Нужно ли устраивать молниезащиту в частном доме? Громоотвод в частном доме: к возведению обязателен! Нужен ли молниеотвод частном доме.

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

Нужна ли молниезащита?

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

Молниезащита: как оценить риск

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

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

Последствия разряда молнии

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

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

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

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

Что происходит, когда ударяет молния

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

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

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

Что угрожает электропроводке

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

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

Как защитить электрическую систему в доме

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

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

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

Уравнительные соединения

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

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

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

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

Зональная защита дома от молний

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

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

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

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

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

Устройство комплексной молниезащиты дома

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

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

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

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

Молниезащита

Позаботьтесь о защите дома

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

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

Важнейшими элементами системы молниезащиты являются:

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

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

Естественные заземлители

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

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

Защита от молнии

Искусственные заземлители

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

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

Молниеприемники

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

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

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

Элементы внешней молниезащиты

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

Токоотводы

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

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

В качестве естественных токоотводов можно использовать:

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

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

Два способа крепления

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

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

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

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

Соединения

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

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

Специальные решения

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

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

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

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

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

Как эксплуатировать систему молниезащиты дома

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Молниезащита на крыше из деревянного гонта

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

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

В соответствии с нормативными требованиями

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

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

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

К специальным объектам отнесены:

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

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

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

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

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

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

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

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

Надежный громоотвод на дачном участке позволит не только защитить человека от поражения молнией, но и дом от возгорания, особенно если он деревянный. Состоит хорошая система молниезащиты из заземлителя, токоотвода и молниеприемника. Далее мы расскажем читателям о том, какими должны быть все элементы системы и как сделать громоотвод в частном доме своими руками!

Принцип работы системы

Для начала разберемся с тем, как работает молниезащита частного дома и что нужно для ее создания. Наглядно увидеть все составляющие элементы системы Вы можете на данной схеме:

Как Вы уже поняли, металлические стержни на крыше являются молниеприемниками, которые отводят опасный разряд на землю через токоотвод и специальное .

Бытует мнение, что если рядом с домом установлена телефонная вышка, можно не делать громоотвод в частном доме. Это неправильно, т.к. лучше потратить чуть-чуть времени и обеспечить себе полную защиту от удара молнией. Чтобы Вы знали, каким должен быть молниеотвод и как его правильно сделать своими руками, ниже мы по отдельности рассмотрим особенности выбора каждого из элементов системы.

Краткий обзор по монтажу молниезащиты

Составляющие элементы защиты

Молниеприемник

Основная задача – правильно подобрать молниеприемник, который должен обеспечить полную защиту дачного домика в зоне своего действия. На сегодняшний день в качестве приемника молнии может выступать штырь, сетка, трос либо сама крыша. Подробно рассмотрим особенности применения каждого из вариантов в частном доме.

Что касается штыря, существуют уже готовые изделия от производителей, которые имеют подходящую форму и удобное крепление. Как правило, металлом изготовления молниеприемника является медь, алюминий либо сталь. Наиболее подходящим и эффективным является первый вариант. Для того, чтобы приемник хорошо справлялся со своей задачей, его сечение должен быть не меньше 35 мм 2 (если медь) либо 70 мм 2 (стальной стержень). Что касается длины стержня, в бытовых условиях рекомендуется применять приемники длиной от 0,5 до 2 метров. Штыри удобно использовать для того, чтобы сделать громоотвод на садовом домике, бане либо другой, небольшой постройке.

Металлическая сетка также может продаваться в уже готовом виде. Как правило, сетчатый молниеприемник представляет собой ячеистый каркас из арматуры, толщиной 6 мм. Размер ячеек может составлять от 3 до 12 метров. Чаще всего такой вариант молниезащиты используется в многоквартирных домах и больших зданиях, к примеру, торговых центрах.

Трос более практичен в домашних условиях и справляется с задачей лучше, чем сетка. Чтобы сделать громоотвод в частном доме с помощью троса, нужно растянуть его вдоль крыши (по коньку) на деревянных брусках, как показано на фото ниже. Минимальный диаметр троса для молниезащиты здания должен быть 5 мм. Как правило, такой вариант используют, если хотят своими руками сделать молниеотвод на доме с шиферной крышей.

Ну и последний вариант – кровля в качестве приемника, может использоваться в том случае, если крыша жилого дома крыта профнастилом, металлочерепицей либо другим металлическим кровельным материалом. При таком варианте громоотвода к крыше предъявляются два важных требования. Во-первых, толщина металла должна быть не менее 0,4 мм. Во-вторых, под кровлей не должно быть легковоспламеняющихся материалов. Сделать громоотвод в частном доме с металлической крышей можно намного быстрее и при этом сэкономив на покупке специальных молниеприемников.

Обращаем Ваше внимание на то, что если Вы будете использовать сетку, ее монтаж должен осуществляться на высоте не менее 15 см над самой крышей!

Токоотвод

Заземлитель

Ну и последний элемент громоотвода – заземляющий контур. Чтобы не делать материал слишком объемным, мы выделили под данный вопрос отдельную статью – . Рекомендуем ознакомиться с информацией, чтобы Вы знали все тонкости данного этапа.

Вкратце можно сказать, что контур заземления должен находиться рядом с домом, но не в прогулочной части участка, а, наоборот, ближе к ограждению. Отвод заряда на землю осуществляется металлическими стержнями, закопанными в почву на глубину 0,8 метров. Все стержни лучше размещать по схеме , которая как раз и показана на фото:

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.

Такой вопрос закономерно возникает не только у г. Плюшкина, но у любого здравого собственника, когда он с гордостью осматривает только что построенный коттедж, новое складское помещение, здание торгового центра или уже введенный в работу производственный цех. Вопрос не праздный. Молниезащита стоит денег, в ряде случаев не малых, а грозы в наших местах не так уж часты, длятся они час, два от силы, да и большинство молний вспыхивает между облаками, а не устремляется к земле. Рядом стоят давно построенные дома. Никаких молниеотводов на них не видно. Все там цело и никто не жалуется.

С этого, пожалуй, и надо начинать. Молниеотводов действительно не видно, но кто сказал, что здания не защищены от молнии? Молниезащита - это не только и даже не столько установка молниеотводов. Чтобы защититься от молнии сегодня, приходится создавать целый арсенал защитных средств, потому что молния очень изобретательна в выборе оружия и предпочитает обходные маневры лобовой атаке.

России повезло с местом расположения. Целиком находясь в умеренных широтах, она не знает тропических гроз. Тем не менее, на каждый квадратный километр территории страны в среднем приходится 3 - 4 удара молнии в год. Редкий коттедж занимает на земле больше 250 м 2 . На такую площадь в средней полосе России по статистике приходится всего
N = 250:1000000×4 = 0,001 молнии в год. Это означает, что построенное здание должно простоять в среднем T ≈ 1/N = 1000 лет, прежде чем в него ударит молния.

Нетерпеливый человек может прекратить чтение, решив, что столь редкое событие не заслуживает внимания. Специалист же сразу укажет на грубую ошибку, заметив, что в оценке не учтено главное - высота сооружения. Он скажет, что любой объект, возвышающийся над поверхностью земли, притягивает к себе разряды молнии с расстояния около трех своих высот h. Этот факт проверен очень многими экспериментами и не вызывает сомнений. Чтобы получить площадь, с которой стягиваются молнии, вдоль внешнего периметра вашего сооружения надо провести линию, отстоящую от него на
R ст = 3h. Площадь внутри очерченной таким образом границы и будет площадью стягивания молний S ст. Читатель может вычислить ее любым способом, хоть по клеточкам на линованной бумаге. Для здания длиной L и шириной D вполне годится элементарная, хотя и несколько завышенная оценка по школьной формуле для площади прямоугольника

В уже рассматриваемом примере с коттеджем площадью 250 м 2 , для которого L = 15 м и D = 10 м при высоте h = 10 м получается S ст = 5250 м 2 - в 21 раз больше фактической площади. Соответственно увеличивается и вероятность удара молнии. Фактически его следует ожидать в среднем примерно через каждые 50 лет. Это уже вполне значимое время, сопоставимое с человеческой жизнью, тем более, что статистика не поясняет, когда конкретно в полувековой интервал произойдет предсказанное прямое попадание.

С высотой объекта частота ударов молнии в него стремительно нарастает. Стометровая осветительная мачта большого стадиона будет встречаться с молнией почти ежегодно. Строителям придется заранее побеспокоиться о безопасном отводе в землю ее тока. Иначе известный случай поражения сразу нескольких игроков на футбольном поле превратится в систему.

Теперь самое время познакомиться с молнией поближе. С ее прямым ударом все более или менее ясно. Плазменный канал температурой около 30 000 C не оставляет надежд на благополучный исход. Он в состоянии прожечь металлическую кровлю толщиной до 4 мм, воспламенить практически любой горючий материал. Механические разрушения от молнии не столь значительны. Как правило, к ним приводит очень быстрое испарение влаги или генерация газов при разложении пластических материалов по пути следования тока молнии. Классический пример тому длинные и широкие полосы коры, что срывает молния при ударе в дерево. Примерно так же.могут пострадать композиционные материалы, столь популярные сегодня. К счастью, они не так часто применяются в градостроительстве.

Главное же орудие молнии - ее электромагнитное поле. У молнии средней силы ток близок к 30 000 А, для предельно мощной он в 6 - 7 раз больше. Почувствуйте эту величину, сопоставив ее с током мощного домашнего утюга (10 А) или промышленного сварочного аппарата (100 А). Это совсем другие масштабы. Длительность импульса тока молнии редко превышает 0,0001 с (в молниезащите секунда - слишком большое время, там пользуются микросекундами, мкс). За 100 мкс много тепла не выделится, поэтому для отвода тока молнии в землю используются проводники вполне умеренного диаметра (~ 1см). Куда более важен другой временной параметр - время роста тока до амплитудного значения. Здесь молния безусловный рекордсмен, потому что ее ток может нарастать во времени со скоростью 200 000 000 000 А/с. В нашем быту нет явлений, которые можно было бы использовать для зримого представления столь фантастической величины.

Для себя я придумал следующее. Представьте человека на расстоянии 10 м от молниеотвода (промежутки такого рода часто фигурируют в нормативах по молниезащите едва ли как безопасные). Его поднятые руки образуют контур площадью 1 м 2 . В таком контуре молния с предельной скоростью роста своего тока наводит ЭДС магнитной индукции в 4000 В. Напряжение в сети вашего дома почти в 20 раз меньше, тем не менее, не пытайтесь для сопоставления оценить на себе его воздействие, сунув в розетку пару гвоздиков. Двадцатикратного перенапряжения бытовые приборы не выдержат. Что ж тогда говорить о низковольтных устройствах - компьютерах, плеерах, датчиках пожарной сигнализации, аппаратуре охраны периметра, телевизионных усилителях. В современном жилище немало дорогостоящих устройств, которые могут стать легкой добычей молнии.

Ваш дом - ваша крепость. Так говорят англичане. Наиболее уязвимым местом этой крепости закономерно считают воздушную линию электропередачи 220/380 В, что поставляет вам электроэнергию. Вместе с ней в дом проникают грозовые перенапряжения. Если не считать больших городов, электроснабжение в нашей стране все еще осуществляется по воздушным линиям обычного исполнения. Ее провода подвешиваются на столбах-опорах на расстоянии 40 - 50 см друг от друга, чтобы исключить схлестывание при ветре. Протянувшись от подстанции до вашего дома на 200 - 300 м, такие провода образуют контур очень солидной площади. Даже совсем неблизкая молния наводит в нем своим магнитным полем опасное напряжение. Несколько лет назад у меня была возможность убедиться в эффективности дистанционной молниевой атаки. Удар молнии в землю произошел на расстоянии 200 -300 м от моего одноэтажного дома. На это указала короткая (~ 1 с) задержка между вспышкой и раскатом грома. Сам я остался без антенного усилителя. В соседних домах вышли из строя телевизоры, музыкальные центры СВЧ-печки и другое далеко не самое дешевое оборудование. Согласитесь, молниевый разряд в радиусе 200 -300 м от дома маловероятным событием не назовешь. Лучше не рисковать и позаботиться о средствах защиты.

Мой сосед, завершающий строительство нового дома, пришел посоветоваться об его молниезащитном обустройстве. Я сказал, что он сильно опоздал с началом работ. Средства молниезащиты должны выбираться еще в проекте. Только тогда они окажутся не слишком дорогими и предельно эффективными. Дело в том, что специалисты умеют совмещать многие элементы молниезащиты со строительными конструкциями сооружения. Естественно, что такое надо предусматривать заранее.

Опасность молнии не стоит преувеличивать, подобно тому, как это делают телевизионные комментаторы, демонстрируя кадры-страшилки и снабжая своих зрителей бесполезными, а иной раз и просто вредными советами. Но еще опаснее этой опасностью пренебрегать. Человеку разумному стоит обратиться к специалисту, чтобы трезво оценить возможные аварийные последствия и предусмотреть средства защиты от них.

Э. М. Базелян , д.т.н., профессор
Энергетический институт имени Г.М. Кржижановского, г. Москва

Надеемся, что в дальнейшем этот сайт выполнит роль элементарного учебника по самообороне от молнии. Мы планируем постоянно размещать здесь статьи о реальных опасностях грозового электричества и современных средствах молниезащиты. Они призваны помочь разобраться в существе проблемы и оценить доступные вам пути ее решения.