Главная » Котлы » Как устроен молниеотвод. Чем примечателен линейный громоотвод

Как устроен молниеотвод. Чем примечателен линейный громоотвод

Дачные домики обыкновенно построены из горючих материалов, а пожарная часть находится далеко. Да и подъехать можно не к каждому строению, а от сильного ветра, сопровождающего любую грозу, тоже ничего хорошего ожидать не следует.

Порой от удара молнии выгорают целые дачные поселки .

Расскажем о том, как своими силами сделать эффективный молниеотвод и свести на нет риск прямого попадания «небесного разряда» в дом.

Упрощенно физику процесса можно описать так: источником молнии являются кучево-дождевые облака .

Во время грозы они превращаются в своеобразные гигантские конденсаторы . На верхней плюсовой части в виде кристаллов льда скапливается огромный положительно заряженный потенциал ионов, а в нижней минусовой области собираются отрицательные электроны в виде водяных капель.

Во время разряда (пробоя) этого природного аккумулятора между землей и грозовым облаком появляется молния - громадный электрический искровой разряд :

Протекать этот разряд всегда будет по цепи наименьшего локального сопротивления электрическому току. Факт общеизвестный и проверенный. Такое сопротивление бывает обычно у высотных построек и деревьев. Чаще всего именно в них и ударяет молния.

Идея молниеотвода заключается в обустройстве рядом с домом участка минимального сопротивления для того, чтобы разряд молнии проходил по нему, а не по строению.

Если у вас отсутствует на даче молниеотвод - пора задуматься о его сооружении. Самый дешевый и простой способ его изготовления - сделать все самому. Что же для этого нужно знать?

Итак, молниеотвод (громоотвод) есть устройство молниезащиты (грозозащиты), обеспечивающее безопасность здания и жизни людей , находящихся в нем, от разрушительных воздействий, которые могут возникнуть в грозу при прямом попадании молнии.

Это защищенный от коррозии , оголенный проводник - то есть, хорошо проводящий электроток материал как можно большей площади и большего сечения (минимум 50 мм²).

Собирается молниеотвод (громоотвод) из толстой медной проволоки или стальной катанки , труб нужного сечения либо из стальных, алюминиевых, дюралевых стержней различного профиля, уголков, полос и так далее.

Стальные материалы лучше использовать оцинкованные . Так как они менее подвержены воздушному окислению.

Из чего состоит грозозащита: устройство

Молниеотвод (громоотвод) простейшей конструкции состоит из 3 частей:

(спуск ).

Расскажем о каждом элементе подробнее.

Металлический проводник, закрепляемый на крыше здания либо на отдельной опоре (вышке). Конструктивно делится на три вида: штыревые , тросовые и сетчатые .

При выборе конструкции молниеприемника ориентируйтесь на материал , которым покрыта крыша дома.

1. Штыревое (или стержневое) устройство молниеприемника - это возвышающийся над домом металлический вертикальный стержень (смотрите рисунок ниже).

Подходит для крыши из любого материала , но предпочтительнее все-таки для металлической кровли . Высота штыревого молниеприемника не должна превышать 2 метра. А крепится он либо на отдельно стоящую несущую опору, либо непосредственно на сам дом.

Материалы для изготовления:

Стальная труба (20 -25 мм диаметром, со стенкой 2,5 мм толщиной). Ее верхний конец либо расплющивается, либо заваривается под конус. Можно также изготовить и приварить к верхнему краю трубы специальную заглушку в виде иглы.

Стальная проволока (8 -14 мм). Причем токоотвод должен быть точно такого же диаметра.

Любой стальной профиль (например, уголок или полосовая сталь не менее 4 мм в толщину и 25 мм в ширину).

Главное условие для всех этих стальных материалов - сечение минимум 50 мм².

2. Тросовое устройство молниеприемника - это натянутый по коньку на высоте до 0,5 м от крыши трос с минимальным сечением 35 мм² или проволока.

Обыкновенно применяется стальной оцинкованный канат. Данный вид молниеприемника подходит для деревянных либо шиферных крыш .

Закрепляется он на двух (1-2 метра) опорах из дерева, либо металла, но на металлические опоры необходимо установить изоляторы. С токоотводом трос соединяют при помощи плашечных зажимов .

3. Сетчатое устройство системы молниеприемника - это проложенная над крышей сетка толщиной 6 -8 мм. Эта конструкция самая сложная по исполнению. Применяется для крыш, покрытых черепицей .

4. Ну и совсем редко используется покрывное устройство молниезащиты - это когда в качестве молниеприемников выступают металлические конструктивные элементы самого дома (кровля, фермы, ограждение крыши, водосточная труба).

Все рассмотренные конструкции молниеприемников надежно соединяются при помощи сварки с токоотводом и через токоотвод с заземлителем одно- или двухбоковым сварным швом минимум 100 мм в длину.

(спуск) - средняя часть молниеотвода, представляющая собой металлический проводник с минимальным сечением для стали 50 , для меди 16 и для алюминия 25 мм в квадрате.

Главное предназначение токоотвода - это обеспечение прохождения разрядного тока от молниеприемника к заземлителю.

Идеальный путь для прохождения электротока - кратчайшая прямая, направленная строго вниз. Избегайте при монтаже молниеотвода поворотов под острым углом. Это чревато возникновением искрового разряда между близкорасположенными участками токоотвода, что приведет к неизбежному воспламенению.

Самый ходовой материал для токоотвода - неизолированная стальная проволока-катанка или полоса. Его проводят только по несгораемым поверхностям . На горючие стены следует устанавливать металлические скобки, которые сами будучи в контакте с горючей поверхностью защитят токоотвод.

Минимальное расстояние от стены до токоотвода 15-20 см.

Надо проложить его так, чтобы не было точек соприкосновения с такими элементами дома, как крыльцо, входная дверь, окно, металлические гаражные ворота.

Мы знаем, что соединять части молниеотвода лучше сваркой , но если это невозможно, допускается сопряжение токоотвода с заземлителем и молниеприемником при помощи трех заклепок или двух болтов . Длина наложения токоотвода на другие части системы при заклепочном соединении равна 150 , а при болтовом - 120 мм.

Конец не оцинкованной проволоки-катанки и место крепления проволочного токоотвода к стальным деталям для обеспечения надежного контакта нужно зачистить , а оцинкованную достаточно отмыть от пыли и грязи. Затем на конце проволоки делают петельку либо крючок, ставят с обеих сторон шайбы и как можно сильнее стягивают все это болтом.

Места соединения (если это не сварка) к тому же нужно обмотать в несколько слоев изолентой, затем грубой тканью, поверх перекрутить толстой ниткой и покрыть все краской.

Для улучшения контакта можно обработать концы проволоки оловом и спаять.

(заземляющие электроды ) - находящаяся в земле, нижняя часть молниеотвода, обеспечивающая надежный контакт токоотвода с грунтом.

Как правильно обустроить заземление, описано в ГОСТ ах и СНИП ах, но для самого простого варианта достаточно не менее одного метра от края фундамента и не ближе 5 метров от входа в здание закопать П -образную конструкцию из металлических проводников.

С задачей способен справиться обычный контур заземления (его делают для бытовых электроприборов).

Это 3 забитые и закопанные в землю электрода, соединенные между собой на одинаковом расстоянии горизонтальными заземлителями. Закапывать заземляющую конструкцию следует ниже максимального уровня промерзания почвы. От 0,5 до 0,8 метра в глубину.

Для заземлителя берут прокатную сталь сечением 80 мм, реже медь сечением 5о мм в квадрате. Вертикальные заземляющие электроды бывают 2-3 метра в длину, но чем ближе уровень грунтовых вод, тем они короче.

Если почва на вашей даче постоянно находится во влажном состоянии, то достаточно будет и метрового или полуметрового штыря.

На какую глубину забивать и какое количество электродов будет необходимо можно узнать в энергослужбе по месту проживания.

Нужно помнить, что качество заземления зависит от размера площади контакта заземлителя с почвой и удельного сопротивления самого грунта.

Заземлитель для молниеотвода нужен отдельный , не следует заземлять молниеприемник на бытовой контур. Категорически не советуем экспериментировать . Чревато последствиями.

Предлагаем посмотреть видео с наглядной схемой монтажа молниезащиты:

Согласно нормативным документам, для частных жилых домов установка систем молниезащиты необязательна . И только вам решать вопрос о целесообразности монтажа молниеотвода (громоотвода) на даче. Надеемся, что статья поможет принять правильное решение.

Мощный электрический разряд, вызванный происходящими в атмосфере процессами и называемый молнией, несет в себе угрозу для людей и приборов. Избежать разрушительного воздействия позволяют современные системы молниезащиты, которые устанавливаются на здания разного назначения, общественные и частные объекты, а также непосредственно между проводящими инсталляциями и устройствами. В комплекс мер защиты входит в том числе молниеприемник или молниеотвод, который принимает на себя основную часть удара.

Эти два понятия используются для обозначения конструкции, которая служит для пассивной или активной защиты от молний. Разница в том, что молниеотводом называется все защитное сооружение целиком, а молниеприемником - ее часть, которая представляет собой металлический проводник, предназначенный для перехвата разряда. Общеупотребимо также понятие «громоотвод», под которым подразумевают устройство, устанавливаемое на сооружениях для защиты от удара молнии.

Виды и принцип действия молниеприемников

Принцип действия молниеприемников алюминиевых или из других металлов заключается в перехвате разряда молнии и его перенаправлении через токоотвод к заземлению в грунте, где он рассеивается. Молниеотводы бывают естественными, в роли которых выступают некоторые строительные металлические конструкции, и специальными, которыми укомплектовывается молниезащита, если она недостаточна. Также конструкции бывают пассивными и активными, последние отличаются тем, что провоцируют удар молнии на себя.

Пассивные молниеприемники делятся на три вида:

Стержневые - это молниеприемные мачты длиной от 1 до 20 метров, которые устанавливаются на самых высоких участках крыши или рядом со зданием. Конструкции молниеотводов могут быть одиночными и двойными. Первый вариант - стандартный, когда молниезащита представляет собой конус с вершиной в верхней точке молниеприемника. Один или группа таких конусов должна покрывать объект целиком. Второй вариант - когда конусы расположены рядом друг с другом, на расстоянии, не превышающем определенное значение.
Тросовые - система применяется для молниезащиты невысоких зданий, коттеджей и частных домов. Основа - трос-проводник из металла, натянутый между молниеприемными мачтами, к которому присоединяются токоотводы. Молниеприемники делятся на двойные и одиночные системы (по тому же принципу, что и стержневые) и замкнутый контур. Последний вид защиты актуален для зданий, достигающих в высоту не более 30 м. Сооружение полностью располагается внутри периметра.

Планирование молниезащиты

Выбор мер для защиты от удара молнии зависит от нескольких факторов:

Тип здания и кровли. Для отвесной крыши применяется метод угла защиты, на плоской устанавливается молниеприемная сетка на кровле (смета рассчитывается предварительно), надстройки дополнительно снабжаются стержневыми мачтами.
Необходимый класс молниезащиты.
Результат расчета зоны защиты. Индивидуальные параметры рассчитываются для каждого объекта. Планирование молниезащиты зданий простой конфигурации может осуществляться по типовым схемам. Для организации защиты сложных объектов используется специальное ПО.

В зависимости от вида молниеприемников применяются разные методы монтажа конструкций. Например, стержневые мачты устанавливаются по периметру или на высочайших точках объекта с использованием коньков или специальных металлических или бетонных оснований. С учетом ветровых нагрузок могут применяться дополнительные крепления, такие как дистанционные держатели.

Где заказать установку молниеотвода

Услуги по расчету и установке молниезащиты предлагает компания «Алеф-ЭМ». Профессионалы решают проблемы не только прямого удара молнии, но и нейтрализации вторичных воздействий, используют передовые технологии и гарантируют эффективное решение любых задач. Исполнитель отвечает за высокое качество работ и комплектующих, которые заказываются у ведущих и проверенных производителей, в частности в известной компании, поставляющей комплектующие для молниезащиты, Dehn. Обслуживание осуществляется на гибких условиях, предоставляются все необходимые документы.

Молния – мощное проявление сил природы, с которым человек сталкивается с завидной регулярностью. Это электрический разряд, возникающий из-за взаимного трения потоков теплого воздуха с каплями воды облаков и с землей. Его энергия настолько велика, что он валит деревья, поджигает деревянные кровли, выводит из строя электроприборы и всю электропроводку. Для защиты от негативных последствий удара молнии устанавливают молниеотводы.

Устройство молниеотводов нельзя назвать сложным, однако при их строительстве надо руководствоваться принципами надежности, пожаробезопасности и соблюдать параметры, описанные в инструкциях.

История молниеотвода

Земля, по сути своей, представляет огромный конденсатор. Одна обкладка – поверхность планеты и всего, что на ней находится. Другая обкладка выполнена из свободных зарядов в атмосфере. Воздух в этой системе играет роль диэлектрика. Именно его пробой и представляет собой молнию.

Осознав суть молнии как электрического процесса, изобрел и разработал устройство первого молниеотвода Бенджамин Франклин. Талантливый физик не смог развить свой дар в науке из-за бурной политической деятельности, благодаря чему его портрет изображен на стодолларовой купюре.

Тесла понял, что молния ударяет в самую высокую точку, связанную с Землей, по причине наименьшей толщины диэлектрика (слоя воздуха). В результате серии проведенных опытов, воздушный змей стал первым молниеотводом в истории. В России еще раньше подобные эксперименты проводил Ломоносов совместно с другим физиком Рихманом.

Вообще, молниеотвод – это устройство, отводящее разрушающую энергию молнии от защищаемого объекта и рассеивающее ее посредством заземления. О значении молниеотводов знали много веков назад, наблюдая, как молнии попадают в высокие деревья, колонны и башни. Однако научные эксперименты и обоснованные выводы были сделаны только в XIII веке.

Части конструкции

В принципе, устройство любого молниеотвода подразумевает наличие трех составляющих.

Молнеприемник должен выдерживать напряжения в миллионы вольт, высокую температуру и существенное ударное воздействие (молния может расщепить крупное дерево). Эту часть молниеотвода изготавливают из проводящего металла. Применяют стальную проволоку большого диаметра (10-12 мм), стальную полосу или пруток.

Токопровод, связывающий молниеприемник с заземлителем, выполняется из проводника, и должен выдерживать кратковременное протекание колоссальных токов. Производством токоотводов занимаются отечественные и зарубежные фирмы. Вместе с проводником они предлагают крепления, что значительно упрощает монтаж устройств.

Третья часть молниеотвода – заземляющее устройство (ЗУ), способствующее беспрепятственному растеканию тока в землю из токопровода.

Сюда же справедливо можно было бы добавить и основание, на котором собрана вся эта конструкция. Но обычно в его качестве выступают сами объекты защиты (здания, опоры ЛЭП и прочее), хотя устройство молниеотвода может предполагать его размещение как самостоятельной единицы на отдельном основании.

Для предотвращения коррозии элементы молниеотвода должны быть оцинкованы или хотя бы окрашены. Если применяется покраска, то часть заземлителя, находящаяся в грунте, не окрашивается.

Виды

В общем случае можно выделить следующие виды громоотводов, применяемых на практике:

наиболее распространенные, благодаря низкой стоимости и простому устройству, но оттого не менее эффективные, стержневые молниеотводы;
обеспечивают защиту протяженных объектов типа длинных строений или высоковольтных ЛЭП;
, обладающим наибольшей эффективностью, отдают предпочтение в случае защиты особо важных объектов.

Стоимость сетчатого громоотвода весьма высока. Поэтому, несмотря на высокую степень защиты, такие устройства применяются крайне редко, когда молниезащита имеет особое значение. Тросовые и стержневые системы примерно равнозначны по эффективности, но из-за простоты в обслуживании и небольшой разницы в стоимости последние имеют приоритет в применении.

Отдельным видом молниеотводов является . Внешне они практически ничем не отличаются от стержневых устройств. Разница лишь в том, что в молниеприемник (самый кончик) встраивается электронное устройство, способствующее генерации высоковольтных импульсов во время грозы. Создавая такую «приманку» для молнии, активные системы в буквальном смысле ловят ее. Устройство такого типа принято считать самыми эффективными.

Есть компании, освоившие производство молниеотводов на промышленной основе, но зачастую эти устройства, учитывая их простоту, делают самостоятельно.

Монтаж молниеприемника

Сразу следует оговориться, что требования ПУЭ предусматривают выполнение соединений между всеми частями молниеотвода исключительно сваркой. Если это невозможно, допускается резьбовое соединение болтами и гайками. Площадь шайб, применяемых при резьбовом соединении, должна быть увеличена. Не допускается производить монтаж элементов системы скруткой проводов или какими-либо другими методами.

Разумеется, высоту молниеприемника, в основном определяющую его эффективность, необходимо максимизировать. Согласно инструкции РД, для обеспечения надежной защиты надо поднять громоотвод минимум на 3 м над поверхностью сооружения. Это касается стержневых устройств. Высота прокладки тросового молниеотвода зависит от длины и высоты здания, конструкции заземлителя и удельного сопротивления грунта, может составлять 3-4 м. Для монтажа троса рекомендуется укреплять деревянные опоры на обоих коньках здания, а между ними натягивать тросовый громоотвод, если речь идет о коньковых крышах.

Конструктивные особенности сеточных громоотводов позволяют крепить такие устройства значительно ниже. В зависимости от шага сетки они могут быть расположены в десятке или нескольких десятках сантиметров от плоской кровли. Сетка с ячейками 6Х6 см может быть уложена непосредственно на поверхность крыши или даже под слой утеплителя, если он не горюч.

Токоотвод и заземлитель

Токопровод (токоотвод) это не менее важный элемент молниеотвода, чем молниеприемник или заземляющее устройство. Если молниеприемник должен иметь площадь поперечного сечения, равную 100 мм2 (пруток диаметром 12 мм), токоотвод, не испытывающий термической и ударной нагрузки, не может иметь диаметр менее 6 мм (ПУЭ). Увеличенное сечение токоотвода, принимая во внимание возможную величину протекающего по нему тока, только приветствуется.

Заземляющее устройство молниеотвода чаще всего соединяется с заземляющим контуром всего здания. В случае стоящего отдельно устройства молниезащиты в качестве ЗУ используются металлические штыри, забиваемые или закапываемые в грунт. Для улучшения проводимости иногда эти штыри объединяют в группы, сваривая из них конструкции прямоугольной формы при помощи стальной полосы. Но в любом случае требования ПУЭ регламентируют сопротивление между ЗУ и землей, которое не должно превышать 40 Ом при удельном сопротивлении почвы 1 кОм*м.

Все элементы молниеотвода должны быть надежно защищены от коррозионных разрушений. Наилучший вариант доиться этого состоит в использовании для элементов системы оцинкованной стали.

Зоны защиты

Схема зоны защиты одного отдельно стоящего стержневого молниеотвода представляет собой большой конус. Для громоотводов, не превышающих высоты 150 м, принимаются следующие габаритные размеры устройства:

для зоны, находящейся на уровне земли h0 = 0,85h; r0 = (1,1 – 0,002h)h; rx = (1,1 – 0,002h)(h – hx/0,85);
для зоны на уровне крыши, например: h0 = 0,92h; r0 = 1,5h; rx = h – 1,5(hx/0,92);

где h – высота молниеотвода; h0 – некоторая высота (обычно уровень крыши); rx – диаметр основания конуса на высоте h0.
Определившись с условными габаритами, можно использовать формулу

h = (rx + 1,63hx)/1,5

для вычисления требуемых параметров. Если, например, известны rx и hx (требуемый радиус зоны защиты и заданная высота этой зоны), можно вычислить высоту одиночного стержневого молниеотвода, требуемую для надежной защиты h. И, наоборот, при известных h и hx легко вычисляется радиус зоны rx и, сравнивая его с необходимым, делается заключение об эффективности устройства молниезащиты.

Расчет двойного стержня

Примерно те же действия проводят и при расчете двойного стержневого молниеотвода и, в принципе, группы таковых. Здесь лишь нужно учесть расстояние L, на котором штыри находятся друг от друга. Построив круговые зоны защиты каждого из них, смотрят на их пересечение. Если все защищаемое пространство лежит в их пределах, значит, надежная защита обеспечена. По тому же сценарию можно определить зоны защиты разновысоких устройств.

Зона защиты тросового молниеотвода, точнее, ее основание имеет форму скругленного прямоугольника. Для одиночного устройства этого типа высотой h менее 150 м принимаются следующие допущения:

где hоп – высота опоры.

Тогда для зоны на уровне земли принимаются габариты:

h0 = 0,85h; r0 = (1,35 – 0,0025h)h; rx = (1,35 — 0,0025h)(h — hx/0,85).

Для зоны, находящейся на некоторой высоте hx, эти размеры задаются следующим образом:

h0 = 0,92h; r0 = 1,7h; rx = (h — hx/0,92).

Как и в случае со стержневым молниеотводом, тросовое устройство также имеет формулу, позволяющую определить любые его параметры по заданным, а именно:

h = (rx + 1,85hx)/1,7.

С ее помощью можно определить необходимую высоту устройства, по известным параметрам площади, нуждающейся в защите, и ее высоте расположения или провести обратную процедуру.

На самом деле, расчет зон защиты молниеотводных устройств немного сложнее. Описанные методы показывают лишь принципы, на которых он строится. Более подробную информацию можно без труда найти в специальной литературе.

Как сделать правильный молниеотвод или грозозащиту? Да вобщем то сделать такую систему несложно и конструкция молниеотводов достаточно отработана и хорошо себя зарекомендовала.

В народе молниеотводы называют «громоотводами», хотя гром - это акустическое явление и отвести гром от себя можно разве что заткнут уши. А вот что бы отвести молнию придется постараться немножко посерьезнее.

Стержневой молниеотвод дома:1-молниеприемник; 2-деревянная мачта; З-токоотводящий провод; 4-заземлитель; 5-место пайки (сварки) конца токовода к заземлителю; 6 -фундамент; 7-уровень почвы

Вначале постараемся понять физику процесса молниеотвода, как он работает. При грозе, как известно, облака очень сильно электризуются относительно друг друга и относительно земли. Условно можно считать облака и землю разными обкладками гигантского конденсатора, который постоянно заряжается. И когда разность потенциалов (напряжение) достигает напряжения пробоя между этими «обкладками» (а это миллиарды вольт), то происходит разряд молнии. Молниеотвод же выполняет роль проводника между обкладками этого конденсатора (т.е. конденсатор как бы замкнут накоротко). Поэтому заряд на его обкладках не накапливается, а конденсатор постоянно разряжается. И напряженность в районе молниеотвода практически нулевая.

Иными словами, молниеотвод так и называется, потому что он не «ловит» на себя молнию, а создает условия, когда молния не может возникнуть. Он просто «отводит» молнию от себя.

Но это касается только правильно устроенного молниеотвода. Нередки случаи попадания молнии в высокие металлические и казалось бы заземленные мачты и молниеотводы. Электрический ток - не дурак. И для своего пути он выбирает путь с наименьшим сопротивлением. А что может быть для него лучше, чем кусок провода, подвешенный в воздухе? А именно это представляет собой плохо заземленная металлическая мачта или даже «молниеотвод», нерадиво сделанный или запущенный. Поэтому устройство молниеотвода необходимо начинать с заземления.

Как сделать правильное заземление для молниеотвода

Заземление должно представлять собой какой либо металлический предмет, желательно максимально большей площади и закопанный на максимально большую глубину. На практике это может представлять из себя достаточно толстую трубу или металлический уголок (или 2-3 уголка, соединенные параллельно и забитые радом друг с другом, как перевернутая буква «Ш»). Глубина забивания - не меньше глубины промерзания почвы, т.е. 1,5 - 2 метра. Хорошо, если вам удастся закопать глубоко в землю кусок арматурной сетки из толстой проволоки или арматуры, или спинку старой металлической кровати, или даже лист толстого железа, металлическую бочку. (При этом можно совместить устройство заземления с устройством септика из металлической бочки).

Летом, во времена засухи или на песчаных почвах, электрический ток плохо проходит по сухому грунту. Поэтому необходимо поддерживать грунт в районе заземления во влажном состоянии. Проще всего это можно обеспечить подведя к заземление сток воды с крыши, слив из уличного умывальника, или просто периодически выливать на заземление ведро-другое воды. Для увеличения электропроводности грунта рекомендуется раз в несколько лет в районе заземления сверлить небольшие шурфики или делать при помощи толстого колышка, забиваемого в землю и затем вынимаемого, углубления, в которые засыпать соль или селитру. Растениям на поверхности соль не повредит, так как попадает глубоко в грунт и постепенно рассасывается вниз с грунтовыми водами. А электропроводность грунта у заземления она повысит значительно.

От заземления должен идти хороший надежный кабель или проволока, желательно максимально возможного сечения. Хорошо, если удастся купить метров 15-20 алюминиевого витого провода (как на столбах). На него следует одеть изолирующую трубку или гибкий гофрированный кабель-канал и провести к молниеотводу по кратчайшему пути, максимально изолировав от каких либо элементов дома или построек. Крепление кабеля выполняют жестяными или пластиковыми скобами.

Устройство молниеотвода.

Собственно молниеотвод представляет собой оголенный проводник, желательно максимально большой площади и максимального сечения, защищенный от коррозии. Поэтому его обычно делают из медной толстой проволоки, оцинкованной стали, алюминия или дюраля. Хороший молниеотвод получится из оцинкованного стального уголка или полосы луженой жести, дюралевого профиля, клубка или сетки толстой оголенной¸ а лучше луженой (а не покрытой лаком!) медной проволоки. Обдуваемый ветром (читай, заряженными ионами) он охотно «примет» их заряд на себя и направит по кабелю к заземлению. Тем самым выполнит возложенную на него функцию. Излишне напоминать, что красить или изолировать иным образом сам молниеотвод нельзя ни в коем случае! (К кабелю, ведущему к заземлению это не относится).

Устройство тросовой молниезащиты:1-стержневые молниеприемники; 2-тросовые молниеприемники; 3-стойки; 4-токовод; 5-заземлитель; 6-зона увлажнения.

Считается, что молниеотвод защищает от удара молнии некий гипотетический конус, с углом наклона боковой поверхности примерно в 45 градусов от вертикали и вершиной которого является он сам. Соответственно, чем выше поднят молниеотвод, тем большую площадь и объем он защищает. Проще считать так - на какую высоту поднят молниеотвод, на такое же расстояние от себя он защищает и по горизонтали. Если его высота 10 метров, то и конус заканчивается в 10 метрах от мачты молниеотвода. Соответственно и располагают молниеотвод (или молниеотводы) так, что бы защитить строения.

Хорошо, если рядом с домом растет большое дерево. Тогда закрепив молниеотвод на длинном шесте, можно прикрепить его к дереву хомутами из синтетического плетеного фала (что бы не травмировать дерево и не мешать ему расти). При этом поднимают молниеотвод максимально высоко над вершиной дерева и так, что бы дачный дом попал в защитный конус.

Если же дерева нет, то можно совместить молниеотвод с телевизионной мачтой. Если она металлическая (и не крашенная), то она сама будет прекрасным молниеотводом (заземленная). Если же она деревянная, из ствола дерева, то следует вдоль нее пустить оголенный провод или проволоку, желательно 2-3 шт, что бы хотя бы одна точно обдувалась ветром с любой стороны. Эту проволоку, разумеется, соединить с заземлением.

Если же нет ни больших деревьев поблизости, ни телевизионной мачты, то молниеотвод устанавливают на дымовой трубе печи, прикрепив к ней 2-3 метровый металлический штырь и соединенный с заземлением. Но следует учитывать, что такой штырь создает значительную ветровую нагрузку и если труба слабая, то при сильном ветре она может повредиться. Поэтому более правильным будет поступить следующим образом.

На всех фронтонах дома устанавливают небольшие мачты в 1,5 - 2 метра высотой от конька. Они могут быть и металлическими и деревянными. Между ними натягивают толстую проволоку на изоляторах. А проволоку надежно соединяют с заземлением. Такой молниеотвод создает защитную зону над вашим домом в виде шалаша и полуконусов по торцам.

Уход за системой грозозащиты достаточно прост. Не реже раза в год, весной проверяют все электрические соединения молниеотвода. Что бы не заниматься этим, еще при устройстве защиты от молний, эти соединения выполняют максимально тщательно, применяя соединители из меди, латуни (так называемые колодки, клемники или орехи), облудив концы проводов припоем или защемляя их в специальных контактах из меди или алюминия. А далее, в процессе летнего сезона, когда возможны грозы, поддерживают во влажном состоянии место заземления.

Постаравшись один раз, вы гарантированно убережете себя, своих близких и свое имущество от попадания молнии.

Видеопособие: молниезащита - Активный молниеотвод

Обустройство громоотвода на дачном участке – важное условие безопасности нахождения на нем во время непогоды. Разряды электрического тока огромной силы при наличии громоотвода не оказывают влияние на конструкции дома и остальные элементы, находящиеся в зоне защиты. Однако не стоит думать, что громоотвод препятствует ударам молнии. Все обстоит иначе. Он становится проводником для отвода разряда от дома, уводя ток силой до 100 тысяч ампер в заземлитель.

Варианты устройства громоотвода

Классический громоотвод может выполняться в одном из двух вариантов: в виде одиночного стержня или системы тросов, натянутых между молниеприемниками. Первый вариант обычно применяется для защиты отдельного дома, в то время как второй – для создания безопасной зоны на целом участке. Тросовый громоотвод также рекомендован для зданий, имеющих значительную длину.

Составные части громоотвода

В защите от молний в первую очередь нуждаются дома с крышей из металла или металлочерепицы, так как такие варианты не имеют заземления, поэтому во время грозы накапливают на себе электрические заряды.

В случае с металлической крышей без изоляционного слоя, имеющей толщину покрытия для железа – 4 мм, для меди – 5 мм или для алюминия – 7 мм, возможно упрощенное устройство громоотвода, когда роль молниеприемника берет на себя ее поверхность. В таком случае через каждые 20 метров крыши производится заземление. Здесь нужно учитывать качество кровли, ведь если имеются какие-то разрывы, то нужного эффекта от такого молниеприемника не будет.

В остальных случаях громоотвод должен состоять из следующих элементов:

молниеприемника (1) в виде тонкого электрода или системы электродов, устанавливаемых над домом на определенной высоте;
токоотвода (2) – кабеля, соединяющего приемник с заземлением;
заземлителя (3), уводящего ток в землю.

Молниеприемник

Элементом, в который при наличии громоотвода ударяет молния, является молниеприемник. Выполняется он обычно в виде стержня из стали, меди или другого материала со сходной проводимостью. Не нужно покрывать его краской или лаком, чтобы избежать коррозии, иначе он потеряет нужные свойства.

Площадь сечения: для стали – 50 кв. мм, для меди – 35 кв. мм, для алюминия – 70 кв. мм.

Установить молниеприемники можно с разных сторон или по центру крыши. Если устанавливается несколько молниеприемников, то они соединяются в общую цепь, замкнутую на заземлитель. Стержень можно расположить не только на поверхности крыши, но и на печной трубе или ближайшем высоком дереве. Оптимальной будет высота не более 15 метров. Если он устанавливается на дереве, то крепление производится таким образом, чтобы стержень возвышался над кроной не менее чем на 0,5 м и на 10–15 см выше дома.

Кроме стрежней возможны варианты защитной сетки (арматура толщиной 6 мм) и тросовой системы. Второй способ является более рациональным для дачного дома, так как трос натягивается на высоте выше уровня крыши, а сетка размещается на самой кровле. Трос диаметром не менее 5 мм натягивают по коньку крыши на стойках, после чего опускают вниз, где соединяют его с заземлителем. Таким образом, он выполняет и функцию молниеприемника и токоотвода.

Также в качестве приемников могут использоваться отдельные части строения (водосточные трубы, металлические ограждения). Их применение разрешено, если они имеют сечение большее, чем нужно для нормальной защиты.

Токоотвод предназначен для соединения молниеприемника и заземлителя. Выполняется он из алюминиевого или медного провода большого сечения. Для этих целей подойдет витой провод, который применяется для прокладки воздушных линий электропередач. Крепление токоотвода осуществляется с использованием клеммников, муфт или обжимных трубок.

Расстояние между молниеприемником и заземлителем должно быть минимальным, поэтому провод направляется по прямой вниз. Количество токоотводов зависит от площади дома. Для коттеджей площадью около 200 кв. м рекомендуется устанавливать 2 токоотвода на расстоянии примерно 20 м друг от друга.

Фиксируется он на специальном шесте или непосредственно на стене дома с помощью пластикового крепежа. Для защиты токоотвода можно изолировать его от воздействия окружающей среды при помощи кабель-канала.

Заземлитель

Так как заземлитель нужен для отвода разряда молнии в грунт, то он должен обладать маленьким электрическим сопротивлением. Для этих целей подойдут как дорогие материалы, такие как медь, алюминий, латунь и другие нержавеющие металлы, так и более дешевая обычная сталь. Заземлитель не должен иметь повреждений и следов ржавчины, так как они могут стать причиной уменьшения диаметра стержней из-за разрушения металла.

Для качественного заземления может применяться не один, а несколько стержней, которые погружаются в грунт вдали от дорожек и кровли, особенно если она изготовлена из легковоспламеняющегося материала. В дачных условиях в качестве заземлителя также можно использовать любой крупный металлический предмет, имеющийся под рукой: спинку от старой кровати, чугунною ванну, арматурную сетку и подобное.

Тип заземления зависит от параметров дома и особенностей грунта. Сухой грунт отличается низким уровнем грунтовых вод. Чтобы ток доходил до влажной почвы, необходимо вертикальное заземление. Заземлитель в этом случае выполняется из двух стержней сечением 100 мм и 2-3 м в высоту, вбиваемых на расстоянии 3-4 м друг от друга. Стержни соединяются между собой проволокой, тросом (медный, алюминиевый) или лужеными пластинами железа, к центру которого приваривается токоотвод.

Для влажного грунта характерен более высокий уровень грунтовых вод, поэтому можно не выполнять вертикальное заземление, заменив стержни уголками полосовой стали, водопроводными трубами или другими подобными металлическими элементами. Укладывается горизонтальный заземлитель на глубину 1 м.

В данном случае роль заземлителя может выполнять и токоотвод, уложенный в землю таким образом, чтобы занять как можно большую площадь соприкосновения с почвой. Соединенная конструкция может иметь форму гребешка (буквы Ш) или треугольника. Недопустимо при крепеже проволоки применение ручной скрутки и плоскогубцев, разрешается только обычная или холодная сварка.

Размещению заземлителя нужно уделить отдельное внимание. Это должно быть удаленное от дома и дорожек место, недоступное для детей и домашних животных, желательно огражденное. Минимальное расстояние до дома должно составлять не менее 1 м.

Так как вода является отличным проводником электрического тока, то лучше, если почва вокруг заземлителя будет влажной, тогда разряды будут быстро уходить в землю, не накапливаясь на стержне. Обеспечить дополнительную влажность можно с помощью потока дождевой воды из стока с крыши либо целенаправленным поливом почвы.

Для каждого строения необходимо произвести расчет громоотвода, так как каждая конфигурация способна обеспечить защитную зону различных размеров. Параметры данной зоны можно рассчитать самостоятельно, учитывая особенности и габариты дачного дома.

Одиночный стержень образует защитную зону, которая по геометрии близка к конусу, имеющему угол при вершине примерно 45°. Вершина этого конуса будет находиться в наивысшей точке громоотвода. У молниеприемника тросового типа зона защиты имеет более сложную геометрию, в которой трос служит ребром, а каждый стержень образует свой конус.

Расчет защитной зоны одиночного стержня можно произвести по следующей формуле:

где R – радиус зоны над самой высокой точкой дома, h – расстояние от самой высокой точки дома до пика громоотвода.

Чтобы выяснить, достаточно ли высоты стрежня для защиты определенной зоны на уровне земли, можно воспользоваться следующим расчетом. Допустим, высота конуса будет обозначена h o , радиус на земле – R o , высота здания – h x , радиус на уровне высоты здания – R x , высота стержня – h. Тогда с учетом высоты имеющегося громоотвода и высоты дома неизвестные значения будут вычисляться по формулам:

R x = 1,5*(h-h x /0,92).

На практике расчеты выглядят так: если стержень имеет длину 10 м, то радиус зоны защиты на земле будет составлять 1,5*10 = 15 м, остальные параметры вычисляются аналогично.

Для расчета необходимой длины стержня можно воспользоваться теми же формулами, подставив в них желаемый радиус защитной зоны. В случае со сложной геометрией молниеприемника нужно нарисовать графическую модель дома и громоотвода и высчитать зону защиты геометрическим путем.

Высота громоотвода не должна превышать 12 м, поэтому, если не удается уложиться в данные ограничения, используя одиночный стержень, для расширения защитной зоны рекомендуется использовать несколько мачт.

Установка громоотвода

Чтобы установка громоотвода была осуществлена правильно, стоит придерживаться следующей методики:

Измерить высоту крыши и определить ее геометрию. Для наглядности начертить схему, по которой можно определить будущую защитную зону.
Определиться с типом молниеприемника. Для квадратных домов достаточно одиночного стержня, для длинных строений оптимально применение тросовой системы.
Произвести расчет защитной зоны и определить нужную высоту стержня (стержней). Минимальное сечение молниеприемника должно соотноситься с его высотой в пропорции 5 кв. мм на метр.
Определить точку крепления молниеприемника и зафиксировать его на крыше или стене.
Выкопать яму для заземлителя и поместить его на нужную глубину.
Соединить между собой заземлитель и молниеприемник.
Проверить громоотвод мультиметром. Его сопротивление не должно превышать 10 Ом.

Обустроить громоотвод можно и на дереве, которое в 2,5 раза выше дома и располагается на расстоянии не менее трех метров от него. Молниеприемник в таком случае крепится на длинном металлическом шесте, фиксируемом на дереве с помощью хомутов из синтетического фала. Соединение с заземлителем осуществляется проволокой не менее 5 мм в сечении.

Дальнейшая эксплуатация

Установленный громоотвод не нуждается в особом уходе. Его нужно лишь периодически проверять на отсутствие повреждений и качество металлических соединений. Если стержень молниеприемника уменьшился в диаметре или места стыков потеряли целостность, то данные элементы требуют замены. Место расположения заземлителя также должно подвергаться проверке, а земля вокруг него поддерживаться во влажном виде.