Устройство грозозащиты частного дома
Santeh-nik.ru

Инженерные системы

Устройство грозозащиты частного дома

Устройство молниезащиты (грозозащиты) линий электросетей частного дома

Запись дневника создана пользователем Андрей-АА, 08.12.17
Просмотров: 1.775

Устройство молниезащиты (грозозащиты) линий электросетей частного дома.
Устройства защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП) в различных источниках обозначаются также, как УЗПН и ОПН.

Устройство молниезащиты линий электросетей частного дома, или дачи является желательным для грозозащиты дорогого электронного оборудования в доме. Особенно опасны воздушные линии электропередач, по которым довольно часто бьют молнии.

Важнейшими причинами отсутствия грозозащиты в частных домах является их высокая цена и непонимание собственником дома каково их устройство. Однако, здесь – не всё так плохо.

Дело в том, что в очень многих регионах России грозовая обстановка является вполне умеренной и прямые удары молнии в частные дома довольно маловероятны (в среднем примерно – один удар в дом за его жизненный цикл). А вот удары молний в воздушные линии электросетей случаются во много раз чаще (есть много прецедентов полного выхода из строя дорогой электроники). Это объясняется просто – протяженностью этих воздушных линий, а также тем, что они, естественно, всегда выполнены из проводников тока по которым электрические высоковольтные импульсы прекрасно расходятся по близлежащим домам. Причем при попадании молнии в провода воздушной линии электропередач вся её энергия распределится по многим объектам (домам, заземлениям) и каждому из них «достанется» не так много этой энергии, что в данной ситуации несколько снижает требования к защитным устройствам и делает их недорогими.

Пример устройства полной молниезащиты частного дома:

  • Молниеприемников с молниеотводами.
  • Контура заземления с системой уравнивания потенциалов (СУП).
  • Молниезащиты линий электросети.
  • Молниезащиты антенн, ресиверов и телевизоров.

В настоящей статье мы рассмотрим простейший и недорогой вариант – только молниезащиту электросетей, а главное – дорогой электроники, которая в домах обычно постоянно включена в сеть: телевизоров, ресиверов, роутеров, котлов, холодильников, инверторов, охранно-пожарных сигнализаций и других, а также – людей, который могут к ним прикасаться во время грозы.

Если собственник частного дома по разным причинам не может сделать себе над домом полноценный молниеприемник и к нему молниеотводы (а они – достаточно дороги и нетривиальны в исполнении) и правильное заземление, то ему остается надеяться на то, что прямого удара молнии в его дом не произойдет. Это – его выбор, хоть и не всегда верный.
В этом случае можно ограничиться молниезащитой электросетей дома, которая в комплекте с обязательным устройством заземления и системы уравнивания потенциалов обеспечит защиту от не прямых ударов молнии в дом. Такая грозозащита называется защитой 2-ой и 3-ей категории. Не прямые удары молнии это – удары в линии электропередач, или в рядом стоящие объекты, при которых электро-магнитный импульс через воздушную среду наводится на провода в доме.

Для устройства в частном доме молниезащиты 2-ой и 3-ей категории (а они нужны – обе, и та и другая) необходимо в главный электрощиток (или перед ним) установить и правильно подключить устройства защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП) 2-ой категории, а дорогую электронику подключать к розеткам через защитные системы 3-ей категории, например, через сертифицированные на импульсные перенапряжения «фильтры». Правда, отличить настоящий фильтр-ограничитель импульсных перенапряжений от поддельного и даже от простого удлинителя сможет не каждый человек. Впрочем, вместо дорогих и громоздких «фильтров» специалисты (включая автора) могут к каждому защищаемому устройству устанавливать небольшие и простые, но эффективные элементы (3-я категория защиты).

Также, важным моментом для «идеальной» реализации системы защиты 2 и 3 категории являются установленные энергетиками УЗИПы (ОПНы) на ближайшей трансформаторной подстанции Вашего поселка, СНТ и на столбах Вашей воздушной линии электропередачи.

Эта же система защитит Вашу электронику от импульсов, зачастую появляющихся при включении мощных потребителей – сварочных аппаратов, нагревателей, электрокотлов, скважинных насосов и др.

Вывод:
Установка грозозащиты 2-3 категорий в простейшем её варианте является недорогой альтернативой выходу из строя дорогой электроники.

Примечание:
В случае если собственник частного дома позже решит ставить себе полноценную молниезащиту (с молниеприемником, молниеотводами и СУП), то описанная здесь система грозозащиты 2 и 3 категорий не будет нуждаться в переделке, а органично впишется в указанную полноценную молниезащиту.

Строительство домов

Во время грозы, с целью улучшения безопасности дома и людей, которые там проживают, рекомендуется установка грозозащитой системы. Есть специальные службы, которые занимаются данным вопросом, но при желании осуществить монтаж грозозащиты своими руками рекомендуем ознакомиться с данной статьей.

Оглавление:

Принцип действия грозозащиты

Наземные молнии, которые с легкостью попадают в объекты, расположенные на земле, представляют огромную опасность, как для человека, так и для его жилища, ведь напряжение разряда молнии составляет миллионы и даже миллиарды вольт.

Комплексная грозозащита состоит из двух компонентов: внешнего и внутреннего. Внешний компонент грозозащиты, при ударе молнии, перехвачивает и отводит энергию в землю, а внутренняя грозозащита является соединителем всех электросетей, расположенных внутри помещения, и создает так называемое заземление.

Основные части внешней грозозащиты:

Функциональная особенность молниеотвода – перехват молнии. Разновидности молниеотводов: стержень, расположенный на коньке кровли, для ровной крыши используют громоотвод в виде сетки, еще один вариант молниеотвода – трос, который натягивают над зданием.

На стенах дома монтируют токоотводы. Главная особенность монтажа токоотвода – максимально короткий путь от молниеотвода до земли, чтобы молния быстрее попала в заземлитель.

Заземлитель используют для передачи тока в землю.

Внутренняя молниезащита дома – это предохранение проводки от резких скачков напряжения, которые провоцирует молния.

Способы грозозащиты зданий

Согласно математическому моделированию, наиболее надежный способ защитить дом от попадания молнии это сетка, которую натягивают по всей поверхности крыши, на высоте от одного до полтора метра.

Установка металлического штыря, который в несколько раз превышает высоту здания – тоже хороший вариант.

При наличии металлической крыши, которая имеет толщину более 10 мм, возможен вариант подключения заземления к крыше в нескольких местах, таким образом, роль молниеотвода сыграет крыша, а заземление примет удар молнии и передаст ток в землю.

При стреловидной крыше допустимо установить металлический трос, который натягивают над крышей на высоте от 0,5 до 1,5 м.

Для более сложных крыш трос натягивают в нескольких местах, в местах выступа коньков или других металлических деталей.

Для плоской крыши – наилучший вариант это натянутая сетка из металлического троса, которая имеет расстояние ячеек один-два метра, также для такой крыши подойдет штырь длиной в три-четыре метра, который устанавливают посередине крыши.

Правила расчета грозозащиты

Чтобы быть уверенным, что здание действительно защищено от попадания молнии следует обязательно рассчитать молниезащиту. Расчет молниезащиты зависит от таких показателей:

  • тип здания: прямоугольник, квадрат, овал или круг;
  • размеры здания: ширина, высота и длина;
  • наличие дополнительных пристроек, беседок или отдельно стоящих зданий;
  • количество гроз за один год, на 1 км²;
  • вероятность попадания молнии в данный участок.

Молниезащита подразделяется на несколько категорий. Наиболее подходящая для жилых домов – третья категория молниезащиты. Перед началом расчета определитесь с типом здания. Например, рассмотрим расчет одиночной стержневой молниезащиты для здания, в виде кругового конуса.

Длину здания обозначим буквой А, ширину В, а высоту hx. Допустим, ширина здания составляет 25 м, длина 18 м, а высота 7 м. Теперь нужно, при помощи специальной карты узнать о годовом количестве (n) и о средней продолжительности (t) гроз, на территории данного здания.

После проведения расчета получаем N=0,0134353. Количество поражений молнии в год. В зависимости от надежности молниезащиты выделяют две зоны: А – больше 99,5%; В – от 95% до 99,5%.

В зависимости от количества и средней продолжительности грозы определяем зону данного здания и производим расчет высоты молниеотвода. Лучше доверить этот процесс специалистам, так как правильный расчет молниеотвода обеспечит безопасность здания на долгие годы.

Рекомендации по улучшению безопасности зданий во время грозы

1. При установке высотных конструкций грозозащиты необходимо провести тщательное закрепление, чтобы под влиянием ветра, данные детали не оторвались и не повредили ближайшие зданий или автомобили, а также не травмировали людей.

2. При наличии металлических или кирпичных труб на крыше здания нужно совершить заземление металлических труб и установить металлические штыри для кирпичных.

3. Установите заземление для телевизионных или спутниковых антенн, потому что эти приборы подсоединены к электричеству и легко притягивают молнию во время грозы.

4. Перед началом сезона гроз нужно провести тщательный осмотр молниеотвода и других компонентов грозозащитной системы.

5. Во время грозы рекомендуется закрывать все форточки, двери и окна, для предотвращения попадания шаровой молнии в помещение.

Устройство грозозащиты внутри помещения

УЗИП – устройство защиты от внутреннего перенапряжения – главный компонент внутренней защиты здания во время грозы. Устройство УЗИП – это модуль молниезащиты, который изготавливают на основе вариастора или разрядника.

В зависимости от класса защиты все устройства УЗИП разделяют на:

1. УЗИПы первого класса, которые устанавливают перед распределительным щитом. Такие устройства с легкостью останавливают высокомощные разряды и гасят ток.

2. УЗИПы второго класса предназначены для предохранения электроприборов от остаточного импульса. Устанавливаются в зданиях, где находятся серверные или обычные сети, к которым подключают различную аппаратуру.

3. УЗИПы третьего класса защищают слаботочные системы, такие как телефонная, интернет-система или камера видеонаблюдения.

Требования к основным компонентам грозозащиты

Перед началом работы по установке грозозащиты ознакомимся с основными требованиями к компонентам внешней грозозащиты:

1. Требования к молниеотводу: наибольшая высота среди всех объектов, размещенных на территории.

2. Требования к проводнику молниезащиты: минимальная длина, высокий уровень изоляции для хорошего прохождения тока, при установке проводника избегайте наличия стыков или скруток, лучше воспользуйтесь сваркой или пайкой, в качестве проводника используйте стальные ленты или пруты, которые имеют небольшой диаметр.

3. Требования к заземлителю: расположение не менее четырех метров от фундамента, высокая влажность грунта.

Инструменты для установки внешней стержневой молниезащиты:

  • молниеприемник,
  • токоотвод,
  • заземлитель,
  • сварочный аппарат,
  • металлические скобы или хомуты.

Инструкция по монтажу грозозащиты:

1. Установите стержневой металлоприемник. Подсоедините к нему токоотвод, который состоит из металлической проволоки с круглым сечением. Токоотвод должен иметь минимальную длину, для более быстрой передачи тока от металлоприемника к заземлителю.

2. В качестве заземлителя используйте полосу металла или металлическую пластину с сечением не меньше 150 см².

3. При помощи болтов и электросварки соедините все элементы этой системы между собой.

Самое главное правило установки заземления – это обеспечение постоянной влажности грунта. Для выполнения данного требования существует два варианта:

  • установка заземления в месте прохождения грунтовых вод;
  • установка заземления ниже промерзания грунта, но в тоже время необходимо осуществить подвод стока воды с крыши к месту установки заземлителя.

В качестве заземлителя используйте кусок железа, металлическую бочку, трубу, уголок лист или стержень, которые необходимо забить в землю. Труба, стержень или уголок отличаются небольшой площадью, поэтому рекомендуется сварить их с нескольких частей, например, в виде перевернутой буквы Ш.

Читать еще:  Реле давления для гидроаккумулятора: подключение, настройка, регулировка

Рассмотрим один из вариантов заземления: лист металла площадью 1 м² нужно закопать в землю, предварительно подготовив яму, которая доходит до грунтовых вод, минимальная глубина ямы составляет два метра. При выборе материала заземлителя лучше используйте качественный оцинкованный металл, медь, алюминий или дюралюминий, так как обычное железо со временем сгнивает, и заземление не будет выполнять свои функции. Соединение занижения с заземлением производится путем сваривания или прикручивания заземлителя к стальной полосе или тросу.

Следите, чтобы заземление не находилось вблизи колодца, бассейна или питьевой скважины.

Для занижения отличным вариантом будет стальной проводник, который имеет сечение 10*10 см или металлическая полоса шириной в 40 мм, а толщиной в 25 мм. Прокладывают занижение прямо по стене здания без дополнительной изоляции. Трос, необходимо сваривать при помощи электросварки или стыковать болтами.

Методы крепления тросов или проводов молниеприемников

  • натяжную систему крепления;
  • дистанционную систему крепления.

Для установки молниеприемника натяжным способом на стрелообразной крыше и стенах здания устанавливают жесткие анкера и натягивают провода. Крепление проводов или троса производят при помощи специальных зажимов.

При использовании самозабивного углового зажима и дюбелей совершают крепление троса на плоскую крышу. Если крыша слишком крутая, вместо углового зажима используют коньковый, который позволяет подобрать цвет и фактуру, согласно общему дизайну кровли.

Советы по установке грозозащиты:

1. Для расчета грозозащиты не обязательно высчитывать все показания по приведенной выше формуле, существуют онлайн калькуляторы, которые справятся с этой задачей гораздо быстрее. Но показания размеров здания и годового количества ударов молний все равно нужно узнать и измерить.

2. При наличии на территории дома большого дерева закрепите молниеприемник на дереве с помощью шеста и хомутов. Обязательное условие такой грозозащиты – расположение молниеприемника выше верхушки дерева. Не используйте металлические болты для закрепления молниеприемника на дереве, чтобы избежать повреждения или возгорания.

3. При наличии телевизионной мачты – расположите молниеприемник на ней, а если мачта металлическая и не окрашена, тогда она будет хорошим токоотводом.

4. Дымовая труба – хорошее место для прикрепления молниеотвода. Прикрепите молниеотвод к дымоходу, но учтите, что при сильном ветре слишком большой молниеотвод повредит трубу, поэтому прежде чем использовать этот вариант сопоставьте размеры трубы и молниеотвода.

5. В качестве заземлителя разрешается использовать такие предметы как спинка от старой металлической кровати, арматурная сетка или ненужные металлические предметы.

6. При монтаже молниезащиты необходимо просверлить несколько отверстий в земле и засыпать туда соль или селитру, так как эти материалы способствуют увеличению эффекта проводимости тока.

7. При выборе кабеля для заземления рекомендуется использовать кабель с наибольшим сечением.

8. Категорически запрещается осуществлять изоляцию или покраску молниетвода.

9. Нельзя размещать заземлитель вблизи стен здания, дорожек или переходных проходов.

10. Для соединения молниеприемника и токоотвода используйте медные, латунные или оцинкованные винтовые зажимы.

11. Ремонт и корректировку молниезащитной системы следует проводить минимум один раз в три года. Для этого зачищают все контакты, подтягивают или заменяют соединения.

12. Один раз в пять лет проводите вскрытие заземления и проверку надежности соединений. При наличии большого количества ржавчины рекомендуется произвести замену заземлителя.

13. При выборе токоотвода, учтите, что материал, из которого изготовлена данная деталь должен выдерживать нагрузку до 200000 ампер.

14. Запрещается изгибать токоотводы, так как возможен риск возникновения пожара.

Строительство домов

Во время грозы, с целью улучшения безопасности дома и людей, которые там проживают, рекомендуется установка грозозащитой системы. Есть специальные службы, которые занимаются данным вопросом, но при желании осуществить монтаж грозозащиты своими руками рекомендуем ознакомиться с данной статьей.

Оглавление:

Принцип действия грозозащиты

Наземные молнии, которые с легкостью попадают в объекты, расположенные на земле, представляют огромную опасность, как для человека, так и для его жилища, ведь напряжение разряда молнии составляет миллионы и даже миллиарды вольт.

Комплексная грозозащита состоит из двух компонентов: внешнего и внутреннего. Внешний компонент грозозащиты, при ударе молнии, перехвачивает и отводит энергию в землю, а внутренняя грозозащита является соединителем всех электросетей, расположенных внутри помещения, и создает так называемое заземление.

Основные части внешней грозозащиты:

Функциональная особенность молниеотвода – перехват молнии. Разновидности молниеотводов: стержень, расположенный на коньке кровли, для ровной крыши используют громоотвод в виде сетки, еще один вариант молниеотвода – трос, который натягивают над зданием.

На стенах дома монтируют токоотводы. Главная особенность монтажа токоотвода – максимально короткий путь от молниеотвода до земли, чтобы молния быстрее попала в заземлитель.

Заземлитель используют для передачи тока в землю.

Внутренняя молниезащита дома – это предохранение проводки от резких скачков напряжения, которые провоцирует молния.

Способы грозозащиты зданий

Согласно математическому моделированию, наиболее надежный способ защитить дом от попадания молнии это сетка, которую натягивают по всей поверхности крыши, на высоте от одного до полтора метра.

Установка металлического штыря, который в несколько раз превышает высоту здания – тоже хороший вариант.

При наличии металлической крыши, которая имеет толщину более 10 мм, возможен вариант подключения заземления к крыше в нескольких местах, таким образом, роль молниеотвода сыграет крыша, а заземление примет удар молнии и передаст ток в землю.

При стреловидной крыше допустимо установить металлический трос, который натягивают над крышей на высоте от 0,5 до 1,5 м.

Для более сложных крыш трос натягивают в нескольких местах, в местах выступа коньков или других металлических деталей.

Для плоской крыши – наилучший вариант это натянутая сетка из металлического троса, которая имеет расстояние ячеек один-два метра, также для такой крыши подойдет штырь длиной в три-четыре метра, который устанавливают посередине крыши.

Правила расчета грозозащиты

Чтобы быть уверенным, что здание действительно защищено от попадания молнии следует обязательно рассчитать молниезащиту. Расчет молниезащиты зависит от таких показателей:

  • тип здания: прямоугольник, квадрат, овал или круг;
  • размеры здания: ширина, высота и длина;
  • наличие дополнительных пристроек, беседок или отдельно стоящих зданий;
  • количество гроз за один год, на 1 км²;
  • вероятность попадания молнии в данный участок.

Молниезащита подразделяется на несколько категорий. Наиболее подходящая для жилых домов – третья категория молниезащиты. Перед началом расчета определитесь с типом здания. Например, рассмотрим расчет одиночной стержневой молниезащиты для здания, в виде кругового конуса.

Длину здания обозначим буквой А, ширину В, а высоту hx. Допустим, ширина здания составляет 25 м, длина 18 м, а высота 7 м. Теперь нужно, при помощи специальной карты узнать о годовом количестве (n) и о средней продолжительности (t) гроз, на территории данного здания.

После проведения расчета получаем N=0,0134353. Количество поражений молнии в год. В зависимости от надежности молниезащиты выделяют две зоны: А – больше 99,5%; В – от 95% до 99,5%.

В зависимости от количества и средней продолжительности грозы определяем зону данного здания и производим расчет высоты молниеотвода. Лучше доверить этот процесс специалистам, так как правильный расчет молниеотвода обеспечит безопасность здания на долгие годы.

Рекомендации по улучшению безопасности зданий во время грозы

1. При установке высотных конструкций грозозащиты необходимо провести тщательное закрепление, чтобы под влиянием ветра, данные детали не оторвались и не повредили ближайшие зданий или автомобили, а также не травмировали людей.

2. При наличии металлических или кирпичных труб на крыше здания нужно совершить заземление металлических труб и установить металлические штыри для кирпичных.

3. Установите заземление для телевизионных или спутниковых антенн, потому что эти приборы подсоединены к электричеству и легко притягивают молнию во время грозы.

4. Перед началом сезона гроз нужно провести тщательный осмотр молниеотвода и других компонентов грозозащитной системы.

5. Во время грозы рекомендуется закрывать все форточки, двери и окна, для предотвращения попадания шаровой молнии в помещение.

Устройство грозозащиты внутри помещения

УЗИП – устройство защиты от внутреннего перенапряжения – главный компонент внутренней защиты здания во время грозы. Устройство УЗИП – это модуль молниезащиты, который изготавливают на основе вариастора или разрядника.

В зависимости от класса защиты все устройства УЗИП разделяют на:

1. УЗИПы первого класса, которые устанавливают перед распределительным щитом. Такие устройства с легкостью останавливают высокомощные разряды и гасят ток.

2. УЗИПы второго класса предназначены для предохранения электроприборов от остаточного импульса. Устанавливаются в зданиях, где находятся серверные или обычные сети, к которым подключают различную аппаратуру.

3. УЗИПы третьего класса защищают слаботочные системы, такие как телефонная, интернет-система или камера видеонаблюдения.

Требования к основным компонентам грозозащиты

Перед началом работы по установке грозозащиты ознакомимся с основными требованиями к компонентам внешней грозозащиты:

1. Требования к молниеотводу: наибольшая высота среди всех объектов, размещенных на территории.

2. Требования к проводнику молниезащиты: минимальная длина, высокий уровень изоляции для хорошего прохождения тока, при установке проводника избегайте наличия стыков или скруток, лучше воспользуйтесь сваркой или пайкой, в качестве проводника используйте стальные ленты или пруты, которые имеют небольшой диаметр.

3. Требования к заземлителю: расположение не менее четырех метров от фундамента, высокая влажность грунта.

Инструменты для установки внешней стержневой молниезащиты:

  • молниеприемник,
  • токоотвод,
  • заземлитель,
  • сварочный аппарат,
  • металлические скобы или хомуты.

Инструкция по монтажу грозозащиты:

1. Установите стержневой металлоприемник. Подсоедините к нему токоотвод, который состоит из металлической проволоки с круглым сечением. Токоотвод должен иметь минимальную длину, для более быстрой передачи тока от металлоприемника к заземлителю.

2. В качестве заземлителя используйте полосу металла или металлическую пластину с сечением не меньше 150 см².

3. При помощи болтов и электросварки соедините все элементы этой системы между собой.

Самое главное правило установки заземления – это обеспечение постоянной влажности грунта. Для выполнения данного требования существует два варианта:

  • установка заземления в месте прохождения грунтовых вод;
  • установка заземления ниже промерзания грунта, но в тоже время необходимо осуществить подвод стока воды с крыши к месту установки заземлителя.

В качестве заземлителя используйте кусок железа, металлическую бочку, трубу, уголок лист или стержень, которые необходимо забить в землю. Труба, стержень или уголок отличаются небольшой площадью, поэтому рекомендуется сварить их с нескольких частей, например, в виде перевернутой буквы Ш.

Рассмотрим один из вариантов заземления: лист металла площадью 1 м² нужно закопать в землю, предварительно подготовив яму, которая доходит до грунтовых вод, минимальная глубина ямы составляет два метра. При выборе материала заземлителя лучше используйте качественный оцинкованный металл, медь, алюминий или дюралюминий, так как обычное железо со временем сгнивает, и заземление не будет выполнять свои функции. Соединение занижения с заземлением производится путем сваривания или прикручивания заземлителя к стальной полосе или тросу.

Следите, чтобы заземление не находилось вблизи колодца, бассейна или питьевой скважины.

Для занижения отличным вариантом будет стальной проводник, который имеет сечение 10*10 см или металлическая полоса шириной в 40 мм, а толщиной в 25 мм. Прокладывают занижение прямо по стене здания без дополнительной изоляции. Трос, необходимо сваривать при помощи электросварки или стыковать болтами.

Читать еще:  Самые необычные здания мира

Методы крепления тросов или проводов молниеприемников

  • натяжную систему крепления;
  • дистанционную систему крепления.

Для установки молниеприемника натяжным способом на стрелообразной крыше и стенах здания устанавливают жесткие анкера и натягивают провода. Крепление проводов или троса производят при помощи специальных зажимов.

При использовании самозабивного углового зажима и дюбелей совершают крепление троса на плоскую крышу. Если крыша слишком крутая, вместо углового зажима используют коньковый, который позволяет подобрать цвет и фактуру, согласно общему дизайну кровли.

Советы по установке грозозащиты:

1. Для расчета грозозащиты не обязательно высчитывать все показания по приведенной выше формуле, существуют онлайн калькуляторы, которые справятся с этой задачей гораздо быстрее. Но показания размеров здания и годового количества ударов молний все равно нужно узнать и измерить.

2. При наличии на территории дома большого дерева закрепите молниеприемник на дереве с помощью шеста и хомутов. Обязательное условие такой грозозащиты – расположение молниеприемника выше верхушки дерева. Не используйте металлические болты для закрепления молниеприемника на дереве, чтобы избежать повреждения или возгорания.

3. При наличии телевизионной мачты – расположите молниеприемник на ней, а если мачта металлическая и не окрашена, тогда она будет хорошим токоотводом.

4. Дымовая труба – хорошее место для прикрепления молниеотвода. Прикрепите молниеотвод к дымоходу, но учтите, что при сильном ветре слишком большой молниеотвод повредит трубу, поэтому прежде чем использовать этот вариант сопоставьте размеры трубы и молниеотвода.

5. В качестве заземлителя разрешается использовать такие предметы как спинка от старой металлической кровати, арматурная сетка или ненужные металлические предметы.

6. При монтаже молниезащиты необходимо просверлить несколько отверстий в земле и засыпать туда соль или селитру, так как эти материалы способствуют увеличению эффекта проводимости тока.

7. При выборе кабеля для заземления рекомендуется использовать кабель с наибольшим сечением.

8. Категорически запрещается осуществлять изоляцию или покраску молниетвода.

9. Нельзя размещать заземлитель вблизи стен здания, дорожек или переходных проходов.

10. Для соединения молниеприемника и токоотвода используйте медные, латунные или оцинкованные винтовые зажимы.

11. Ремонт и корректировку молниезащитной системы следует проводить минимум один раз в три года. Для этого зачищают все контакты, подтягивают или заменяют соединения.

12. Один раз в пять лет проводите вскрытие заземления и проверку надежности соединений. При наличии большого количества ржавчины рекомендуется произвести замену заземлителя.

13. При выборе токоотвода, учтите, что материал, из которого изготовлена данная деталь должен выдерживать нагрузку до 200000 ампер.

14. Запрещается изгибать токоотводы, так как возможен риск возникновения пожара.

Типы систем, конструкция и установка молниезащиты в частном доме

Молния — электрический искровой заряд, сопровождающийся яркой вспышкой света. Удар молнии способен привести к самым разрушительным последствиям, так как сопровождается выделением большого объема тепловой энергии, что часто ведет к пожарам.

Однако самое опасное последствие молнии не в разрушении имущества, а в опасности для жизни и здоровья человека. От ударов молнией ежегодно гибнут или остаются инвалидами тысячи людей. Правильно установленная молниезащита в частном доме — важнейшая мера, обеспечивающая безопасность жильцов и сохранность имущества.

Типы поражения молнией

Существует две фактора поражения ударом молнии:

  1. Первичный фактор. Непосредственное попадание в здание. Вследствие этого возникает та или иная степень повреждения конструкции дома. В некоторых случаях возможен пожар. Первичный фактор наиболее опасен, так как речь идет о прямом ударе.
  2. Вторичный фактор. Для жильцов не представляет непосредственной угрозы. Негативное воздействие сводится к возникновению электромагнитной индукции в электропроводке здания. Результат воздействия вторичного фактора — мощный перепад напряжения, вследствие которого происходит оплавление микросхем и выход электробытовой техники из строя.

Чтобы обезопаситься от вторичного фактора, достаточно отключить электроприборы во время грозы. Молниезащита дома — единственная возможность защититься от первичного фактора.

Молния хоть и является сильным электрическим разрядом, всегда действует по пути наименьшего сопротивления. Главная задача молниезащиты — перевести отвести удар с защищаемого объекта в другую среду. Защитная система переводит электрический разряд в землю, а здание остается невредимым.

Разновидности молниезащиты

Системы защиты от молнии делят по нескольким критериями. По методу защиты молниеотводы принято разделять на два типа:

Активные системы — недавнее изобретение. Их суть в наличии в молниеприемнике ионизатора, издающего импульсы и тем самым притягивающим молнию. Приемник «перетягивает» молнию на себя, в результате чего защищаемые объекты выходят из-под удара. Оборудование для активной защиты стоит дорого и устанавливается исключительно специалистами.

Другой тип защиты — пассивный. Такие системы включают молниеприемник, токоотвод и заземлитель. Это самый распространенный тип защитных систем. Задача пассивной защиты — принять на себя удар молнии и отвести разряд в землю.

Еще один критерий — вид защиты. Различают внешнюю и внутреннюю защиту. Внешняя предохраняет здание от непосредственного удара молнии, а внутренняя — защищает электрические сети от возникновения перенапряжения.

Последний критерий — особенности конструкции молниеприемника. Устройства подразделяют на штыревые, тросовые и сетчатые.

Конструкция молниезащиты

В составе системы защиты от молнии три компонента — молниеприемник, токоотвод и заземлитель.

Молниеприемник

Устройство предназначено для приема удара молнии. Его устанавливают на кровле здания с тем расчетом, чтобы молниеприемник был самой высокой точкой. Наиболее простой в конструкционном отношении тип приемника — стержневой: прут из металла диаметром от 10 до 18 миллиметров и длиной от 2,5 метра. В качестве стержневого приемника подойдет и полая металлическая труба, однако ее торцы нужно заварить.

Количество молниеприемников зависит от масштабности строения. Для небольших зданий достаточно одного штыря, хотя рекомендуется предусмотреть два приемника. Для зданий свыше 200 квадратных метров понадобится 2 – 3 или более стержней.

Чтобы предотвратить переход заряда непосредственно на здание, молниеприемник фиксируют на кровле с помощью деревянных брусков или особых фиксаторов. Устройство иногда размещают на отдельной опоре неподалеку от здания. В последнем случае руководствуются нежеланием портить внешний вид крыши. Экзотическое, но вполне эффективное решение — установка приемника на высоком дереве. Главное, чтобы устройство находилось выше самой высокой точки здания.

Менее распространенный тип приемника — тросовая система. Применяется трос, натянутый во всю длину конька кровли и зафиксированный на деревянных опорах. Трос не должен соприкасаться с материалом крыши.

Еще один вид приемников — сетчатый. Производится из металлической проволоки с 6-миллиметровым сечением. Проволоку растягивают по всей кровле и крепят к деревянным опорам на расстоянии 6 – 10 см от крыши.

Токоотводы

Предназначение токоотвода — транспортировка электрического заряда от молниеприемника к заземлительному устройству. Токоотводом обычно выступает металлическая проволока диаметром более 6 миллиметров. Подойдет стальная лента толщиной от 2 миллиметров и шириной от 25 – 30 миллиметров.

На стенах из негорючего материала токоотвод фиксируют в произвольном месте. Следует избегать участков возле оконных и дверных проемов. К молниеприемнику токоотвод прикрепляют сваркой, болтами или пайкой.

Количество токоотводов определяется количеством приемников и их типом. Для одного стержневого приемника нужен один отвод. Для каждого тросового или сеточного устройства необходимы два токоотвода.

Заземлитель

Устройство изготавливают из двух стальных прутов. Их закапывают в землю на глубину 2 – 3 метра. Между прутами выдерживают по крайней мере расстояние в 3 м. Пруты объединяют перемычкой на глубине 50 – 80 сантиметров в грунте. Токоотвод крепится к перемычке.

Обратите внимание! Если грунтовые воды близко, заземлитель располагают по горизонтали на глубине не менее 80 сантиметров.

Установка молниезащиты

Монтажные работы осуществляют по подготовленному проекту. В процесс создания плана нужно выполнить ряд действий:

  1. Сделать выбор в пользу какой-либо из конструкций приемников (стержневой, тросовый или сетчатый).
  2. Определиться с высотой монтажа стержня.
  3. Найти место для монтажа устройства заземления. Его устанавливают на расстоянии не меньше одного метра от стен здания и не ближе 5 метров от дорожек и входа в дом. Рядом с заземлительным контуром не должны находиться детские площадки, места для отдыха и т. п.
  4. Сделать расчет расстояния от приемника до самой отдаленной точки заземляющего контура.
  5. Выбрать конструкционные материалы для изготовления системы.

Для выполнения установки понадобятся штыковая лопата, сварочный аппарат, пластиковые фиксаторы для токоотвода, молоток и электрическая дрель.

Вначале роют траншею для размещения в ней заземлителя. Траншею делают в виде ровной трехметровой линии или треугольника. Если выбрана линия, электроды устанавливают в грунт на концах траншеи. Электроды объединяют металлическим прутом, а затем скрепляют сваркой. В случае с треугольной формой три электрода устанавливают на вершинах фигуры и объединяют их в металлическую конструкцию при помощи сварочного аппарата.

Заземление располагают на глубине примерно 80 сантиметров. Предпочтительнее постоянно сырой грунт. Для сухих грунтов понадобится регулярное увлажнение. Чтобы улучшить электропроводность песчаного грунта, его обрабатывают солевым раствором.

Один конец токоотвода объединяют сваркой с молниеприемником, а другой — с заземлителем. Важно соблюсти прилегание токоотвода по всей длине перемычки между стержнями. Приваривать токоотвод нужно в нескольких местах. Участки сварочных работ красят антикоррозийным лакокрасочным материалом.

Токоотвод не должен соприкасаться со стенами здания. Его фиксация осуществляется токонепроводящим крепежом. Расстояние между стеной и токоотводом не должно быть меньше 10 сантиметров.

Установка тросового приемника

Стальной трос натягивают на несколько металлических мачт (их количество составляет от 2 до 4, в зависимости от размера кровли). Мачты устанавливают на деревянных брусках, чтобы избежать соприкосновения с материалом кровли (речь идет о металле). К мачтам прикрепляют концы троса, который должен быть идеально натянут. К одному из окончаний троса приваривают токоотвод. Вместо сварки подойдет болтовое соединение.

При наличии дымохода вокруг него несколько раз оборачивают трос. Концы троса крепят к уже установленному приемнику.

Установка стержневого приемника

Основой стержневой системы станет стальной штырь длиной от 40 до 150 сантиметров или труба. Опорой для приемника могут послужить такие элементы:

  • стоящая на земле высокая мачта;
  • ТВ-антенна;
  • высокое дерево;
  • станина.

Штырь приемника прикрепляют к мачте с помощью сварочного аппарата или болтами, после этого устанавливают токоотвод.

Обратите внимание! После окончания монтажных работ необходимо протестировать сопротивление системы. Показатель должен быть меньше 10 Ом.

Советы по уходу за молниезащитой

Чтобы система защиты от ударов молнии пребывала в исправном состоянии, за ней нужен уход. Рекомендуется выполнять следующие мероприятия:

  1. Каждый год устраивать проверку всех компонентов системы на работоспособность. Делать это нужно весной — после окончания зимнего сезона.
  2. Проверять материал на ржавление. В случае надобности менять заржавевшие элементы.
  3. Один раз в 2 – 3 года красить детали молниезащиты, прочищать контакты, тестировать соединения на работоспособность.
  4. Каждые 5 лет откапывать заземлитель и проверять его техническое состояние.

к содержанию ↑

Внутренняя защита дома

Пассивная внешняя защита работает круглосуточно, ее не нужно постоянно контролировать на предмет исправности. Однако когда разряд молнии попадает в зону, недоступную для молниеотвода, и возникает электромагнитная индукция, угрозе подвергается вся техника в доме. Для обеспечения высокой безопасности нужна не только внешняя защита, но и внутренняя предохранительная система.

Читать еще:  Как оформить интерьер в стиле поп-арт

Внутренняя защита предполагает проведение мероприятий, направленных на предотвращение перенапряжения в электрических сетях. Перенапряжение возникает как следствие удара молнии, когда токи направляются по индуктивным и резисторным связям. Результатом перенапряжения станут оплавление микросхем и поломка электробытовой техники на даче или в квартире.

Внутренняя защита от молнии состоит в использовании специального прибора — устройства защиты импульсного перенапряжения (сокращенно УЗИП). Существует несколько классов такого оборудования. Первый класс предназначен для защиты от прямых ударов молнии. Устанавливается на входе в здание во вводно-распределительном устройстве или распредщите. Второй класс устройств помогает справиться с коммутационными помехами. Выпускается оборудование класса 1+2, предназначенное для защиты небольших зданий, в том числе жилых домов.

Чтобы по-настоящему надежно защититься от ударов молнии, рекомендуется использовать комплекс мер: внешняя пассивная система должна сочетаться с активной. Установить систему громоотвода можно как своими руками, так и наняв специалистов. Если установить еще и внутреннюю защиту дома, за бытовую технику во время грозы можно не переживать.

Молниезащита частного дома своими руками

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.

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

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 заземлением дома, 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 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.

Дальше рассматривать будем только такую защиту, поскольку ею можно оборудовать дом самостоятельно, а вот оборудование для активной защиты устанавливается только специалистами.

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.

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.

Далее о втором элементе данной защиты – токоотводах.

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.

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.

Далее можно переходить к установке приемника.

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.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector