Монтаж молниезащиты: пошаговая инструкция, технология и рекомендации.

Сегодня мы поговорим про то, как защитить частный дом от удара молнии.

Что такое молния?

Многие владельцы частных домов стараются сделать свое жилище максимально комфортабельным и безопасным, но при этом забывают об возможности поражения дома молнией.

Молния – одно из самых неприятных явлений, которое может нанести колоссальный ущерб жилищу.

Как известно, она представляет собой электрический разряд большой мощности, поэтому даже при непрямом попадании в дом, она может повредить электрическую технику в помещениях.

Хорошо, если возле дома имеется высокое здание, оснащенное молниезащитой.

В таком случае можно не переживать о возможности попадания молнии в дом, поскольку зачастую такие дома имеют молниеотводы с большой зоной защиты, которая и будет покрывать территорию с рядом стоящими зданиями.

Особенностью молнии является выполнение разряда на самую высокую точку. Поэтому если дом стоит на отшибе, он является наивысшей точкой, если, конечно, рядом с ним не растет дерево, которое выше дома.

Но дерево тоже не гарантия защиты. Опасность поражения жилища молнией во много раз возрастает, если рядом с домом имеются водоемы, сильные ручьи, болотистая местность.

Итак, если частный дом не окружен высотными постройками, лучше обезопаситься, обеспечив жилище молниезащитой.

Поражающие факторы молнии

Но перед тем как разобраться со способами защиты дома от возможного поражения молнии, следует рассмотреть поражающие факторы этого явления.

Всего этих факторов два.

Первичный.

Это прямое попадание молнии в дом, в результате чего он может получить повреждение конструкции, существует возможность возникновения пожара. Данный фактор является самым опасным.

Вторичный.

Для дома и жильцов менее опасен. Данный фактор сводится к появлению электромагнитной индукции в проводке дома при разряде молнии рядом с домом.

Из-за индукции в проводке происходит значительный скачок напряжения, который способен повредить все электроприборы в доме, подключенные к сети.

И если от вторичного фактора можно обезопаситься без дополнительного оснащения путем отключения всех приборов от сети во время грозы, то первичного фактора защитится таким способом невозможно, нужно оснащение дома молниезащитой.

Штат Огайо, дом в который попала молния.

Поскольку молния – это всего лишь электрический разряд хоть и большой силы, но он действует как любой другой разряд, то есть движется по пути наименьшего сопротивления.

Обеспечение этого пути и является задачей молниезащиты.

Если молния попадет в дом, оснащенный таким типом защиты, то электрический разряд по нему уйдет в землю, не нанося ущерба зданию.

В народе такая зашита называется , молниеотводами, громоотводами.

Что касается последних, то определение не совсем верно, ведь гром – это всего лишь звуковое сопровождение, возникающее при разряде молнии.

Критерии и виды молниезащиты

Теперь разберем типы молниезащиты.

Здесь данное оборудование имеет несколько критериев, которые и делят его на типы.

Первый критерий – метод защиты.

По нему молниеотводы делятся на:

Активные;
Пассивные.

Активные появились сравнительно недавно. В них молниеприемник, о нем речь — чуть ниже, оснащен специальным ионизатором, который своими импульсами «провоцирует» молнию.

По сути, данный прибор специально притягивает молнию на себя, что полностью исключает возможность появления вторичного фактора поражения молнией.

Пассивные же не оснащены ничем таким, молния может разрядиться на нее, а может и нет. Данный тип защиты используется повсеместно.

Второй критерий – виды защиты.

По нему громоотводы тоже делятся на два типа – внешний и внутренний.

Здесь все просто – внешний защищает дом от первичного фактора воздействия молнии, а внутренний – от вторичного.

И третий критерий – конструктивные особенности.

Но здесь разделение на типы больше относиться к молниеприемникам. По ним молниеотвод делится на штыревой, тросовый и сетчатый.

Конструкция молниезащиты

Теперь по конструкции молниезащиты, поговорим пока только о внешней.

Состоит она всего из трех элементов – молниеприемника, токоотводов и заземлителя.

Молниеприемник.

Принимает на себя разряд молнии, поэтому он закрепляется на крыше дома, чтобы сам приемник был наивысшей точкой.

Простейшим является стержневой тип приемника.

Стандартным считается металлический прут диаметром 10-18 мм, и длиной от 250 мм.

Можно также использовать и трубу, но только торцы ее должны быть заварены.

Количество приемников рассчитывается от размера здания. На небольшие дома достаточно одного, если же площадь дома превышает 200 м кв. устанавливается два стержня с расстоянием между ними от 10 м.

Чтобы разряд по приемнику не перешел к дому, его закрепляют на крыше при помощи деревянных брусков или специальных крепежей.

Некоторые, чтобы не портить внешний вид дома, молниеприемник устанавливают на отдельной опоре возле дома.

Некоторые, если есть возможность, крепят дополнительный молниеприемник прямо на дереве.

Особой разницы нет, поскольку даже у рядом установленного молниеприемника зона защиты будет покрывать дом.

Основным условием установки приемника – он должен располагаться выше дома, а также других построек возле него.

Еще один тип молниеприемника – тросовый.

Используется трос, который натягивается по всей длине конька крыши и закрепляется на деревянных опорах. Важным условием является натяжка троса – он не должен касаться крыши.

Третий тип приемника – сетка.

Ее изготавливают из любой проволоки (стальной, алюминиевой и др.) с сечением не менее 6 мм.

Ее натягивают по площади всей крыши, ячейки этой сетки должны формировать квадрат примерно 6х6 м.

При этом сетка тоже не должна касаться крыши, ее закрепляют на деревянных или специальных токонепроводящих опорах на высоте 6-8 см от крыши.

Строгих предписаний к использованию того или иного типа молниеприемника нет, использовать можно любой, все они вполне эффективны, поэтому выбираются они по желанию.

Основной задачей их является передача разряда от приемника к заземлителю.

Чаще всего в качестве токоотводов используется стальная проволока диаметром от 6 мм.

Если стены дом сделаны из кирпича или пеноблока, в общем, из любого негорючего материала, то можно токоотвод закрепить вдоль стены в любом незаметном месте, главное, не возле окон и входных дверей.

Можно в качестве токоотвода использовать и металлическую ленту, но толщиной не менее 2 мм и шириной от 30 мм.

Токоотвод крепиться к приемнику при помощи сварного, болтового или спайного соединения.

От количества концов молниеприемников зависит количество токоотводов.

Если используется только один стержневой приемник, то к нему крепится один отвод. При использовании тросового приемника нужно уже два отвода.

Также два токоотвода применяется при сеточном приемнике.

Заземлитель.

Последний элемент – заземлитель. Самым простым заземлителем являются два металлических прута, заглубленных в землю на 2-3 м.

Расстояние между ними должно составлять не менее 3 м. Эти пруты должны быть перемкнуты между собой перемычкой на уровне 0,5-0,8 м в земле. К этой перемычке и подсоединяется токоотвод.

На грунтах с высоким уровнем грунтовых вод лучше использовать горизонтальное положение заземлителя на глубине от 0,8 м. При этом заземлителем должен выступать металлический уголок или полоса шириной от 50 мм и толщиной от 4 мм.

Соединяется заземлитель с токоотводом только сварным соединением.

Особенности монтажа молниезащиты

Исходя из описанного можно понять, что сделать молниезащиту вполне можно и самому, имея только необходимые материалы.

Чтобы сделать защиту дома от молнии, нужно вначале произвести замеры.

Необходимо выяснить высоту, на которой должен располагаться приемник, а также определить метод его крепления.

Затем нужно высчитать длину токоотвода. Здесь важно учитывать, что путь заряда молнии к заземлителю должен быть максимально коротким. Поэтому не стоит делать какие-то обводы, изгибы и т.д. И уж тем более нельзя из отвода формировать кольца.

Что касается заземлителя, то он должен располагаться не менее чем 1 м от ближайшей стены дома. После всех расчетов можно приступать к монтажу.

Начинать нужно с заземлителя.

Если он будет сделан из прутов, достаточно вырыть траншею глубиной 0,5 м и длиной 3 м.

По краям этой траншеи забить в землю пруты длиной не менее 2 м.

Затем при помощи сварочного аппарата к этим прутам приварить перемычку.

Если же заземлитель будет горизонтальным, то придется копать траншею значительно глубже.

Здесь нужно соблюдать важное условие – он не должен контактировать с крышей дома, поэтому для закрепления его использовать только деревянные опоры.

Или крепить его нужно непосредственно к токонепроводящим конструкциям дома.

Затем к приемнику и заземлителю крепится токоотвод, который после можно прикрепить к крыше специальными приспособлениями, а затем и к стене дома.

К приемнику токоотвод можно закрепить и при помощи болтов, а вот к заземлителю – только при помощи пайки или сварки.

Останется только закопать вырытую заранее траншею.

Что касается монтажа защиты на дом с деревянными стенами, то принцип идентичен, но есть одно условие – прикреплять токоотводы непосредственно к стене нельзя.

Они должны располагаться на удалении от стены не менее чем на 150 мм.

Внутренняя защита дома

Это было все, что касается внешнего типа защиты. Напоследок же немного о внутренней, ведь полностью защитить здание от воздействия молнии внешний тип не может, поэтому желательно использовать оба этих типа.

Итак, внутренняя защита оберегает бытовую технику от скачков напряжения, которые может создать заряд молнии.

Для внутренней защиты используются специальные устройства защиты импульсного перенапряжения (УЗИП).

Выпускается большое количество таких устройств с разной степенью защиты.

Эти устройства подключаются к электрической сети дома и устанавливаются в распределительном щитке на входе.

Только после установки этого устройства можно будет с уверенностью сказать, что дом полностью оборудован молниезащитой.

ЭТО МОЖЕТ БЫТЬ ИНТЕРЕСНЫМ:

Молния — это гигантский электрический разряд в атмосфере со средней скоростью распространения 150 км/с и силой тока доходящей до 200000 Ампер, а температура плазмы в молнии достигает 10000 градусов.

Разряд чаще всего происходит между облаками, но иногда молния поражает строения, высокие деревья и очень редко- людей.

Молния всегда попадает в самые высокую точку- дом, дерево и т. п. При попадании молнии в здание происходят возгорания, разрушения и замыкания в электропроводке. Что бы избежать всего этого используется . Она обязательна должна быть сделана на самых высоких строениях или всех домах, стоящих отдельно на открытой местности или возвышенностях.

Молниезащита состоит :

из внешней , отводящей прямой удар в землю;
и внутренней , защищающей электропроводку и бытовую технику от перенапряжений возникающих при ударах молнии не только в дом, но и рядом. Например, в воздушные линии (ВЛ) электропередач.

Защита от перенапряжений в доме.

Для защиты от перенапряжений на подстанциях и ВЛ применяются разрядники и ограничители перенапряжений, а в частных домах в электрощит устанавливаются УЗИП — устройство защиты от импульсных перенапряжений.

Они бывают однофазные однополюсные для вводов на 220 Вольт- на верхний контакт подключается фаза, а на нижний- заземляющий проводник. Либо двухполюсные, у которых на дополнительный верхний контакт подключается еще и нулевой проводник.
Для щитов на 380 вольт понадобится 3 фазный УЗИП, у которого на три верхних контакта подключается 3 фазы.

Принцип работы УЗИП прост. При возникновении в фазе перенапряжений- их сопротивление падает и энергия импульсов отводится в землю. При нормальном напряжении их сопротивление достаточно велико.

Подключается УЗИП в электрощите первым на вводе в дом, а после него уже подключается электросчетчик и автоматы.

Принцип подключения очень прост — на контакт с эмблемой заземления садится заземляющий проводник, а на фазный контакт- фаза (или три для 380 Вольт). С этого же контакта они уходят на счетчик или вводной автомат. Желательно провод оставить цельным- согните его пополам, зачистите изоляцию на глубину контакта и, не раскусывая, закручивайте. Только следите, что бы не зажалась изоляция.

Существуют и отдельные специальные устройства для защиты телевизионных, телефонных и компьютерных сетей.

Монтаж и устройство молниезащиты.

Для защиты дома от прямого поражения молнией служит внешняя молниезащита, состоящая из:

Молниеприемника , который принимает на себя прямой удар. Изготавливается из металлического прута или стержня.
Токоотвода , отводящего ток молнии в землю. Делается из медного проводника или стальной проволоки в диаметре не менее 6 миллиметров.
Заземлителя , находящегося в земле. Изготавливается из арматуры диаметром от 16 миллиметров, которая забивается в землю, по возможности как можно глубже. В идеале забить несколько глубиной не менее 3 метров. Учитывайте, что бы достичь максимальной эффективности, расстояние между заземлителями должно быть не менее их длины. Помните , что они должны находится от входа в дом не ближе 5, а лучше 7 метров и не менее 1.5 метра от стен дома. При грозе не подходите ближе 10 метров к местам, в которых забиты заземлители.

Молниезащита кровли.

Если в вашем доме металлическая крыша, тогда ее необходимо обязательно соединить при помощи сварки, болтов с заземлителями. При этом отдельными молниеприемниками оборудуются любые выступающие не металлические элементы на крыше, например труба.

При монтаже молниезащиты крыш необходимо придерживаться следующих обязательных правил :

Подложка под крышей должна быть из несгораемого материала, потому что при ударе молнии металл раскаляется до высоких температур с оплавлением, что может вызвать возгорание кровли.
Все металлические элементы должны иметь между собой надежную электрическую замкнутую связь. При удалении их друг от друга используйте медные перемычки.
Во многих случаях для металлической кровли более безопасным, быстрым и не дорогим будет установка стержневых или тросовых молниеприемников.

Монтаж молниезащиты на частном доме.

Наружную молниезащиту дома легко сделать своими руками. Вам понадобится металлический штырь для молниеприемника, медный провод или стальная проволока для токоотвода, арматура для заземлителя, а так же сварочный аппарат, болты, хомуты или скобы для соединений и крепления. В земле все соединения делайте только сваркой с нанесением на них защиты от коррозии.

Медный или стальной токоотводящий проводник крепится на крыше специальными креплениями под тип крыши и по стенам через 60 см. пластиковыми фиксаторами, дюбелями или металлическими скобами, полосами и т. д. Помните, что крепить необходимо только по негорючему основанию.

Существует три варианта устройства молниезащиты для частных домов.

Как устроен молниеотвод для частного дома

Принцип работы молниеотвода достаточно прост: дом защищается от попадания молнии благодаря тому, что разряд отводится в землю .

Однако эффективность молниеотвода возможна лишь при комплексном сооружении системы, которая состоит из двух защитных систем: внешней и внутренней .

Внутренняя защита должна предохранять оборудование от скачков напряжения во время грозы. И даже если разряд ударит в радиусе нескольких километров, ограничитель перенапряжения все равно нужен.

Если такой защиты у вас нет, то при приближении грозового фронта в пределах трёх километров заблаговременно отключите все электрические приборы .

А внешняя система защиты нужна с целью обеспечения безопасности дома и его обитателей при грозе. Простой молниеотвод состоит из следующих элементов:

Молниеприёмника.
Опоры.
Токоотвода.

Молниеприёмник представляет собой проводник из металла до полутора метров в длину, который берёт на себя разряд молнии. Устанавливать такую молниезащиту в загородном доме следует на самой высокой его точке:

крыша;
дымовая труба;
телеантенна.

Такая молниезащита подходит для установки на крыше из металла, а если крыша шиферная, то нужно натянуть металлический трос на опорах из дерева длиной до 2 метров и покрыть его изоляторами.

На крышах из черепицы нужно по коньку натянуть специальную молниезащитную сетку с токоотводами. Токоотводы нужны для соединения молниеотвода с заземлительным контуром. Они представляют собой проволоку из стали , которую следует проложить по стене дома и приварить к молниеприёмнику и контуру заземления.

Заземление молниезащиты включает в себя два связанных электрода, которые забиты в землю . По правилам заземление бытовых приборов и молниезащиты должно быть общим. Радиус действий молниеотвода зависит от его высоты.

Если молниеотвод сделать правильно и качественно, то он будет представлять собой наименьшее сопротивление, по которому разряд молнии будет перенаправлен от дома в землю.

Как сделать молниезащиту для частного дома своими руками

Итак, мы разобрались с тем, как устроена защита от молнии для дома, и как подобрать её в зависимости от типа крыши. Теперь мы расскажем о том, как сделать качественную молниезащиту для дома своими руками.

Молниезащитной сеткой послужит металлическая проволочная конструкция диаметром в шесть метров, которая сделана путём сварки. Её следует уложить на крышу и соединить с контуром заземления несколькими токоотводами.

Такая сетка подойдёт для неметаллических крыш с целью защиты одного здания, поскольку другие постройки располагаются уровнем ниже. Также сетку можно уложить на кровлю ещё на этапе строительства дома.

Защитную проволоку изготовить можно так:

Натяните трос на изоляторах между двумя опорами из металла или дерева.
Монтаж выполняется на высоте 0,25 м на коньке.
Диаметр проволоки должен быть не менее 6 мм.

Вокруг проволочной трубы нужно сделать петлю и присоединить её к молниеприёмнику посредством пайки или сварочным способом . Из этой же проволоки делается и токоотвод. В итоге мы получаем шалашеподобную защитную зону, которая подойдёт для крыш из любого материала, кроме металла.

Штыревой молниеприёмник - это штырь с такими параметрами:

форма сечения может быть круглой, прямоугольной или квадратной;
длина штыря как минимум 0,25 м;
площадь сечения 100 квадратных мм.

Именно штырь принимает на себя ключевой удар молнии, поэтому он должен быть способным выдерживать максимальные нагрузки динамического и температурного характера .

Материал для штыря подбирается такой, чтобы ему не было страшно окисление, это может быть оцинкованная сталь или медь , поэтому красить такой молниеприёмник нельзя. Диаметр сечения прута или трубы должен составлять минимум 12 мм. В полой трубе нужно заварить конец. Конструкцию следует устанавливать на конёк крыши на мачте необходимой длины.

Токоотвод направляет электрический разряд в землю. Его нужно присоединить к общей конструкции посредством пайки, сварки или крепления на болты. Площадь контакта должна быть не менее чем вдвое больше площади сечения деталей, которые соединены друг с другом.

Подобная защита подойдёт для крыш из металла, при этом помните, что сама крыша тоже подлежит заземлению.

Заземление для громоотвода

Заземлитель нужен для отвода тока молнии в землю, он обладает малой долей электрического сопротивления. Заземление следует укладывать подальше от крыльца дома и дорожек рядом с ним, желательно, на расстоянии порядка пяти метров.

Если грунт влажный, а грунтовые воды залегают менее чем на полтора метра, то нужно использовать горизонтальный заземлитель . Его можно своими руками изготовить следующим образом:

Вдоль дома выкопайте канаву на ширину лопаты примерно шесть метров в длину и глубиной порядка метра.
Забейте три водопроводные оцинкованные трубы диаметром в 20 м и длиной в 2 м на дно канавы через каждые три метра. На поверхности оставьте порядка 5 см.
Возьмите проволоку диаметром как минимум 8 мм и приварите к трубам. К средней трубе ещё нужно приварить токоотвод. Также к трубам можно приварить болты, чтобы соединить их медным кабелем.
Болты смажьте солидолом, а трубы закопайте.

Если же грунт сухой, а подземные воды достаточно глубоки, то сделайте вертикальный заземлитель :

возьмите два стержня по 2–3 м в длину;
вбейте их в землю на глубину порядка полуметра и на расстоянии трёх метров друг от друга;
соедините их перемычкой с сечением в 100 кв. м.

Подобное заземление можно применять с целью защиты электрических приборов и щитков. Помните, что при грозе находиться в радиусе четырёх метров от заземления крайне опасно, иначе есть риск попадания под шаговое напряжение.

Также молниезащиту можно поставить и на дереве, если оно выше дома вместе с антенной более чем вдвое и находится на расстоянии от жилища в 3–10 метров. В таком случае молниезащиту делают из проволоки диаметром порядка 5 мм, с односторонним спуском и одним заземлением в виде петли.

Если вы поставили молниезащиту от линейного типа молнии, что она при ударе шаровой молнии будет неэффективной. В таком случае, чтобы шаровая молния не попала в дом, плотно закройте все окна , двери, дымоходы, и проверьте, чтобы вентиляционные блоки были оснащены медной или стальной сетчатой проволокой с ячейками порядка 3 см и надёжным заземлением.

При установке и при уходе за молниезащитой помните о таких советах и рекомендациях:

Помните, для того чтобы молниезащита вашего частного загородного дома могла вам исправно служить долгие годы и охранять в пасмурную грозовую погоду, её нужно правильно устанавливать и регулярно ухаживать за ней.