Как сделать громоотвод своими руками на частном подворье. Защищаем частный дом от молнии – обзор хорошего громоотвода

Во время грозы большинство людей вздрагивают при раскатах грома. На самом же деле опасность несет в себе не этот звук, а разряд молнии. Он представляет собой чрезвычайно сильную искру, которая за очень короткий промежуток времени проходит в небе по несколько километров. Поскольку скорость света значительно превышает скорость распространения звука, человек вначале видит яркую вспышку, а только потом до него доходят раскаты грома.

Техническое приспособление, которое предназначено для защиты от ударов молнии, правильнее называть не громоотводом, а молниеотводом, но первое название благозвучней. По сути своей громоотвод представляет длинный и заостренный металлический стержень, который устанавливают на крышах строений. Нижний конец стержня соединяют с поверхностью земли. Принцип действия такого устройства основан на том, что разряд молнии стремится отыскать самый короткий путь. Молния бьет в стержень и без всякого вреда для других предметов по проводу уходит в землю.

Молния представляет особую опасность для тех, кто во время грозы стоит на открытом и ровном месте. Большой ошибкой будет прятаться от грозы под одиноко стоящим высоким деревом. Оно как раз и может сыграть роль того самого молниеотвода, в который непременно постарается ударить молния. Опасно во время грозы также пользоваться на открытой местности мобильным телефоном, поскольку это электротехническое устройство вполне способно принять на себя разряд молнии.

Как работает громоотвод

Принято считать, что громоотвод был изобретен в 1752 году Бенджамином Франклином. Но имеются также свидетельства того, что сходные по виду и назначению конструкции для отвода молнии существовали задолго до этого. Вероятнее всего, идея такого приспособления была найдена случайно, как это часто бывает со многими полезными изобретениями.

Принцип действия молниеотвода уяснить довольно просто. Нужно только понимать, что при грозе на поверхности планеты возникают большие электрические заряды, ведущие к образованию сильного электрического поля. Его напряженность наиболее велика у заостренных проводников, где способен возникать так называемый коронный разряд.

Если на строении установлен металлический штырь, заряды не имеют возможности накапливаться, а потому разряд молнии обычно здесь не возникает. В тех редких случаях, когда молния все же развивается, она бьет в металлический стержень, а заряд при этом уходит в землю. Чтобы молниеотвод был наиболее эффективен, его стараются расположить как можно выше. Вероятность поражения объекта молнией увеличивается с подъемом вверх. Поднятый на достаточно большую высоту стержень увеличивает зону, находящуюся под его защитой.

Как сделать громоотвод своими руками

Наличие громоотводов на участке просто необходимо. Молния - это импульс электрического тока значительной силы, возникающего по причине накопления в грозовых облаках заряда. Сила тока в этом случае способна достигать 200 000 А – такие мощные молнии встречаются редко, а вот с силой до 100 000 А происходят регулярно. Громоотвод в частном доме не препятствует возникновению молнии, он лишь отводит ее, предохраняя дом от пожара. Разряд, проходя сквозь разные материалы, вызывает выделение тепловой энергии, которая является причиной возникновения пожаров и разрушений.

О молниеотводах

Что касается того, как выглядит громоотвод, то он состоит из:

• молниеприемника (перехватывает заряд молнии);
• токоотвода (нужен для отведения тока в заземлитель);
• заземлителя (создает надежный контакт устройства с землей).

Молниеотводы можно устанавливать как возле дома, так и на нем – это показано на фото. В качестве частей громоотвода могут служить и отдельные части дома. Все элементы молниеотвода должны быть из одного металла.

Молниеприемник

В качестве молниеприемника обычно используют стальной стержень, который должен возвышаться над домом. Площадь сечения составляет 50 мм2, это значение можно сопоставить с проволокой-катанкой диаметром 8 миллиметров. Также применяют стержень из меди (площадь сечения 35 мм2), а также алюминия (70 мм2).

Разрешается в качестве молниеприемника использовать отдельные части постройки, такие как металлическая кровля, металлические ограждения и водосточные трубы.

Металлическая крыша должна быть единым целостным элементом без разрывов. Толщина слоя покрытия должна быть 4 миллиметра для кровли из железа, 5 миллиметров – из меди, 7 миллиметров – из алюминия. На поверхности покрытия не должно быть изоляционного слоя (исключение составляет антикоррозийная металлическая краска).

В качестве молниеприемника металлическая крыша представляет собой ферму, соединенную с остальными металлическими фермами арматурой.

Ограждение или водосточные трубы могут использоваться в том случае, если сечение более рекомендованного значения.

Молниеприемник может быть закреплен на высоком дереве – желательно, чтобы оно было хотя бы на 10-15 сантиметров выше дома. Его прикрепляют таким образом, чтобы он как минимум на полметра возвышался над кроной. Расчет громоотвода очень важен для хорошей защиты от молний (читайте также: "Расчет молниезащиты и ее значение ").

Токоотвод

Желательно использовать такие сечения: для меди – 16 квадратных миллиметров, для алюминия – 25 мм2, для стали – 50 мм2. Токоотвод должен идти от молниеприемника сразу к земле по кратчайшему пути. Стоит избегать большого количества поворотов под острым углом, в противном случае между соседними участками может возникнуть искровой заряд. В результате этого произойдет возгорание.

Обычно токоотвод представлен неизолированной металлической полосой и проволокой-катанкой. Во время строительства кирпичного дома токоотвод можно прокладывать как внутри стены, так и снаружи. Если стены выложены из горючего материала, установка громоотвода должна происходить так, чтобы до них минимальное расстояние было 10 сантиметров – лучше больше. Для того, чтобы улучшить контакт со стенами, используют металлические скобы.

Заземлитель

Для создания заземлителя используют сталь (площадь сечения 80 мм2) или медь (площадь сечения 50 мм2). Конструкция заземлителя довольно простая. Для его создания выкапывают траншею глубиной от 0,5 метра и длиной от 3 метров, вбивают по концам стальные прутья и соединяют их сваркой.

К конструкции приваривают отвод к дому для присоединения токоотвода. Потом заземлитель доводят до дна траншеи, прокрашивая при этом места сварки. При его обустройстве необходимо соблюдать расстояние в минимум 1 метр от стены и 5 метров от крыльца и дорожки.

Установка громоотводов

Молниеотвод – это оголенный проводник с максимальным сечением и большой площадью, защищенный от коррозии. Обычно его делают из оцинкованной стали или медной проволоки, хотя иногда используют дюраль и алюминий. Качественные молниеотводы выходят из уголков из оцинкованной стали, а также из луженой медной проволоки. Такие конструкции принимают на себя заряд молнии и направляют его по кабелю к заземлению. Громоотвод нельзя изолировать и окрашивать.

Молниеотвод может защищать от удара молнии конус с углом наклона 45-50 градусов. Чем выше находятся громоотводы для дачи, тем с большей площади они могут отводить молнию. Из этого следует, что высота, на котором находится молниеотвод, равна защищенной территории по горизонтали. Если молниеотвод находится на высоте 15 метров, он способен принимать молнию в радиусе 15 метров.

Хорошо, если рядом с домом находится дерево. В такой ситуации можно закрепить молниеотвод на длинном шесте из металла, а потом присоединить к дереву хомутами из синтетического фала - чтобы не повредить его и не воспрепятствовать дальнейшему росту. Помимо этого, молниеотвод необходимо поднять на такую высоту, чтобы дом попал в область защитного конуса.

Если поблизости не растет дерево, можно соединить устройство громоотвода с телевизионной антенной. Подобные мачты обычно созданы из металла и не окрашены – они являются прекрасными молниеотводами. Если телевизионная антенна деревянная, вдоль нее пускают проволоку или оголенный провод – рекомендуется использовать 3-4 штуки. Хотя бы один провод будет обдуваться ветром.

Мачту высотой 1,5-1,9 метров (от коньков) устанавливают на каждом фронтоне дома. Она может быть как деревянная, так и металлическая. Между мачтами натягивают толстую проволоку на изоляторах. При этом нужно прочно соединить проволоку с заземлением. Такой громоотвод создает зону хорошей защиты от молнии вокруг дома.

Как сделать заземление своими руками, пример:

Надежное заземление можно обеспечить лишь в том случае, если на участке есть грунтовые воды. Даже если зарыть в землю огромный кусок металла, сухая почва не позволит хорошо проводить ток. Чтобы громоотвод в действии был эффективен, нужно определить глубину, на которой земля никогда не высыхает – именно настолько следует углублять заземление. Иногда для увлажнения почвы к месту заземления подводят водоотвод осадков с кровли.

Громоотвод не требует специального ухода. Будет достаточным раз в год, весной, проверять, в каком состоянии находятся металлические соединения. Они должны быть надежно соединены. Рекомендуется использовать медные или латунные колодки, защеплять конец провода специальными медными или алюминиевыми контактами или делать припой.

В том, как сделать громоотвод на даче, нет ничего сложного. Главное – в точности следовать всем советам и внимательно просчитать его высоту, чтобы он мог обеспечить дому надежную защиту, а также хорошо соединять между собой элементы конструкции. Летом не стоит забывать о поддержании постоянной влажности в участке заземления.

Больше информации

Молниеотвод представляет собой устройство, состоящее из следующих элементов:

Молниеприемник

Предназначен для перехватывания заряда молнии. В качестве приемника молнии используют стержень из стали (площадь сечения - 50 мм²), из меди (площадь сечения - 35 мм²) или из алюминия (площадь сечения - 70 мм²). Молниеприемник располагают над домом на высоте не менее 2 м. Он также может быть закреплен на дереве, которое должно быть на 10-20 см выше дома, а сам молниеприемник крепят на 0,5 м выше кроны.

Токоотвод

Предназначен для отведения тока в заземлитель. Может быть выполнен из разных металлов: медь (сечение 16 мм²), алюминий (25 мм²), сталь (50 мм²). Обратите внимание, от молниеприемника токоотвод должен идти к земле по самому короткому пути, избегая поворотов под острым углом - это может привести к возникновению искрового заряда и возгоранию. Токоотвод может быть расположен внутри или снаружи стены дома. Чаще всего он представляет собой неизолированную металлическую полосу и проволоку-катанку.

Если стены вашего дома сделаны из горючего материала, громоотвод нужно устанавливать на расстоянии минимум 10 см от стен.

Заземлитель

Этот элемент обеспечивает контакт громоотвода с землей. Заземлитель можно делать из стали (площадь сечения 80 мм²) или меди (50 мм²). Устройство заземлителя требует выкапывания траншеи (глубина 0,5-3 м) с последующим вбиванием по концам стальных прутьев, которые соединяют сваркой. К данной конструкции необходимо приварить отвод к дому для присоединения токоотвода, а заземлитель доводят до дна траншеи. Места сварки необходимо прокрасить. Помните, что заземлитель можно располагать на расстоянии 1 м от стены и 5 м от дорожек и крыльца дома.

Все элементы молниеотвода должны быть выполнены из одного металла. Для соединения всех деталей молниеотвода лучше всего применять электросварку. Также допустимо использование хомутов на болтах с гайками – в таком случае крайне важно их тщательно затягивать.

Особенности молниеотвода

• Чем выше над домом расположен молниемприемник, тем с большей площади ему под силу отводить молнии.
• Громоотвод нельзя окрашивать и изолировать.
• Наличие на участке грунтовых вод – гарантия надежного заземления.
• Раз в год требуется проверять качество металлических соединений.
• Дома, расположенные на возвышенности и вытянутые вверх, нуждаются в усиленной защите от молнии.
• Количество токоотводов выбирают в зависимости от площади дома: для коттеджа площадью 150-200 м² их должно быть 2-3 (располагают на расстоянии от 10-20 м друг от друга).
• Если крыша имеет металлическое покрытие (профнастил и металлочерепица), установка громоотвода все равно обязательна.

Тонкости монтажа молниеотвода

Установка молниеотвода сводится к выполнению следующих действий:

• Установка молниеприемника выше самой высокой точки дома.
• Разводка молниеприемной сетки на кровле (не обязательный этап).
• Устройство молниеотвода (в идеале по глухой стене фасада дома).
• Бурение скважины и опущение в нее заземлителя.
• Соединение молниеотвода и заземлителя для создания цельного контура.
• Проведение замеров сопротивления заземлителя.

Защита от молнии внутри дома

Также необходимо позаботиться и о внутренней защите дома, которая позволит обеспечить сохранность всех электрических приборов от скачков напряжения. Стоит сказать, что такое может произойти не только в результате прямого попадания молнии, но и от разряда, который ударит в нескольких километрах от дома.

К внутренней защите относится установка разрядников или ограничителей перенапряжения, которые по внешнему виду схожи с УЗО. Их необходимо приобрести в специализированном магазине и установить в доме.

Также не стоит пренебрегать более простым способом защиты - отключением всех приборов и оборудования из электросети с приближением грозового фронта.

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.

Владельцу частного дома важно позаботиться о безопасности во время грозы. Сила тока при ударе молнии способна превысить 100 000 А, и ее попадание в постройку опасно для жизни людей и сохранности имущества. Установка в частном доме громоотвода дает возможность отвести в землю мощный электрический разряд, обезопасив строения от разрушения и возгорания. Работы можно выполнить самостоятельно – для этого достаточно подобрать необходимые материалы, провести расчеты, вооружиться лопатой и аппаратом для сварки.

Простейшая схема громоотвода

Принцип работы

Громоотвод в доме не сложно сделать своими руками, его конструкция предельно проста. Принцип его функционирования следующий: молниеприемник, расположенный на высоте, притягивает к себе грозовые электрические разряды в радиусе своего действия и перенаправляет их в землю по токоотводу. Радиус действия зависит от высоты мачты, рекомендуется рассчитать конструкцию таким образом, чтобы одна установка оберегала от попадания молнии все надворные постройки на участке .

Существуют разные варианты устройства громоотвода, но наиболее простым и распространенным типом является стержневая конструкция . Такой громоотвод монтируется на крышу постройки или на отдельно стоящую мачту.

Стержневая конструкция громоотвода

Устройство защитной системы

Конструктивно громоотвод-молниеотвод состоит из следующих элементов :

1. молниеприемник (служит для перехвата грозового разряда);
2. заземлитель (обеспечивает плотный контакт системы с грунтом);
3. токоотвод (служит для соединения молниеприемника с заземлителем, транспортирует грозовой разряд).

Молниеприемник

Планируя создать защитное устройство для частного или дачного дома, подбирают молниеотвод с оптимальными параметрами. Обычно эту функцию выполняет металлический стержень, возвышающийся над наиболее высоким строением на территории участка.

В зависимости от конструктивных особенностей системы защиты, некоторые части дома способны служить частями громоотвода. Речь идет о металлической кровле, ограждениях и водосточной системе из металла.

Стальная молниезащита на мягкой кровле

При этом важно, чтобы металлическая кровля представляла собой цельное покрытие без разрывов. Минимально допустимая толщина листового материала определяется в зависимости от вида металла и для железа равна 4 мм, для меди 5 мм, для алюминия 7 мм. У кровельного покрытия не должно быть внешнего изоляционного слоя – исключение составляет антикоррозийная краска по металлу.

Части системы водостока и ограждения разрешается задействовать в качестве молниеприемника только в случае, если толщина металла превышает показатели для кровли.

Стержень молниеприемника закрепляют таким образом, чтобы он был выше хотя бы на полметра самой высокой точки на территории вокруг дома, включая макушки деревьев .

Токоотвод

Данная часть дачного громоотвода изготавливается из проволоки-катанки или полоски неизолированного металла. Рекомендуемое сечение токоотвода из стали – 50 кв. мм, из меди – 16 кв. мм, из алюминия – 25 кв. мм.

Токоотвод на крыше из металлочерепицы

Токоотвод прокладывается таким образом, чтобы он соединял молниеприемник и заземлитель по кратчайшему расстоянию, в идеале – по прямой.

Допускается монтировать токоотвод как снаружи, так и внутри стены постройки, но во втором случае они должны быть выполнены из негорючего материала. Минимальный зазор между наружным токоотводом и стеной из горючего стройматериала – 10 см. При прокладке следует избегать поворотов токоотвода под острым углом, иначе на этих участках возрастает риск возгорания из-за возникновения искрового разряда.

Заземлитель

Заземлитель монтируется из стальных или медных элементов, причем для стали площадь сечения составляет 80 кв. мм, а для меди – 50 кв. мм. Заземление громоотвода требует подготовки траншеи длиной не менее 3 метров и глубиной от 0,5 метра. По концам траншеи в грунт вбивают по металлическому пруту, и соединяют их между собой, приварив проводник из того же материала.

Траншея для замкнутого заземлителя

К этой конструкции приваривают отвод, ведущий к дому. К отводу подсоединяется токопровод. Места сварки обязательно прокрашивают. Траншею под заземляющий элемент защитной установки обустраивают не ближе 1 метра от стены дома и не ближе 5 метров от дорожек и входной группы дома.

Инструкция по изготовлению

Прежде чем устанавливать систему защиты от молний, нужно подготовить проект, произвести расчеты и подобрать необходимые материалы.

На этапе проектирования рассчитывают оптимальный размер молниеотвода, чтобы установка полностью защищала зону застройки вашего участка. Если речь идет о стержневых молниеотводах, способных защитить частный дом или дачу, они обеспечивают защитную зону в форме конуса с углом наклона в 45-50 градусов.

Расчет высоты расположения молниеприемника ведется по формуле h = (rх+1,63hx)/1,5, при этом :

• h – искомая высота громоотвода стержневого типа;
• rx – радиус защитной зоны на высоте расположения верхней точки дома, который требуется защитить;
• hx – высота защищаемого дома.

Данная схема подходит для вычисления громоотводов, высота которых не превышает 150 м, а этого значения с лихвой хватит на частный дом.

При подборе материала изготовления следует обратить внимание на рекомендуемые величины площади поперечного сечения элементов системы. Значения зависят от уровня электрического сопротивления стали, меди и алюминия. Если ориентироваться на технические характеристики металлов, то лучше выбрать медь. Но стальной профиль значительно дешевле .

Сечение токоотвода заметно меньше, чем у остальных элементов, рекомендуется плавно нарастить его толщину по направлению от молниеприемника к заземлению. Наиболее эффективны в работе системы, все элементы которой выполнены из одного металла.

Необходимо правильно подобрать место для установки громоотвода. Конец молниеприемника должен располагаться выше самой высокой точки на участке, а конус зоны защиты должен закрывать дом и, по возможности, другие постройки во дворе. Дом должен полностью попадать в защитный конус, следовательно, чем дальше от дома смонтирован громоотвод, тем выше он должен располагаться.

Конус зоны защиты от молнии и грозы

Дешевле и проще всего смонтировать молниеприемник на крыше, в этом случае не требуется установка специальной опоры требуемой высоты . Не стоит крепить вертикальный штырь молниеотвода по центру крыши. Если расположить его вдоль одной из стен, снижается вероятность того, что молния попадет в кровлю.

Продумайте расположение заземлителя. Во время грозы рядом с этим устройством не должны находиться люди, поскольку в землю будут уходить мощные электрические разряды. Создавая проект, соблюдайте регламентированные расстояния от стен дома, его крыльца и дорожек. Свободный доступ к участку с заземлителем перекрывают ограждением, декоративными посадками, садовыми скульптурами. Рекомендуется установить предупреждающий знак.

Установка конструкции

После того, как сделан расчет и подготовлены материалы, выбрано место установки, можно переходить к монтажу. В первую очередь выполняют земляные работы, устанавливают заземление.

Громоотводы для дачи или частного дома предусматривают установку линейного либо замкнутого заземлителя. В первом случае копается траншея, в которой электроды заземления выстроены в линию и скреплены между собой сваркой. Второй тип заземления подразумевает погружение в грунт треугольной конструкции из трех электродов заземления, соединенных между собой металлической полосой.

Глубина приямка, прямого или треугольного, должна составлять 0,5-1 метр – стержни забиваются в грунт. К месту крепления токоотвода роется глубокая траншея для соединительного отвода для заземляющего контура.

Для того чтобы электрический разряд легко уходил в землю, нужен грунт с хорошими электропроводящими свойствами. Если почва песчаная, то для улучшения электропроводности ее поливают электролитом – солевым раствором.

Пропускать электрический ток может только увлажненный грунт. Можно предусмотреть отвод кровельного водостока на соответствующий участок либо закопать контур заземления на такой глубине, где грунт всегда остается влажным.

Линейный контур заземления

Чтобы заземлитель, который вы сделали, на протяжении многих лет соответствовал требованиям, предъявляемым к защитной системе, для изготовления его элементов используется металл с большим запасом по площади сечения . Это связано с тем, что толщина стальных элементов со временем снижается из-за ускоренной коррозии в токопроводящем грунте. Для изготовления конструкции обычно применяется стальной профиль – труба, полоса, уголок.

На следующем этапе работ устанавливается опора для молниеотвода в заранее выбранном месте. Опору прочно закрепляют, чтобы она могла противостоять резким порывам ветра, ударам молнии. На опору крепят стержневой молниеприемник с подходящей площадью сечения. При отсутствии металлопроката требуемой длины, данный элемент сваривают из нескольких отрезков.

В качестве опоры удобно использовать высокое дерево, растущее недалеко от дома. Молниеотвод крепится к дереву при помощи синтетического фала с таким расчетом, чтобы в защитный конус дом попал целиком. Если подходящего дерева нет, громоотвод соединяют с телевизионной антенной на крыше, поскольку ее мачта выполняется из неокрашенного металла. Если антенна закреплена на деревянном шесте, вдоль него прикрепляют проволоку подходящего сечения.

Варианты защиты небольшого дома

Если для изготовления молниеприемника выбрана полая металлическая труба, ее верхний торец требуется закрыть заглушкой из того же металла и заварить.

Токопровод в виде катаной проволоки или металлической полосы прочно подсоединяется к молниеприемику, закрепленному на опоре. Проверьте, как проложен токоприемник, нижнюю часть которого приваривают к отводу контура заземления. Правильно смонтированный токоприемник нигде не касается металлических элементов дома. В противном случае электрический разряд молнии пойдет не в заземляющий контур, а в металлическую конструкцию, которая контактирует с токоприемником.

Монтаж токоотвода подразумевает приваривание металлической проволоки или полосы к горизонтальной части контура заземления по всей ее длине. Заземлитель забивается в землю на дно траншей, затем траншеи и приямки засыпают вынутым грунтом.

Уход за конструкцией

Смонтированную из металла молниезащиту следует регулярно осматривать для выявления очагов коррозии. Каждую весну, до начала сезона гроз, проверяют контакты защитной системы. При необходимости их зачищают, поскольку из-за плохого контакта может возникнуть размыкание системы, возгорание при попадании грозового разряда.

Коррозия металла контура

Не реже, чем раз в три года, проверяют степень коррозии заземляющего контура, для чего его откапывают и осматривают. Сильно поврежденные коррозией элементы требуется заменить на новые. В противном случае громоотвод в какой-то момент не сможет справиться со своими функциями.

Грамотный расчет и правильный монтаж громоотвода обезопасит ваш дом. Все работы можно выполнить своими силами.