класса (класс С) защищает от наведенных (электромагнитных) токов. Особо чувствительная электронная микропроцессорная аппаратура требует особой защиты – ограничителей перенапряжения (ОПН), относящихся к категории D-класса.

В деревянном доме применяют все классы защитных устройств, монтируя их по «нисходящей», или УЗИП с полной комплектацией – три в одном. Но только правильный подбор защитных устройств и грамотный монтаж даст эффективную защиту.

Молниезащита всех наземных объектов строго регламентируется строительными нормами. Немного непонятно, почему руководящие документы и инструкции не требуют в обязательном порядке выполнять защиту частных строений от молнии, хотя и классифицируют их как относящиеся к третьей категории. Но добросовестный застройщик всегда просчитает вероятность негатива от всех природных факторов, в том числе и от прямого попадания молнии. Исходить следует не только из местной статистики и вероятности поражения молнией, но и из особенностей своего жилища. А деревянный дом и в этом контексте на особом положении, поскольку никакая антипиреновая обработка не сделает горючую древесину негорючей, а лишь отодвинет время возгорания. Загоревшись, деревянные дома сгорают без возможности восстановления за считанные минуты.

Деревянный дом требует особого комплексного подхода к молниезащите, и задача эта несколько сложнее, чем защита дома, выстроенного из менее горючего материала. Дому требуется как внешняя, так и внутренняя защита от молнии. Внешние молниезащитные системы складываются из трех основных элементов – молниеприемник, молниеотвод (токоотвод) и заземляющий контур.

Молниеприемник

Назначение этого устройства – перехват молнии при ее прямом попадании в объект. Возможны молниеприемники двух видов – активные и пассивные. От назначения вида молниеприемника зависит все устройство молниезащитной системы. Пассивные молниеприемники – это конструкции, устанавливаемые на защищаемый объект – металлические стержни, тросы, сетки и др. Защита от молнии при такой установке рассчитывается на определенную площадь или зону. Кроме общей защиты строения, защите подлежат и все его элементы, выходящие за контур кровли или каркаса, и оборудуется дополнительными молниеотводами.

Металлические токопроводящие части здания могут быть включены в защитную систему (то есть соединяться с заземлителями и выполнять дополнительно задачу молниезащиты), если выполняется хотя бы одно из определенных инструкцией условий.

Нормы регламентируют эти условия:

1. Прожог металлического покрытия кровли возможен при попадании молнии, если толщины железного кровельного покрытия меньше, чем 4 мм, алюминиевого – меньше, чем 7 мм, медного – меньше, чем 5 мм. Понятно, что до таких параметров металлические кровли частных домов не дотягивают. В этом пункте инструкции предполагается, что под металлом находится легковоспламеняющийся материал – обычно подкровельные системы сделаны из дерева.
2. В случае, когда стропильная система и обрешетка выполнены из несгораемых материалов, и материал, находящийся под металлом кровли, защищать от прожога не нужно, то для включения металлической кровли в молниезащитную систему достаточно, чтобы ее толщина была не меньше 0,5 мм.

Если выполняется хотя бы одно из этих условий, то в качестве токоотводов будут использованы все наружные токопроводящие элементы – водосточная система, наружная стальная лестница и др. Если в железобетонных конструкциях дома, монолитных стенах или стоечном каркасе (хотя для частного дома применение монолитного железобетона довольно редкий случай) имеется арматурный каркас, то включают в защитный контур продольную рабочую арматуру, связывая ее от кровли до фундамента сварными соединениями в определенных расчетом участках. В фундаменте наружный контур из арматурных стержней соединяют с системой заземления. Эта система в данном случае может быть упрощенной, и ее наружный ограждающий контур может проходить под зданием.

Широко применяемая для частных домов фальцевая кровля выполняется из стали, как правило, толще 0,8-1,0 мм, но крепят стальной лист на деревянную обрешетку, под которой находятся деревянные стропила и горючие слои гидро- и пароизоляции. При прямом ударе молнии нагрев до уровня воспламенения и локальное возгорание неизбежны.

Что касается металлочерепицы, то она ни при каких условиях не может выполнять роль молниеприемника, поскольку толщина у наиболее широко применяемых для частных домов видов металлочерепицы не достигает 0,5 мм.

Как вывод – металлическая кровля частного дома может быть применена как часть молниезащитной системы только в одном случае – если она уложена на негорючие подкладочные материалы, и соединена в одну токопроводящую сеть, с надежным обеспечением электрической связи от каждого проводящего элемента. Для предотвращения прожогов и оплавлений листов кровли толщины этих листов должны быть не менее указанных выше (медь – 5 мм; сталь – 4 мм; алюминий – 7 мм).

Для зданий с металлическими кровлями часто применяется несложная конструкция стержневого молниеприемника, вертикально установленного на самом высоком участке крыши – на коньке. Иногда стержень молниеприемника крепят на дымовые трубы, но при этом нужно учесть повышение нагрузки на трубу от ветра. Материал стержней должен быть коррозионно-стойким (медь, сталь оцинкованная и нержавеющая, алюминий), и иметь площадь сечения не менее 50 мм2 (для круглой стали это диаметр 8 мм). Возможен полый молниеприемник из стальной трубы с наконечником. Крепят стержни, располагая их так, чтобы они оконтуривали защитную зону, внутри которой будут располагаться все деревянные элементы здания и все его конструкционно выступающие части – каминные и печные трубы, элементы вентиляции и водостоков, угловые детали, в том числе архитектурные. Лучший вариант проектирования системы молниезащиты дома – на самой ранней стадии проекта, когда принимают решение по конструктивной схеме, фундаменту и т.д.

Расположение и схема системы молниезащиты зависит и от конструкции крыши – если деревянное строение имеет простую двускатную крышу, то эффективна тросовая защита – стальной трос (оцинкованная сталь сечением не менее 35 мм2) натягивается по закрепленным опорам. В качестве троса может быть применена медная проволока. опорные стойки для крепления троса выполняют из стали или дерева, поскольку эти стойки не входят в контур, а трос закреплен к ним посредством натяжных зажимов и соединяется с токоотводами. Прочность опор должна быть достаточна, чтобы выдержать натяжение троса с учетом ветровых и снеговых нагрузок, и возможное налипание снега и льда.

Третий вид молниеприемника – металлическая сетка – хорошо справляется с защитой здания от молнии в случае, когда это здание по высоте превышает все окружающие строения и имеет плоский вариант кровли, например, рубероид или черепицу. Молниеприемная сетка укладывается непосредственно на кровельные конструкции, как завершении кровельных работ. Для молниеприемных сеток применяется стальная проволока диаметром 8 мм, смонтированная по контуру крыши в сетку с ячейкой максимум 600*600 см и закрепленная в пересечениях сварными соединениями. Цельная сетка молниеприемника соединяется с токоотводами (количество – по расчету), а токоотводы – соединяются с ограждающим заземляющим контуром.

Для металлической кровли молниеприемная сетка лишена смысла, поскольку разряд молнии «увидит и выберет» сетку на токопроводящей плоскости крыши только в том случае, если стержни сетки будут очень массивными, что нерационально и технически проблемно. Но для черепичных кровель молниеприемная сетка предпочтительна – она не испортит архитектурный облик дома, а как защита от молнии будет полностью эффективна при условии соблюдения правил устройства и монтажа.

Над плоскими кровлями имеются и элементы, превышающие уровень кровли – антенна, труба печи, котла или камина и др. Эти объекты защищают отдельно, установкой стержневых молниеприемников определенным образом, на допустимом расстоянии от кровли. Каждый стержень монтируют на изолированном от кровли основании, и включают в замкнутый контур с молниеприемной сеткой.

Все молниеприемные устройства – сетки, стержни, тросы – в принципе защищают и действуют одинаково. Но для выбора конкретного устройства внешней защиты надо учесть все факторы – конструкцию дома и крыши, материалы кровли и подкровельных систем, а также соблюдать все рекомендации строительных норм по монтажу молниеприемников, их размерам, высоте, расстановке на крыше. Из трех видов молниеотводов тросовые системы считают наиболее эффективными, поскольку они расположены в верхних точках здания и зона их защиты максимальна, эта зона включает и крышу и все элементы, превышающие уровень крыши.

Ощетинившееся молниеотводами деревянное здание может в архитектурном плане и пострадать, но, как известно, даже смех бывает до поры до времени. Молния и последствия ее попадания в жилой дом – такие факты точно не смешны, а защита своего дома – долг его владельца. Поэтому, несмотря на расходы и внешность, системы молниезащиты устанавливают неукоснительно. Удачным вариантом может стать молниезащитная система с установкой молниеотвода не на крыше, а на отдельно стоящем объекте – например, высоком дереве. Условие – чтобы крона дерева должна быть выше самой высокой точки кровли, а стержень молниеотвода превышал крону минимум на 0,5 метра. Плюсы такой установки молниеотвода не только архитектурные, при этом исключаются причины возникновения недопустимого перенапряжения внутренних сетей, а также воспламенение деревянных частей дома.

Если изолированная установка принимающего устройства невыполнима, часто принимают тросовый вариант. Но расстояние от троса до ближайшей линии кровли не должно быть меньше полуметра. И еще – этот вариант предполагает надежную изоляцию опор для тросовой системы и обеспечение безопасного расстояния их от деревянной основы – также не меньше 0,5 метра.

Токоотвод

Задача токоотводов в молниезащитной системе – отведение тока от разряда молнии к заземлению. Соединение токоотвода и молниеприемника должно обеспечивать надежную электрическую связь с запасом прочности на форс-мажор – погодные и природные факторы (порывы ветра, удары от падения пластов снега или льда). Площади контакта для сварного соединения регламентируются – минимально удвоенная площадь сечения наибольшего из стыкуемых элементов.

Материалы для токоотводов – круглая проволока минимальным диаметром 8 мм, из стали с медным покрытием. Прокладка токоотводов выполняется снаружи здания, как можно дальше от оконных и дверных проемов. В идеале участок прокладки токоотвода – по глухой стене напротив входа в здание. Каждый молниеприемный стержень комплектуется не меньше, чем двумя токоотводами. Основные правила монтажа токоотводов – не допускать перегибания и углов от 90 град и меньше, для исключения рисков короткого замыкания.

Расположение токоотводов должно удовлетворять условиям:

• Длина токоотвода должна быть наименьшей
• Как можно равномернее по контуру здания, но не ближе, чем на 0,25 м друг от друга.
• Максимально близко к участкам с повышенной опасностью разряда (все выступающие элементы – углы, выступы фронтонов, слуховые окна, архитектурные «острые» детали, находящиеся на периметре кровли антенны и пр.)
• Удаление токоотвода от токопроводящих деталей и элементов здания не меньше, чем на 0,3 м.
• Расстояние от объекта защиты при устройстве монтажных креплений не меньше 0,15 м. Контакты металлических монтажных зажимов и стены допускаются. Возможно крепить стальными скобами и винтовыми зажимами, с контактом к стене. Ток при возможном приеме разряда молнии пойдет по пути наименьшего сопротивления – по проволоке токоотвода, при этом возможен его сильный нагрев. Удаление токоотвода от деревянных стен делается, чтобы предотвратить возможность возгорания дерева от раскаленной проволоки токоотвода.
• В конструкциях водостоков – трубах, желобах, по кронштейнам их креплений и пр. – размещение и крепление токоотводов запрещено.

Заземлители – это конечные элементы молниезащитной системы, отводящие ток молнии в землю. Задача заземления – защита строения от термического, механического и динамического воздействия. Частный дом должен иметь заземляющий контур, замкнутый в кольцо. Электроды-заземлители выполняются из стали диаметрами 14 мм при медном покрытии и соответственно 16 мм – с оцинкованным, или из нержавеющих сталей.

Длина электродов, и их расположение (по горизонтали и по вертикали) рассчитываются по исходным данным: проводимость и сопротивление конкретного грунта в основании участка, природные условия места постройки, конфигурация самого ограждающего контура и его протяженность и др. Эффективность заземления прямо зависит от величины удельного сопротивления, поэтому заземлители проектируют так, чтобы их размеры обеспечили максимальные площади контакта металла электрода и грунта. По логике, для надежности заземляющего контура и эффективности защиты чем больше электродов-заземлителей, тем лучше. Но и по расчетам, и по практике – молниезащита деревянных домов может быть обеспечена тремя вертикальными электродами, соединенными полосовой или круглой сталью. Все стыки в заземляющих контурах делают сварными, нахлесточным непрерывным швом, или используют специальный крепеж – электродные зажимы. Все элементы ограждающего контура должны иметь высокую коррозионную стойкость. Швы также изолируют, применяя обмазки или антикоррозионные ленты.

Конфигурация наружного ограждающего контура зависит от архитектуры дома в плане. Заземлители забивают в грунт в равных интервалах, глубина и длина электродов обычно не превышает трех метров.

Для правильной молниезащиты дома требуется выполнить расчеты, определить зоны безопасности над зданием и внутри здания. В этих зонах растекания тока разряд молнии при условии прямого попадания в молниеприемные элементы должен быть стропроцентно отведен в землю. При этом система должна быть максимально безопасной для человека и жилища, в том числе и в пожарном отношении.

Контроль за состоянием молниезащитной системы должен быть периодическим. Не менее, чем один раз в три года проверяется целость всех креплений и прочность стыков молниезащитных элементов, выполняется зачистка контактов и при необходимости, подтяжки или замена слабых соединений. Каждые 12 лет делают проверку ограждающего контура, вскрывая его по участкам. Если обнаружены коррозионные изменения на электроде больше чем на треть его длины, то электрод заменяют на новый.

Деревянный дом и его внутренние системы требуют самого серьезного подхода к молниезащите, поскольку от этой защиты зависит безопасность и защита жильцов от одного из самых непредсказуемых и страшных явлений природы – молнии.

Молниезащита частного дома: подробное руководство

Зачем частному дому нужна молниезащита?

Удар молнии – сильнейший электрическим разряд в природе. Ток молнии может достигать от 10 до 100 тысяч ампер. А его напряжение может до миллиона вольт. Стоит задуматься, как же уберечь себя и свою собственность от такой разрушительной силы?

Молниезащита частного дома это гарантия вашей безопасности и сохранности имущества, а парой и вашей жизни. Внешняя защита от прямых грозовых разрядов убережёт ваш дом от любых повреждений, которые могут быть вызваны прямым ударом молнии, а внутренние меры защиты уберегут вашу дорогостоящую бытовую технику от перенапряжения и выхода из строя.

Для того чтобы убедиться в необходимости достаточно представить финансовые потери владельца в случае поражение от молнии – прямого удара с последующим возгоранием деревянных кровельных конструкций. Достаточно сопоставить затраты на молниеотвод для частного дома и стоимость его восстановления после пожара от удара молнии.

Грозовая угроза для загородного дома включает в себя комплекс поражающих факторов, и поэтому современный молниеотвод для дома представляет собой комплексную систему безопасности от прямого удара молнии, от заноса грозового потенциала и последующего импульсного перенапряжения в сетях. В качестве примера можно привести следующие статистические данные: более 25% страховых выплат в Германии приходиться на покрытие ущерба от ударов молнии и импульсного перенапряжения.

Чем опасна гроза и её последствия?

По статистике в России за 2015-2017 год, от ударов молнии во время грозы было зафиксировано 240 пожаров, более 100 людей было доставлено в больницы с ожогами высокой степени тяжести, вызванных прямыми разрядами молнии, 5 человек погибло. Ущерб от грозы, понесённый имуществу, исчисляется сотнями миллионов рублей. Недооценивать всю мощь поистине грозной стихии, и надеется на то, что всё обойдётся в очередной раз и гроза обойдёт вас стороной очень опасно.

Помимо статических объектов, молнии не менее опасны для движущихся: в 1987 году при запуске ракеты «Атлас», непосредственно на старте, прямой разряд вывел из строя все электронные системы. Ущерб для США составил 160 миллионов долларов.

Кому именно нужна молниезащита, и кто в группе риска?

Молния непредсказуема и в непосредственной опасности находятся собственники, чьи жилые постройки расположены как на возвышенностях, так и на плоских равнинах, вблизи и вдали от водоёмов, а также в местностях с различными грунтами.

Как правило, это все дачные и частные жилые посёлки, находящиеся за городом в сельской местности.

Группа риска выше там, где вероятность грозы и осадков больше. Например, центральных и южных частях России вероятность удара молнии выше, чем районах крайнего севера или в пустынях.

Если говорить о локальных группах риска, то теоретически в опасности находятся дома расположение выше других, деревянные дома, дома из клеёного бруса, и дома с металлическим кровельным покрытием.

В кафедральный собор в Питсбурге, имеющий высоту 180м, молния ударяет в среднем два раза в год.

В небоскрёб Эмпар-Стейт-Билдинг, высота которого равно 380 м, за три года молния разряжалась 68 раз.

Но при этом существуют ежегодная статистика сгоревших загородных домов

Поражающие факторы молнии и их последствия

Невероятная сила разряда – до 200 кА – сформированная за счет разности потенциалов между облачными элементами и поверхностью. Мощность, которой достигает 1000 кВ, способна наносить непоправимый ущерб.

Ниже приведена таблица с угрозой и потенциальными последствиями от удара.

Прямой разряд молнии

Разность потенциалов электростатического поля – до 1000 кВ, сила удара – 200 кА, температура – 30 000°С

Угроза получения смертельных травм, возгорания, локальные разрушения здания в местах попадания

Удар в инженерные коммуникации на расстоянии до 5 км (и более)

Занесенный грозовой потенциал создает импульс перенапряжения в сотни киловатт, попадает в здание по электропроводке и по трубам из металла

Поражение человека; сбои во внутренних системах; пожары; возгорание электрических кабелей; поломки оборудования; потеря информации на жестких дисках вследствие отказа оборудования

Разряд в радиусе до 500 м от здания

Наведенный грозовой потенциал с импульсом перенапряжения в десятки киловатт

Поражение человека; сбои во внутренних системах; пожары; возгорание электрических кабелей; потеря информации на жестких дисках вследствие отказа оборудования

Замыкания в электросетях с низким напряжением

Импульс перенапряжения до 4 кВ

Сбои в системах, поломки оборудования

Таблица 1 – Поражающие факторы удара молнии.

В сети есть немало видео роликов со сводками из новостей о последствиях и ущербе нанесённым после обычной грозы.

Видео из новостей:

1. Очевидец случайно снял, как в его дом ударила молния

2. Сгорел дом от удара молнии, последствия

3. Вырезка из новостей, пожарникам не удалось спасти дом от удара молнии

4. Пожар из-за молнии

Какие гарантии при установленной молниезащите?

В нормативных документах, регламентирующих молниезащиту не только в РФ, но и в мире, предусмотрены различные уровни защищенности (80-98%), но не предусмотрена возможность выполнения системы со 100% надежностью перехвата молнии. Человек, гарантирующий полную защиту от молний, либо не знаком с физикой молнии, либо не добросовестен.

Вы наверняка зададитесь вопросом «Как я могу быть уверен в том, что молниезащита сработает?» и это совершенно правильный вопрос, ведь нельзя после установки её испытать – ударить в дом разрядом в 1000 Кв с высоты в несколько тысяч метров, словно древнегреческий бог.

Ответ на этот вопрос содержится в нормах РФ. Квалифицированные специалисты должны рассчитать защищённость дома от прямого удара молнии (80-98%) в зависимости от класса молниезащиты (IV-I). При соблюдении норм вероятность того, что молния нанесёт значительный ущерб сводится к нулю.

Подробнее о гарантиях см. статью «Гарантия на молниезащиту»

После внедрения (в т.ч. и в результате нашей деятельности с 2002г.) на рынке Р.Ф. технологии устройства молниезащиты из материалов и изделий заводской готовности появилось множество организаций, бизнес которых основан на марже от цены закупки у производителя. Одни проводят политику завоевания клиентов “низкой стоимости” и предлагают пол-молниезащиты (не рассчитывают защищённость от удара молнии, делают меньшее, чем по нормам количество токоотводов, заземление, не объединяют заземление молниезащиты с заземлением электроустановки, используют недолговечные материалы и т.д.). Другие тиражируют так называемые молниеприёмные сетки, убеждая клиентов в том, что это и есть защита от удара молнии. И те и другие не рассчитывают защищённость домов и не соблюдают современных норм РФ по молниезащите.

Коротко о нормировании и типах молниезащиты

Молниезащита строго классифицируется на разные виды и степени защиты, от того какой класс и вид защиты будет установлен на ваш дом будет завесить его степень безопасности. Так же классификация и разнообразие видов позволяет подобрать оптимальный вариант защиты удара от молнии, и от заноса высокого потенциала***, под индивидуальные особенности проекта дома.

Когда разряд молнии ударяет в землю, он не исчезает моментально, а начинаетраспространяться по путям с меньшим электрическим сопротивлением. Во многихслучаях этими путями становятся бытовые коммуникации – водопровод, канализация, газовые трубы и плохо изолированные электрические кабели. В ряде случаев молнияможет распространяться и по пластиковой трубе с хорошо проводящей жидкостью. Это и называется заносом высокого потенциала, поэтому для защиты бытовых приборов и здоровья человека, существуют специальные типы внутренней молниезащиты, о них мы поговорим немного подробнее ниже.

Категории (классы)

Все здания и сооружения разделяются на три класса молниезащиты в соответствии с РД 34.21.122-87. Класс необходимый для защиты, зависит от категории взрывоопасности объекта, который зависит от наличия в нём взрыво- и пожароопасных материалов и веществ, а также от того на сколько часто молния может ударить в здание за год.

Ниже вы можете ознакомиться с таблицей, где представлены категории защиты расположенные в порядке убывания, а также типы объектов которым рекомендуется соответствующая категория.

Рекомендуемые типы объектов

Промышленные химические объекты, заводы, склады с ГСМ и боеприпасами, ангары с зерном и мукой, а так же любые другие здания хранящие в себе взрывоопасные вещества.

Телевышки, телевизионные антенны, жилые и общественные здания, телефонные вышки и т.д.

Защита от прямых ударов молнии и перенапряжения в сети.

Частные дома, коттеджи, хозяйственные постройки и бани.

Подходит для зданий, которые расположены на территории где грозы длятся более 20 часов в год.

Узнать где находятся такие территории можно тут

Внешняя молниезащита. Защита от прямых ударов молнии. Установка молниеотвода и заземлителя, молниеприёмная сетка.

Таблица 2 – Категории молниезащиты зданий и сооружений.

Как вы уже догадались, для частных домов указан 3 класс защиты.

Категория молниезащиты для загородных домов не первая, но С УЧЕТОМ ТОГО, ЧТО СОВРЕМЕННЫЙ ЗАГОРОДНЫЙ коттедж МОЖЕТ БЫТЬ ГАЗИФИЦИРОВАН, ИМЕТЬ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ И Т.П. К МОЛНИЕЗАЩИТЕ ДОМА НЕОБХОДИМО ОТНОСИТСЯ СЕРЬЁЗНО.

Виды молниезащиты

Видов защиты жилых построек множество, но в основном они делятся так же на 3 категории: внешняя, внутренняя и активная молниезащита. О последнем виде есть много споров и сомнений, о её эффективности, но об этом поговорим позже, когда будем знакомиться и разбирать её принцип работы.

Внешняя молниезащита

Внешняя молниезащита – это пассивная система защиты, состоящая из нескольких защитных элементов, экранирующих и защищающих дом от прямых грозовых ударов, что в свою очередь предотвращает механические повреждения здания.

Молниеотвод (термин аналогичный внешней молниезащиты) — из самого названия понятно – основной задачей молниеотвода, является принятие разряда молнии и передачи его к токоотводу или, как его ещё называют спуску.

Расчет молниеотвода – это выработка мер, плана действий в результате выполнения которых, смонтированная система перехватит молнию и не допустит пожара или повреждения дома, спасет жизни близких людей. Главное в разработке или проектирование молниезащиты дома – расчёт в соответствии с нормами защиты от удара молнии с применением специальной компьютерной программы. Грамотно спроектированный громоотвод должен обеспечить сохранность кровли и других частей дома при реализации, долго служить, эстетично выглядеть и, что немаловажно стоить недорого. Разработка (проектирование) молниеотвода дома включает отработку массы деталей, выбор конфигурации и места выполнения заземления молниеотвода, как именно и где будет располагаться ввод заземляющего проводника в дом, выбор материалов, из которых будет выполнены детали молниезащиты, подбор проводников и молниеприёмников, заземлителей, Устройств Защиты от Импульсного Перенапряжения и т.д. Очевидно – это удел подготовленного и опытного специалиста.

В состав внешней молниезащиты входит:

Это металлический стержень, выполненный из нержавеющей либо оцинкованной стали, алюминия или меди, диаметром 10-20мм и высотой от 100см до 3х метров. Стержень, это наиболее распространенный вид молниеотвода. Благодаря низкой стоимости, простому устройству и высокой эффективности на небольших участках, часто применяется при молниезащите дачных домиков, небольших частных домов или хозяйственных построек. Дополнительно стоит отметить, что молниеприёмный стержень теоретически можно монтировать на деревьях рядом с защищаемым участком земли, но существует масса трудностей в связи с тем, что дерево живое – оно растет и может повредиться при воздействии креплений.

Наиболее эффективной и низко затратной является схема, в которой стержневые молниеприёмники с расчётной высотой на краях коньков и на дымоходах, объединены между собой на кровле и с токоотводами на стенах, в свою очередь соединённых с заземлением молниезащиты. Такой вывод сделали проектировщики АМНИС по результатам многочисленных расчетов защищённости загородных домов с применением компьютерной программы от разработчиков норм молниезащиты РФ.

Молниеприёмная (молниезащитная) сетка

Это конструкция, состоящая из ячеек размером 5х5 метров и больше, выполненных из стальных оцинкованных прутьев толщиной более 6 миллиметров, соединённых между собой и с естественными и специально выполненными молниеприёмниками на кровле или поднятая на расчётную высоту над кровлей. Цена сетчатого громоотвода весьма высока в сравнении с другими видами молниеотводов. Поэтому сетку используют только для защиты больших сооружений с плоской кровлей, например при защите жилых многоквартирных домов, общественных зданий, больших ангаров, или заводов.

О молниеприёмной сетке в молниеотводе загородного дома

Реальная защита от Прямого Удара Молнии (ПУМ) загородного дома возможна только при присоединении молниеприёмной сетки к молнеиприёмникам. Подробнее см. статью «НЕОБХОДИМОСТЬ МОЛНИЕПРИЁМНОЙ СЕТКИ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЧАСТНОГО ДОМА»

Тросовый молниеотвод представляет собой гибкий проводник из оцинкованной стали, алюминия или меди, натянутый и закреплённый между рассчитанными на силу натяжения и устойчивыми опорами.

Тросовые молниеотводы используют, например, на протяженных кровлях и высоковольтных линиях. Использование на небольших частных домах проблематично из-за сложности устройства и постоянной проверки натяжения троса и устойчивости опор.

Тросовые молниеотводы используют, например, на протяженных кровлях и высоковольтных линиях. Использование на небольших частных домах проблематично из-за сложности устройства и постоянной проверки натяжения троса и устойчивости опор.

Токоотводы (Опуски) — часть молниеотвода, предназначенная для отвода тока молнии от молниеприемника к заземлителю. Токоотвод, представляет собой, металлический проводник сечением не менее 8 миллиметров, изготовленный из оцинкованной стали, алюминия или меди. Токоотвод крепиться к стенам и или прокладывается по трубам водостока. Длина токоотвода зависит от высоты объекта и расстояния до заземлителя. На доме в зависимости от размеров требуется не менее двух токоотводов. Располагают симметрично по периметру, чтобы ток растекался по нескольким непересекающимся путям и мощные электромагнитные возмущения, возникающие при протекании импульсного тока молнии гасили друг друга.

В песчанном, пересыхающим и замерзшем грунте низкая электрическая проводимость. Поэтому возникла новая технология, при которой глубина заземлителя без применения тяжелой техники может достигать глубины 20 метров и значительно повысить характеристики заземления (например при погружении в водонасыщенные слои).

Таблица параметров сопротивления разных пород почвы:

Молниезащита деревянного дома

Молнию относят к числу наиболее опасных природных явлений, разрушительную силу которых нельзя недооценивать. Непосредственное попадание разряда молнии в объект приводит к его механическому разрушению, возгораниям, взрывам, поражению людей и животных электрическим током. Вторичное влияние молнии состоит в появлении мощных электромагнитных импульсов, под воздействием которых происходит сбой в работе внутренних систем, повреждение различного рода электрооборудования.
Необходимость молниезащиты наземных объектов определяется отнесением их к категориям в соответствии с РД 34.21.122-87 «Инструкция по молниезащите зданий и сооружений» (далее РД) и СО 153-34.21.122-2003 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций» (далее СО). Согласно Инструкции частные дома относятся к третьей категории согласно РД и к обычным согласно СО, для которых установлены необходимые защитные мероприятия от воздействия молнии. К сожалению, в настоящее время нормативные документы не требуют их обязательного выполнения для данного типа строений. Необходимость организации системы молниезащиты определяется собственником дома самостоятельно, исходя из вероятности поражения объекта и возможного материального ущерба.
Деревянные дома, ввиду горючих свойств строительных материалов, являются источником повышенной опасности. Поэтому молниезащита для них является особенно актуальной и должна выполняться в обязательном порядке. Для эффективной защиты дома от возможных повреждений, необходимо применять комплексные меры молниезащиты.

Внешняя молниезащита деревянных зданий

Если выполнение системы молниезащиты для частного дома из негорючих материалов является достаточно понятной задачей, то молниезащита деревянного здания имеет ряд отличительных особенностей. Начнем с того, что любая система внешней молниезащиты включает в себя три основных элемента: молниеприемник, токоотвод и заземление. Рассмотрим каждый из них по отдельности.

Молниеприемник

Молниеприемник – это устройство, предназначенное для перехвата удара молнии. В зависимости от выбранного типа молниеприемника, внешняя система молниезащиты может быть активной (в виде активного молниеприемника) или пассивной (стержень, молниеприемная сетка или трос). Для индивидуальных жилых домов молниеприемники чаще всего устанавливают на сам объект, обеспечивая молниезащиту в пределах определенной зоны. Для элементов строения и участков крыш, выходящих за ее пределы, оборудуют дополнительные устройства приема разряда молнии. Согласно пункту 3.2.1 СО2 металлическая кровля, соединенная с заземлителем, сама может выступать в качестве молниеприемника, при соблюдении определенных условий:

• толщина металла кровли составляет не менее величины 4 мм для железа, 5 мм для меди и 7 мм для алюминия, если необходимо предохранить кровлю от повреждения или прожога;
• толщина используемого металла должна быть не менее 0,5 мм, если ее необязательно защищать от повреждений и нетопасности воспламенения находящихся под кровлей горючих материалов.

Токоотводами, в данном случае, могут быть наружные металлические лестницы, водостоки и пр.
Широко применяемая сегодня металлочерепица имеет толщину металла менее 0,5 мм, так что выполненная из нее кровля ни при каких условиях не может быть молниеприемником.
Металл фальцевой кровли хотя и выполняет условие по толщине более 0,5 мм, но крепится непосредственно на легковоспламеняемый подкладочный материал (деревянные стропила, обрешетку и др.) и, в случае прямого попадания удара молнии, нагревается до температуры, достаточной для его воспламенения, что нередко становится причиной локального возгорания.
Получается, что металлическая кровля может считаться частью системы молниезащиты, только при условии ее укладки на негорючий подкладочный материал и надежно выполненных соединений всех проводящих элементов, с обеспечением прочной электрической связи между ними. Прожоги и оплавления так же можно избежать, применив для изготовления крыши листы стали, меди или алюминия толщиной не менее 4 мм, 5 мм, 7 мм соответственно.
Для домов с металлической кровлей широко применяют простую конструкцию молниеприёмника в виде стержня длиной от 0,2 до 1,5 м, устанавливая его вертикально в самой высокой точке строения – на коньке крыши. Возможно прикрепить молниеприемник и к дымовой трубе, учитывая создаваемые при этом ветровые нагрузки.
Стержень изготавливают из металла, стойкого к процессу коррозии: меди, нержавеющей и оцинкованной стали или алюминия, соблюдая требования к площади сечения – не менее 50 мм. кв., и соответственно, диаметру – не менее 8 мм. Если в качестве молниеприемника применяется полая трубка, то у нее должен быть наконечник.
Молниезащиту деревянных строений с простой двускатной крышей выполняют с использованием тросового молниеприемника – троса, натянутого между двух опор. Сам трос изготавливается, как правило, из оцинкованной стали сечением 35 мм и более. Возможно использование медной проволоки.
Опоры могут быть деревянными или стальными и должны справляться с натяжением троса при ветровых нагрузках, а так же в случаях налипания снега или образования льда. Трос крепят к опорам натяжными зажимами и соединяют с токоотводами.
Стержневые молниеприемники располагают таким образом, чтобы в создаваемой ими зоне защиты, находились все части деревянного дома, в том числе выступающие элементы и конструкции: края строения, гребни, углы, вентиляционные и водосточные трубы, камины и пр. Использование молниеприемной сетки для защиты металлической кровли крайне не эффективно по причине того, что разряд молнии попросту ее “не заметит”. Однако, данный тип молниеприемника отлично подходит для молниезащиты деревянных домов с неметаллической крышей, особенно в случае плоской черепичной кровли, когда необходимо защитить одно здание, возвышающиеся над всеми соседними постройками. Часто сетку монтируют на кровлю еще на этапе строительстве дома. Молниезащитная сетка представляет собой металлическую проволоку диаметром 8 мм, уложенную по периметру крыши, с разделением получившегося пространства на ячейки размером не более 6х6 м путем сварки в местах ее пересечения. Получившуюся конструкцию молниеприемника соединяют несколькими токоотводами с контуром заземления.
Возвышающиеся над сеткой части постройки, например, трубы, антенны, защищают стержневыми молниеприемниками, устанавливая их на специальных основаниях с учетом допустимого расстояния до кровли. Дополнительно организованные молниеприемники объединяют в общую систему с сеткой замкнутых контуров.
Принципиальной разницы в защитном действии названных молниеприемников нет. Однако, при выборе способа внешней молниезащиты дома, следует учитывать конструкцию защищаемого объекта, а так же тип крыши и используемый кровельный материал. Не менее важным является соблюдение правил и рекомендаций для монтажа каждого отдельного типа молниеприемника. Тросовые молниеприемники считаются самыми безопасными, обеспечивая при этом большую зону защиты, включая площадь крыши и возвышающиеся над ней элементы строения. А сеточные не портят внешний вид дома.
Одним из вариантов молниезащиты деревянного дома считается установка молниеотвода на некотором расстоянии от него. Для чего металлический прут закрепляют на верхушке неподалеку стоящего дерева, превышающего по высоте крышу строения, таким образом, чтобы он возвышался над кроной на полметра и более.Организованная указанным способом система молниезащиты, обезопасит дом от прямого попадания удара молнии и, вместе с тем, исключит причину возникновения опасных перенапряжений внутри, а также предотвратит возгорание дерева
При невозможности установить принимающее устройство изолированно, эффективным вариантом защиты деревянного здания будет тросовая система, при условии, что расстояние между молниеприемником и кровлей составит не менее 0,5 м. Кроме того, существует необходимость в изоляции стальных опорных стержней в месте крепления их к кровле, путем установки на деревянную основу с той же минимальной высотой.

Токоотвод

Назначение токоотвода состоит в отведении тока молнии к системе заземления. Присоединяется к молниеприемнику, как правило, при помощи сварки или винтовых зажимов с обеспечением прочной металлической связи в любых погодных условиях: при сильном ветре или падении снежного пласта. Требуемая площадь контакта при сварке – не менее двукратной площади сечения соединяемых деталей.
В качестве токоотвода специалисты рекомендуют использовать омедненную круглую стальную проволоку диаметром 8 мм, которую прокладывают по наружной стене дома на максимально возможном удалении от дверей и окон. Идеальным местом для монтажа будет глухая стена, расположенная напротив стены со входной дверью. От каждого стержневого молниеприемника необходимо проложить не менее двух токоотводов. По правилам, токоотводы выполняют максимально короткими, без резких перегибов и прямых углов, во избежание риска возникновения короткого замыкания. Располагают их равномерно по периметру защищаемого строения на расстоянии 25 м друг от друга и как можно ближе к углам, краям фронтонов, слуховым окнам, острым выступам – местам повышенной опасности. Рекомендуемое расстояние до металлических элементов строения – не менее 30 см.
Для предотвращения возможного возгорания стен деревянного дома, в случае повышение температуры токоотвода, во время стекания по нему тока молнии, монтаж производят на расстоянии более 0,1 м от защищаемого объекта, металлический зажим для крепления токоотвода может быть в контакте со стеной В качестве крепежа допускается контакт металлических скоб и специальных винтовых зажимов со стеной. В водосточных трубах деревянного дома располагать токоотводы не следует.

Заземлитель

Заземлитель представляет собой элемент внешней молниезащиты, предназначенный для отведения тока молнии в грунт. Заземление частного дома выполняется в виде замкнутого кольцевого контура с электродами из антикоррозионных материалов. Прокладывается по периметру защищаемого строения на глубине 0,5 м и на расстоянии не менее 1 м от стены, со стороны, противоположной входу в дом. Не следует располагать заземлитель в непосредственной близости от проходов, крыльца и фундамента здания, что значительно снизит риск поражения человека электрическим током.
Заземляющие электроды заглубляют на 2-3 м в грунт на равном расстоянии друг от друга. Изготавливают их преимущественно из нержавеющей и оцинкованной стали диаметром 16 мм и с стали с медным покрытием диаметром 14 мм.
Для повышения эффективности контура заземления, за счет уменьшения его удельного сопротивления, обеспечивают как можно большую площадь соприкосновения поверхности металлических электродов с землей, выбирая для этого заземлители соответствующих размеров.
Заземление для молниезащиты организуют таким образом, чтобы защищаемое строение находилось внутри контура, форма которого зависит от формы дома. По мнению специалистов, чем больше горизонтальных и вертикальных электродов в системе заземления, тем надежнее обеспечиваемая защита. Однако, как показывает практика, для молниезащиты деревянного дома вполне достаточно и трех вертикальных электродов, которые объединяются между собой полосой или круглой проволокой.
Все соединения контура заземления выполняются с использованием специальных зажимов, например, из нержавеющей стали, а также при помощи сварки внахлест, с условием непрерывности сварного шва, и тщательной изоляцией антикоррозийной лентой, или экзотермической сваркой.

Внутренняя молниезащита деревянных зданий

Многие владельцы частных домов ошибочно полагают, что внешняя система молниезащиты обеспечит полную безопасность электрической системы и внутри строения. Между тем, мощные импульсы электромагнитного излучения молнии вызывают скачки напряжения в электропроводке дома, что приводит к повреждению подключенных к ней электроприборов. При этом разряд совсем не обязательно должен попасть в само здание, электромагнитное поле распространяется на большие расстояния от места удара молнии. Избыточное напряжение в сети может возникнуть и при растекании заряда, перехваченного системой молниеотвода.
Востребованность внутренней молниезащиты для электросетей в последнее время резко возросла в связи с постоянным увеличением в наших домах количества разнообразной электроники и электротехники, особенно микропроцессорной.
Организация системы внутренней молниезащиты требует привлечения квалифицированных специалистов для разработки проекта применительно к конкретному объекту, с последующим ее монтажом.
Согласно существующим техническим нормам внутренняя молниезащита выполняется с использованием специальных средств и состоит из следующих частей:

• шины уравнивания потенциалов, объединяющей все протяженные металлоконструкции дома в единый контур с использованием защитных проводников. Использование СУП позволяет устранить разности потенциалов всех проводящих элементов и конструкций здания, а так относящихся к нему инженерных сетей и коммуникаций между собой и заземлителем, защищая тем самым электропроводку и все подключенные к ней электроприборы от импульсного перенапряжения.
• устройств защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП) – специальных устройств, предназначенных для ограничения воздействия электромагнитных импульсов, предотвращения искрений внутри защищаемого объекта. Устанавливаются на участках электрической сети, где утечка тока повлечет наиболее опасные последствия.

Применять УЗИП в схемах электросетей индивидуальных жилых домов стали сравнительно недавно. При установке используют зонную концепцию защиты от перенапряжения, устанавливая на каждом участке цепи ограничитель определенного класса.
В зависимости от чувствительности к перенапряжениям электросети, устройства молниезащиты УЗИП разделяют на различные категории:
Ограничители класса В или класса 1 используют для защиты электросети от прямого удара молнии и устанавливают, соответственно, на входе в щит. Ограничители класса С (класса 2) защищают от наведенных токов. При наличии в доме особо чувствительной аппаратуры, целесообразно использовать устройства ОПН класса D (класса 3).
Для эффективной внутренней молниезащиты деревянного дома, рекомендуют применять все три класса защитных устройств, устанавливая поочередно один класс за другим или применять комбинированный УЗИП, содержащий все три класса в одном устройстве Обязательным условием является правильность выполнения работ по уравниванию потенциалов объекта и качественно выполненное заземляющее устройство.

Заключение

Молниезащита деревянного здания представляет собой комплекс технических решений, выполняемых для обеспечения сохранности строения и относящихся к нему систем, а так же безопасности находящихся внутри людей и животных, в случае прямого попадания тока молнии или воздействия электромагнитных излучений.
Проект молниезащитной системы изготавливается для каждого объекта индивидуально в зависимости от конструктивных особенностей постройки и природных условий в месте его расположения. Так, например, различные типы грунта обладают неодинаковой проводимостью тока и сопротивлением, что должно обязательно учитываться при обустройстве системы заземления.
Расчет молниезащиты заключается правильном определении зон безопасности над строением и внутри его, в пределах которых растекание тока молнии, при прямом попадании в молниеприемник, должно быть однозначно и безопасно отведено в грунт.
Деревянный дом требует выполнение качественной системы молниезащиты, при организации которой необходимо ориентироваться, прежде всего, на горючие свойства строительных материалов и обеспечение пожарной безопасности. В особенности это касается домов, возвышающихся над другими зданиями.
Внешняя система молниезащиты принимает удар молнии на себя и отводит ток в землю, защищая тем самым строение от термических и динамических повреждений.
Оборудование деревянного дома специальными устройствами внутренней молниезащиты электрических сетей, обеспечивает сохранность подключенных к ним электроприборов, а так же защиту пользователей от поражения электрическим током.
Выполненная система молниезащиты нуждается в постоянном контроле за ее состоянием: на предмет наличия коррозии и окалин на молниеотводе, надежности его креплений. Раз в двенадцать лет контур заземления вскрывают и проверяют состояние электродов. В случае образовании коррозии более чем на 1/3 заземлителя, требуется его замена. Раз в три года проверяют целостность соединений элементов молниезащиты, зачищают контакты, подтягивают или заменяют ослабевшие соединения.

Как правильно сделать громоотвод ? и молниезащиту в частном доме и на даче своими руками

«От сумы да от тюрьмы» не застрахован никто, а от удара молнии – тем более. После ослепительной вспышки и оглушительного грохота самое приятное — отделаться легким испугом и восторгом от пережитых впечатлений. Нехорошо, если сгорит электроника в доме. Еще хуже, когда случится пожар. Совсем недопустимо – поражение человека ударом молнии. Вывод простой: делаем молниеотвод!

Откуда берется молния?

Всему причиной веселые облачка, которые при приближении грозы постепенно нарастают и превращаются в темные громады кучевого типа. Верхние слои влаги в воздухе превращаются в мелкие кристаллики льда, а нижние остаются в виде капель воды. Так и получились две пластины гигантского конденсатора.

Громадные структуры движутся в воздухе и заряжаются в результате трения: верхние слои накапливают положительные ионы, нижние – отрицательные электроны. Всему есть предел, и накопленный потенциал превращается в электрический разряд. В итоге, «пробивает» там, где наименьшее сопротивление: высокие деревья, крыши домов и … громоотводы!

Как устроена защита от молнии

Из вышеизложенного следует стратегия устройства молниезащиты: направить вероятный электрический разряд по безопасному для нас пути и застраховаться, таким образом, от неприятностей. С этой целью на достаточной высоте устанавливается молниеприемник, который предназначен для захвата грозового разряда.

Схема устройства молниеотвода

Далее электрический ток величиной порядка 100000А проходит по токоотводу к заземлителю. Последний обеспечивает связь защитной системы с грунтом. Таким образом, удар молнии минует защищаемые объекты и поглощается землей.

Данная система защиты повсеместно распространена и носит название пассивной. Существует активные молниеотводы, которые имеют ионизатор, провоцирующий удар молнии. Это увеличивает вероятность защиты объекта от поражения. Стоит такого вида молниеотвод немало, и его монтаж сложно сделать своими руками.

Варианты молниеприемника для частного дома

Можно назвать три основных вида молниеприемника по типу конструкции:

• стержневой молниеприемник;
• в виде сетки;
• тросовой молниеприемник;
• покрытие крыши в качестве молниемника.

Штыревой молниеприемник можно приобрести или сделать самому

Молниеприемник в виде стержня наиболее известен и распространен. Существуют промышленные изделия с готовым крепежом. Любителям творить своими руками реально изготовить изящную конструкцию, украшающую здание. В любом случае штырь из стали должен иметь сечение не менее 70мм2, а для изделия из меди достаточно 35мм2. Таким образом, его диаметр может составлять 7-10мм.

Длина стержня может варьироваться в пределах 0,5-2м, при этом он должен выступать хотя бы на полметра над всеми объектами в окружении здания. Стержневой молниеприемник принимает заряд в одной точке и особенно эффективен при защите небольших строений.

Молниеприемник в виде сетки удобен для большой крыши

Молниеприемник в виде сетки изготавливается из проволоки диаметром порядка 6мм. На фото можно оценить, как выглядит на практике конструкция подобного рода. Существуют уже готовые конструкции с размером ячейки 3-12м. Защита от молнии такого рода удобна в применении на крыше большой площади. Для предотвращения возгорания обрешетки молниеприемник монтируют на расстоянии 0,15м от поверхности кровли.

В условиях частного дома более удобен в применении молниеприемник в виде троса. Его монтируют на коньке кровли, закрепив за две опоры на противоположных фронтонах. Возможен и комбинированный вариант, когда на упомянутых опорах дополнительно к тросу установлены штыревые молниеприемники.

Трос должен иметь диаметр более 5мм и монтироваться на безопасной высоте от кровли. Конструкция такого типа обычно применяется на крыше с неметаллическим покрытием.

Металлическая кровля крыши, при определенных условиях, может также выступать в качестве молниеприемника. При этом толщина металлочерепицы, профнастила или оцинкованного листа должны быть не менее 0,4мм. Заманчиво выполнить защиту от грозы, не применяя дополнительных материалов.

Как работает токоотвод

В идеале, для конструкции, изготовленной своими руками, материал молниеприемника, токоотвода и заземлителя должен быть один и соединен с помощью сварки, то есть — сталь. Такое решение обеспечивает надежность и долговечность защиты. На практике возможно использование оцинкованных и омедненных элементов, а также различных материалов. Их соединение обеспечивают применением зажимов с болтами и гайками.

Токоотвод на крыше, на стене и цоколе дома

Токоотвод из стали в виде прута или полосы должен иметь сечение не менее 50мм2, проводник из алюминии допускает размер 25мм2, а медный провод можно применять с площадью сечения 16мм2, что примерно соответствует диаметру 8,6 и 5мм соответственно.

Требования к заземлителю

Заземлитель представляет из себя несколько металлических стержней, забитых в грунт и соединенных между собой горизонтальной полосой при помощи сварки. Полоса выводится на поверхность земли и приваривается к токоотводу. Как правильно обустроить заземляющий контур, подробно рассказано в статье «Как сделать заземление 220в и 380в в частном доме своими руками — устройство и все размеры».

Так выглядит готовый к проверке контур заземления

Заметим, что не рекомендуется использовать защитный контур заземления для подключения молниеотвода. В случае применения общего заземлителя при грозовом разряде на поверхностях бытовых приборов может возникнуть опасное напряжение. Для защиты электропроводки и бытовой техники в частном доме от удара молнии на вводном щите устанавливаются устройства защиты от импульсных помех (УЗИП).

Заземление для молниеотвода размещают не ближе 5м от крыльца и дорожек и заглубляют горизонтальный соединитель не менее 0,8м. Это необходимо для уменьшения вероятности поражения людей в случае грозового разряда.

Защитная зона громоотвода

Не следует питать иллюзии, что громоотвод на соседнем доме или расположенная недалеко металлическая вышка полностью обезопасят Ваше жилище от удара молнии. Защитная зона громоотвода имеет вполне конкретные границы. В любом случае на даче придется устроить собственную молниезащиту.

Размер защищаемой зоны определяется высотой размещения молниеприемника

Конус безопасности, создаваемый стержневым молниеприемником, имеет угол 45-50°. Указанное правило действует при высоте размещения молниезащиты до 15м. Вышеприведенный эскиз демонстрирует, что при угле 45° радиус защитной зоны равен высоте верхней точки стержня над уровнем земли. При значении 50° зона защиты будет чуть больше.

В случае большого участка может возникнуть необходимость установки еще одного громоотвода. Его можно смонтировать на специальной мачте.

Монтируем молниезащиту своими руками

В первую очередь, необходимо выбрать молниеприемник в соответствии с вышеизложенными рекомендациями и имеющимися под рукой материалами. На крыше дачного дома проще всего монтировать обыкновенный стальной штырь. Оцинкованная труба или алюминиевый стержень будут работать еще лучше. При использовании патрубка его верхний конец следует заглушить.

При наличии куска троса нужной длины и диаметра не составит труда протянуть его вдоль конька. На крыше большой площади эффективнее использовать вариант в виде сетки. Молниеприемник любой конструкции следует закрепить так, чтобы его не нарушило ветром.

Если не иметь в виду сварку, токоотвод проще выполнить из толстого медного провода в соответствии с рекомендациями выше. Надежное соединение с молниеприемником можно обеспечить с помощью оцинкованных зажимов с болтами и гайками. Практично закрепить проводник к опорам водосточных труб.

Размеры контура заземления в виде треугольника

Заземляющий контур лучше всего обустроить там, где вероятность нахождения людей наименьшая. Также выгодно разместить его в месте, где всегда присутствует влага. Это улучшит контакт заземлителя с землей. Не будет лишним, если рядом с ним установить предупреждающий знак. Болтовое соединение с заземлителем лучше выполнить над землей на цоколе здания, а контакт в земле обеспечить сваркой.

После монтажа всей системы электрическое соединение от молниеприемника до заземления можно проконтролировать мультиметром. Сопротивление заземляющего контура можно проверить только специальным прибором. Его величина должна быть не более 10Ом в том случае, если неподалеку возможно присутствие людей. Для отдельного молниеприемника, установленного вдалеке от дома, сопротивление заземления не должно превышать 50Ом.

Стандартный прибор для измерения сопротивления заземления

Хотя бы раз в год имеет смысл проверить целостность всей системы визуально. Раз в несколько лет следует откопать заземление и оценить степень коррозии металла. Если стержни в земле стали заметно тоньше, их необходимо заменить.

Высокое дерево нам поможет

Чтобы обустроить громоотвод на даче, можно использовать в качестве мачты высокое дерево, растущее неподалеку. Молниеприемник следует закрепить на его макушке так, чтобы он выступал не менее 0,5м над кроной. При этом не следует забывать, что дерево растет и меняет свои размеры.

Пирамидальный тополь защитит дом от грозы

Это означает, что молниеприемник и токоотвод следует крепить пластиковыми хомутами, которые не испортят ствол. Провод лучше использовать медный многожильный гибкий и проложить его следует с запасом дины. Кроме того, раз в несколько лет придется забираться наверх и переставлять молниеприемник выше макушки.

Мы постарались доступно и лаконично изложить все тонкости создания защиты от природной стихии. Пусть у вас получится изящный и надежный молниеотвод! Надеемся, нижеследующий видеоролик будет Вам полезен.

Молниезащита частного дома

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.

Различают две категории молниезащиты:

• 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».

Молниезащита для загородного дома: что, зачем и как

Все хорошо знакомы с грозой и ее самым опасным проявлением — молнией. И хотя в средней полосе России грозы обычно бывают только в теплое время года, опасность пострадать от молнии не становится от этого меньше.

Небесная энергия — опаснейшее природное явление

Ведь это гигантский электрический разряд невероятной силы, напряжение которого может достигать нескольких миллионов Вольт.

Нужен ли на даче громоотвод?

Попадание молнии в дом может привести к:

• пожару и разрушению здания,
• короткому замыканию электропроводки,
• поломке бытовых электроприборов,
• травмам и даже гибели людей, находящихся в доме или рядом с ним.

По статистике в нашей стране от молнии погибают несколько сотен человек в год. Поэтому застройщики загородных домов часто задумываются над системой безопасности от удара с неба. Нужно ли предусматривать довольно сложную, а иногда и недешевую молниезащиту? Конечно, вероятность попадания молнии именно в ваш дом невелика, но если это произойдет, рассуждать о целесообразности защиты от нее будет поздно.

Конечно, вероятность попадания молнии именно в ваш дом невелика, но если это произойдет, рассуждать о целесообразности защиты от нее будет поздно

Вот почему каждый уважающий себя дачник должен заранее позаботиться о безопасности своей собственности и своей семьи. А предупрежден значит вооружен.

Из истории молниезащиты

История стирает из памяти сведения о происхождении вещей, ставших для нас обыденными, и не всегда достоверно можно знать первооткрывателя того, без чего мы уже не можем и представить свою жизнь. По официальным данным, громоотвод был изобретен в 1752 году американцем Бенджамином Франклином, чей суровый портрет с 1928 года смотрит на нас со стодолларовых купюр (точнее, на тех из нас, у кого они есть). Но поисками способов отвода молний занимались задолго до Франклина. Мореплаватели Древней Греции, к примеру, устанавливали меч наверху мачты, привязывали к нему мокрую верёвку и опускали конец веревки в воду. Впоследствии ее заменили металлической цепью.

Рискованный эксперимент

Давно известно, что молнии обычно попадают в предметы, возвышающиеся над поверхностью земли — деревья, столбы, мачты.

Давно известно, что молнии обычно попадают в возвышающиеся над поверхностью земли предметы — деревья, столбы, мачты

И опыты с атмосферным электричеством проводились во многих странах разными учеными. Франклин проницательно заметил, что если источник разряда (электрическую машину) соединить металлическим прутом с землей, то разряд с машины без искр и треска стекает в землю. И если молния — та же электрическая искра, то почему бы с помощью заостренного металлического шеста не разрядить облака и не отвести опасные заряды в землю? Суть исследования Франклина заключалась в следующем: разряд молнии попадает в специальный молниеотвод, который устанавливают выше, чем уровень защищаемого сооружения, далее через токоотвод заряд направляется в заземлитель, а уже оттуда попадает в землю

Франклин решил поймать молнию воздушным змеем, к концу которого он привязал острый гвоздь. Когда началась гроза, он запустил змея. В того ударила молния, а мокрая веревка провела электрический заряд по себе от верхнего конца до нижнего. По невероятной счастливой случайности экспериментатор не пострадал. Из этого опыта он сделал вывод, что возникающие при грозе электрические заряды можно ловить и отводить в безопасное место. Так появилось устройство, которое в русском языке почему-то назвали громоотводом, хотя «отводит» оно не гром, а молнию.

Варианты молниезащиты

Громоотвод — это железный шест, который помещают как можно выше над сооружением и соединяют проводом с землей. И весь гигантский электрический разряд молнии, не причинив никому вреда, уходит в землю.

Зенитный фонарь венчает штыревой молниеприемник

По принципу действия молниезащита может быть активной и пассивной.

Активная молниезащита

Активная молниезащита, появившаяся в середине 1980-х годов, — это молниеприемник, который не воспринимает развивающийся сверху из облака разряд (стример), а, наоборот, ионизирует воздух (что облегчает прохождение молнии) и создает опережающий разряд в сторону молнии (ответный стример). Если молния возникнет над защищаемой территорией, она обязательно будет поймана молниеприемником, а ее разряд — отведен в землю через систему заземления.

Устройствами могут быть специализированные электронные схемы и разрядники, рассчитанные на срабатывание по достижении определённой напряжённости электрического поля, и даже небольшие количества радиоактивных материалов. Системы активной защиты значительно дороже и сложнее пассивных.

Активная молниезащита

Пропагандисты активной молниезащиты утверждают, что их молниеприемники раньше порождают ответные стримеры большей длины по сравнению с пассивными. Это позволяет использовать меньше молниеотводов, да и располагать их можно ниже. Но, несмотря на такие заявления, безоговорочного признания у специалистов активные молниеотводы не нашли.

Пассивная молниезащита

Принцип действия устройств пассивной молниезащиты довольно прост и основан на свойстве молний поражать самые высокие и заземленные конструкции с хорошей электропроводимостью. Он заключается в перехвате молнии, направляющейся к объекту, и отведении ее в землю, где она не сможет никому навредить, а также в смягчении последствий ее удара для внутренних коммуникаций дома.

Пассивная молниезащита может иметь стержневую или тросовую конструкцию. Стержневой громоотвод, возвышающийся над защищаемым объектом, — классика молниезащиты. В этом случае молния перехватывается в защищаемой зоне в момент разряда.

Громоотвод выполнен в стилистике сопутствующих кровельных аксессуаров

За счет возвышения над защищаемым объектом и специального материала, из которого он выполнен, громоотвод принимает удар на себя и передает его дальше через токоотвод к заземлению.

Другой вариант пассивной молниезащиты — тросовая система, когда «перехватчиком» служит натянутый металлический трос. Тросовые громоотводы применяют только для защиты узких и длинных зданий (например, коровников) или в том случае, если нет возможности установить достаточное количество стержневых громоотводов.

К тросовой системе относится и молниеприемная сетка. Она укладывается на кровлю с определенным шагом. Все эти системы изготавливают из прочного материала высокой токопроводности — стали, меди, алюминия, — которые и перехватывают разряд по общим законам физики без генерации дополнительных действий.

Молниезащита для загородного дома

Что же представляет из себя молниезащита загородного дома? Это устройство для предотвращения прямого удара молнии. Защитным средством служит молниеотвод, рассчитанный на прием молнии и отвод ее в землю.

Под внешним видом крышного аксессуара спрятан молниеприемник

Устройство состоит из трех взаимосвязанных частей, а именно:

1. молниеприемника, расположенного в зонах предполагаемого контакта с молнией, то есть над объектом;
2. заземляющего проводника (токоотвода), отводящего заряд от молниеприемника к заземлителю (чаще всего это металлический провод большого сечения);
3. заземлителя — стержней и полосы, заглубленной в грунт.

Штыревой молниеприемник с тоководом

Все части молниезащиты могут быть выполнены в виде единой отдельно стоящей конструкции. Например, это может быть металлическая мачта, представляющая собой одновременно молниеприемник, опору, проводник и заземление.

Вероятность попадания молнии в зону защиты очень невелика. Эти зоны условно разделяют на две категории — А и Б.

• В зоне категории А, расположенной ближе к молниеотводу, вероятность защищенности составляет от 99,5%.
• В зоне категории Б степень надежности несколько меньше — 95%.

Если дом целиком входит в зону молниезащиты, можно с уверенностью сказать, что он не будет поражен. Дом без молниеотвода надежным убежищем для человека во время грозы служить не может.

Мирная птица находится под защитой инженерных систем

Молниезащиту загородного дома условно делят на:

1. внешнюю, для обезвреживания прямого удара грозового разряда в дом;
2. внутреннюю — для уменьшения возможных повреждений внутренних систем дома.

Система внутренней молниезащиты дома состоит из устройств защиты от импульсных перенапряжений, вызванных прямым и непрямым (например, рядом с домом) ударом молнии.

Как сделать молниеотвод?

Итак, молниеотвод состоит из трех частей: молниеприемника в виде стержня либо троса или сетки, токоотвода для передачи полученного разряда на заземлитель и самого заземлителя — нескольких металлических проводников, непосредственно контактирующих с грунтом.

Схема установки молниеприемника

Для ориентировочного расчета можно использовать простое правило: радиус защищаемой территории равен 1-1,5 высоты стержня молниеотвода. Т.е. при высоте молниеотвода в 20 м под его защиту попадает круг радиусом 20-30 м. Если эта площадь не перекрывает площадь, занимаемую домом, устанавливают два или больше стержней в разных его концах.

Для устройства самого простого стержневого молниеотвода в качестве молниеприемника и токоотвода используют стальной, алюминиевый или медный стержень требуемого сечения, без изоляции и зачищенный от ржавчины и краски. Например, стальную катанку диаметром 8 мм. Если это полая трубка, обращенный вверх открытый конец ее нужно заварить.

Когда такой молниеприемник устроить нельзя, им может послужить кровля дома, если:

1. Она сама, несущие балки и соединения — металлические;
2. Толщина стального кровельного листа не менее 4 мм;
3. Под кровлей нет горючих или легковоспламеняющихся материалов.

Молниеприемником также может служить телевизионная антенна, дымовая труба и возвышающиеся части крыши.

Если рассмотренные варианты по каким-либо причинам не подходят, то в качестве альтернативы можно разместить молниеприемник на вершине рядом стоящего высокого дерева (дерево должно быть значительно выше крыши дома).

Тросовый молниеотвод устраивают вдоль конька крыши, натягивая металлический трос между двумя опорами. Если опоры не деревянные, а металлические, то их изолируют от троса надежными электроизоляторами. Заземлителем могут служить металлические уголки, полоса или лист, заглубленные в землю на глубину не менее 0,7 м и на удалении от стены дома на 1 м.

От пешеходной дорожки заземлитель тоже должен быть удален не меньше чем на 5-6 м и, по возможности, размещен в тени. Условие по расстоянию объясняется тем, что при грозе может возникнуть шаговое напряжение с возможным для человека смертельным исходом. А по тени — в жаркую погоду земля около заземлителя может высохнуть и плохо проводить разряд. Поэтому заземлитель и располагают в тени или в месте частого полива.

Для соединения конструктивных элементов молниезащиты пользуются сваркой или резьбовыми креплениями. Главное, чтобы соединение обязательно было прочным, тогда сильный порыв ветра или падение снежного пласта не смогут его нарушить.

Если ваш дом из камня, то шину токоотвода можно «пустить» прямо по стене. А если дом деревянный? В таком случае токоотвод выполняется на расстоянии около 10 см и крепится на электроизолированных кронштейнах.

При устройстве молниезащиты даже небольшого одноэтажного загородного дома необходимо руководствоваться:

1. Инструкцией по устройству молниезащиты зданий и сооружений РД 34.21.122-87 и
2. Инструкцией по молниезащите зданий, сооружений и промышленных коммуникаций СО 153-34.21.122-2003.

Именно эти документы подскажут вам все нюансы молниезащиты и обеспечат дом надежной «крышей».

Дымовая труба несет на себе штыревой молниеприемник

Однако система молниезащиты загородного дома при всей ее простоте имеет тонкости, которые необходимо учитывать при ее проектировании и эксплуатации. Например:

• Для металлической кровли возможна молниезащита с использованием стержня, а для полимерной – сетки.
• Для шиферной или деревянной крыши лучше использовать тросовый молниеотвод.

Ежегодно нужно:

• осматривать все части молниеотвода,
• проверять исправность соединений и креплений,
• менять поврежденные места,
• зачищать контакты и т.п.

Примерно каждые 5 лет — проверять глубину коррозии заземлителя.

Сегодня при сдаче дома в эксплуатацию наличие молниезащиты не требуется, поэтому каждый домовладелец сам принимает решение о целесообразности ее установки. Давайте не будем ждать, пока «гром грянет». Тем более, что он слышен лишь через несколько секунд после того, как очередная «огненная стрела» вонзится в землю.