Дачный участок должен быть местом отдыха, а настоящий отдых невозможен без ощущения безопасности. Оно должно присутствовать постоянно, даже в непогоду. Одним из приспособлений, которое позволит обезопасить себя и семью от удара молнии, является громоотвод. Соорудить его не составит особого труда, если точно придерживаться всех рекомендаций, которые будут изложены в статье.

Подготовительные расчеты

Стоит понимать, что каждое устройство имеет свои ограничения по способу и зоне действия. Это относится и к громоотводу. Последний способен защитить только определенную территорию, которую важно правильно рассчитать при проектировании. Чаще всего громоотвод представляет собой мачту определенной высоте. Если посмотреть на нее сверху, то верхушка мачты будет центром окружности, которая и является зоной защиты громоотвода. Это зона имеет максимальную площадь только на уровне земли и уменьшается к верхушке мачты, образуя при этом конус. В расчет берется и вторая окружность, которая образуется на уровне кровли и должна покрывать всю верхушку здания. Зная, что собой представляет зона покрытия, можно легко произвести расчеты требуемых параметров громоотвода для конкретных условий.

Принято считать, что громоотвод обеспечивает защиту в двух зонах. Одна считается наиболее надежной, а вторая имеет уровень безопасности в 95%. Для каждой из этих зон есть свои формулы, которые позволяют получить требуемые цифры. Переменными, которые берутся во внимание является высота воображаемого конуса, которая обозначается как hy. Выше было сказано, что необходимо знать зону защиты на уровне кровли, поэтому в формулах фигурирует также высота конструкции, которую можно обозначить как hc. Радиус зоны защиты громоотвода на уровне земли можно обозначить как Rс, а на уровне кровли Rз. Для проведения расчетов не хватает переменной, которая бы указывала на общую высоту мачты громоотвода, она обозначается как hг. Имея все данные, можно вывести высоту воображаемой фигуры:

• hy=0,85×hг.

Зная общую длину мачты, легко определиться с окружностью, которая находится под защитой громоотвода на уровне земли:

• Rс=(1,1-0,002)×hг.

Также есть простая формула для определения безопасной окружности на уровне кровли здания:

• Rз=(1,1-0,002) × (hг-hc÷0,85).

Для второй зоны безопасности с меньшим процентом защиты формулы немного отличаются:

• hy=0,92×hг;
• Rс=1,5×hг;
• Rз=1,5×(hг-hc÷0,92).

Для каждого этапа расчетов необходимо уделить достаточно времени, чтобы конструкция громоотвода выполняла свою роль.

Процесс монтажа

Если постараться просто описать строение громоотвода, то общую схему можно наблюдать на иллюстрации выше. Предусмотрено наличие трех основных составляющих системы громоотвода. Первым из них является молниеприемник. Его задача полностью отражена в названии. Он принимает на себя первый удар. Полученный импульс не может быть накоплен, поэтому его необходимо рассеять и делается это в землю, куда закладывается заземляющий контур. Оба этим модуля соединяются проводником подходящего сечения.

Контур

Первым делом можно смонтировать заземляющий элемент для громоотвода, т. к. для этого не нужно находиться на высоте. Общая схема сборки такого рассеивателя для громоотвода схожа с той, которая используется для обычного заземления в доме на даче. Первым делом выбирается место, где будет расположена конструкция. Этого нельзя делать впритык к зданию, т. к. импульс от громоотвода может оказаться настолько сильным, что уйдет в сеть питания на даче. Если один контур заземления уже есть, то от него также необходимо удалиться хотя бы на четыре метра. При этом стоит следить за тем, чтобы контур заземления находился по кратчайшему пути по отношению к молниеприемнику громоотвода. Чтобы еще больше обезопасить посетителей дачи, лучше выполнить небольшое ограждение или оставить указатель, который будет предупреждать о том, где лучше не ходить во время грозы.

Процесс монтажа конструкции контура заземления простой и понятный. Первым делом необходимо определить примерное расположение грунтовых вод вокруг дачи, где будет установлен громоотвод. Если до них больше трех метров, тогда сооружается стандартная конструкция заземления для громоотвода, которая представляет собой три больших прута с диаметром в 12 мм и длиной в 3 метра. Перед тем как их смонтировать, необходимо сделать небольшой приямок на глубину в 0,8 метра. Только после этого пруты забиваются практически на всю свою длину. Расположить их нужно треугольником. Небольшая часть прута остается на поверхности, чтобы к ней можно было приварить полоску металла.

Если точно известно, что грунтовые воды на даче находятся близко к поверхности, тогда монтаж заземления для громоотвода осуществляется без использования длинных штырей. Из металлической планки изготавливается прямоугольник, который вкапывается в землю на глубину в 0,8 метра. Стоит сказать, что металлическая шинка в этой конструкции должна иметь площадь сечения не меньше 100 мм 2 .

Молниеприемник

Следующим элементом громоотвода, который можно смонтировать является мачта. Ее высоту можно определить с помощью формул, которые приводились выше. Так как установка мачты осуществляется на крыше, то работать необходимо в сухую погоду без ветра. Для установки молниеприемника необходимо выбрать высшую точку на кровле. В некоторых случаях высота громоотвода получается большой, что требует дополнительного укрепления мачты. Сделать это можно с использованием обычных тросов, которые монтируются в качестве растяжек для громоотвода.

Важным требованием к молниеприемнику громоотвода является его монтаж точно в вертикальной плоскости. Для этого можно использовать один или несколько пузырьковых уровней. Установить громоотвод можно на мачту, но стоит понимать, что металлическая часть мачты должна быть изолирована от кровли, т. к. разряд может уйти не в том направлении, куда это нужно. Для молниеприемника можно использовать круглую или прямоугольную арматуру. Значение имеет только ее сечение, которое не должно быть меньше 60 мм 2 . Если сечение будет занижено, тогда сопротивление проводника возрастет и он может не выполнить своего предназначения.

Токоотвод

Две крайние составляющие громоотвода готовы, теперь их необходимо объединить в общую систему. Для этого потребуется установка токоотвода. Лучшим материалом для токоотвода является медь, но найти изделие требуемого сечения проблематично и довольно дорого, поэтому чаще всего используется стальная проволока, покрытая цинком. Последний защищает ее от быстрой коррозии, причиной которой являются осадки. В этом случае потребуется проволока с диаметром в 6 мм.

Совет! Допускается использование квадратного или прямоугольного проводника, но площадь его сечения должна быть не меньше той, что у стальной проволоки с указанным диаметром.

Проще всего и правильнее всего прокидывать токоотвод по выступу кровли, которым является конек. Если молния ударит не в мачту, а в саму кровлю, то с большой вероятностью она попадет именно в токоотвод. На фотографии выше видно, что размещать проводник громоотвода нельзя впритык к настилу кровли. Для него применяются специальные держатели, которые способны приподнять проволоку над кровлей на 20 см. Сами стойки фиксируются к настилу через диэлектрические прокладки, которые исключают уход разряда в кровельный настил или стропильную систему.

Совет! При работе на крыше во время установки элементов громоотвода важно позаботиться о личной безопасности, используя страховочные тросы.

Лучше не выполнять монтаж громоотвода самостоятельно. Помощник может подавать требуемые элементы, а также следить за страховочными тросами. Важно также правильно подобрать обувь, которая не будет скользить по кровельному настилу.

Когда токоотвод будет полностью протянут по кровле, его необходимо соединить с контуром заземления. Опускать токоотвод лучше по стене здания, используя для этого какой-либо изолятор, чтобы закрыть его хотя бы на рост человека. После соединения всех элементов систему можно считать рабочей. Наглядно процесс монтажа показан в видео ниже.

Исключением для монтажа громоотвода может стать случай, когда дом на даче находится вблизи какой-либо вышки или другого высокого здания. Если рядом с дачей проходят линии электропередач, то они также могут стать естественной защитой от попадания молнии. Но в этом случае важно позаботиться о хорошем заземлении вместо громоотвода. Последнее должно быть спроектировано так, чтобы разряд, который может пойти по линии питания ушел в землю. Кроме того, потребуется установка специальных блоков молниезащиты. Они представляют собой плавкие предохранители, которые перегорают при прохождении большого электрического разряда.

Резюме

Громоотвод является важной мерой предосторожности, которую стоит предусмотреть даже в тогда, когда неизвестны конкретные случаи попадания молнии в жилые дома в конкретной местности. За металлической конструкцией требуется периодический уход. Если основным материалом для сооружения служила сталь, тогда ее можно окрасить «Гальванолом». Каждый сезон необходимо проверять места соединения каждого из модулей, чтобы быть уверенным, что разряд уйдет в требуемом направлении. Если нет желания возиться с размещением громоотвода на крыше, то его можно соорудить на дереве, если оно расположено на подходящем расстоянии от дома. В этом случае прокладка всех коммуникаций осуществляется по стволу.

Молния - один из самых страшных врагов для частного дома. Её разрушительная сила настолько велика, что лишиться крова можно за считаные секунды. Конечно, случай попадания молнии в дом не самая частая причина потери недвижимости. Многим просто повезло иметь жилище рядом с громоотводами, линиями электропередач или высокими вышками. Однако пока существует опасность внезапного и полного уничтожения всего имущества, вряд ли можно жить спокойно.

Многократно увеличивается вероятность попадания молнии в дом, если он расположен на возвышенности или возле водоёмов. В таких случаях выполнение молниезащитного контура при строительных работах обязательно. СНиПом все частные строения классифицируются как здания, имеющие третий класс пожарной безопасности, а значит, подлежат защите от молний в обязательном порядке. Как правило, молниезащита проектируется вместе с домом и устанавливается в процессе его строительства.

Насколько необходима защита от молнии частному дому

Чтобы правильно выстроить молниезащиту , нужно знать природу возникновения молнии. По причине накопления большого электрического заряда в дождевых тучах, происходит импульс огромной силы, иными словами - разряд электрического тока по самой верхней точке на местности.

Сила тока электрического разряда при ударе молнии достигает 100 тысяч ампер, а в некоторых случаях до 200 тысяч ампер. Каждую секунду на планете происходит около двух сотен молний. Даже если учесть, что вероятность попадания её в какой-то конкретный дом не так и велика, все равно лучше заранее обезопасить своё жилище и произвести монтаж конструкции, защищающий дом от удара молнии.

Во время прохождения электрического разряда через материалы дома происходит выделение колоссальной тепловой энергии, что становиться причиной пожаров и разрушений. Как известно, большая часть загородных строений возводится из деревянных материалов, а именно они больше всего подвержены риску быстрого воспламенения.

Исходя из этого, молниезащита дома становится важной и обязательной задачей при его возведении. Более того, независимо от месторасположения жилого строения в городе или за его пределами и типов строительных материалов, применяемых для его возведения, защита от молнии должна быть.

Принципы действия и виды молниезащиты

Молниезащита для частного дома может быть двух типов:

1. Активная.
2. Пассивная.

Традиционно применяют первый вид защиты - пассивный, который состоит из молниеприемника, отвода для тока и заземления. Принцип действия такой защиты очень прост . Молния, ударяя в приёмник, проходит через молниеотвод, который направляет разряд в землю. При проектировке любой системы защиты от молнии нужно учитывать особенности материала, из которого сделана кровля, конструкцию крыши и её особенности.

Активная молниезащита работает по несколько другому принципу. Разряд электрического тока перехватывается молниеприемником, который создаёт вокруг себя ионизированное поле, притягивая молнию. Далее принцип работы идентичен пассивной защите. При этом активный её вид действует в радиусе до ста метров, а пассивный защищает только сам дом.

Активная молниезащита наиболее предпочтительна и именно её устанавливают во многих странах для защиты дома и всей прилегающей территории. Однако она имеет высокую стоимость, что не всегда её установка может быть целесообразной.

Молниезащита частного дома своими руками

Обеспечить безопасность жилого строения можно при помощи молниезащиты, сделанной своими руками. Схема молниеотвода достаточно проста , её легко сделать самостоятельно. Любая подобная система безопасности частного дома базируется на изготовлении молниеотвода из доступных строительных материалов.

Любой молниеотвод имеет три главных составляющих, как показано схеме:

1. Молниеприемник.
2. Токоотвод.
3. Контур заземления.

Молниеприемники

Проводник из металла, задача которого принять на себя электрический разряд молнии, называют молниеприемником. Установка его производится на самом высоком месте кровли, при этом на крыше, имеющей сложную конструкцию, устанавливают несколько таких молниеприемников.

По своим конструктивным особенностям молниеприемники могут быть нескольких видов:

• штырь из металла;
• металлический трос;
• металлическая сетка.

Металлический штырь

При этом способе молниезащиты дома изготавливается металлический штырь, длиной от 20 сантиметров до полутора метров. Его следует монтировать на самой высокой точке крыши частного дома.

Используемый материал – медь или оцинкованная сталь, ввиду большой устойчивости к окислению. Такой штырь может иметь любую форму. Площадь сечения не должна быть меньше 100 м2. Если штырь имеет круглую форму, то его диаметр должен быть не менее 12 миллиметров. Допускается использование полой трубы, но в таком случае её диаметр должен быть немного больше, а торец, обращённый вверх, нужно заварить. Такой способ защиты дома от молнии подойдёт для любого типа металлической кровли, в том числе и для металлочерепицы.

Металлический трос

Устройство с металлическим тросом тоже достаточно просто сделать своими руками. Вся конструкция состоит из троса и пары опор, которые можно сделать из металла. Однако в этом случае их придётся изолировать.

Вдоль конька крыши натягивают стальной трос, диаметром не менее 12 мм, и закрепляют его по краям. Трос должен находиться на высоте 1–2 метров от конька крыши.

Металлическая сетка

Молниеотвод с приёмником из металлической сетки является самым лучшим вариантом защиты для крыши из черепицы.

При монтаже сетки её крепят вдоль конька крыши с ответвлениями из токоотводов, имеющих надёжное заземление по всей площади кровли.

Все молниеприемники на крыше следует обязательно соединить с лестницами, водостоками и любыми другими металлическими предметами.

Когда рядом с частным домом в непосредственной близости от него растут большие и высокие деревья, то можно использовать одно из них в качестве молниеприемника. Для этого металлический штырь следует установить так, чтобы он был выше кроны дерева на полтора метра, а затем соединить его с токоотводом. Важным условием является высота дерева - оно должно быть выше дома на 10–20 см.

Создание токоотвода

Токоотвод - одна из составляющих молниеотвода, отвечающая за провод электрического разряда от молниеприемника до контура заземления. Его делают из стальной проволоки, имеющий диаметр не менее 6 мм. Один её конец приваривается к основанию молниеприемника, а второй к контуру заземления. Качеству сварки нужно уделять особое внимание, во избежание поломки в месте крепления. Сила тока, который проходит через токоотвод, может достигать 200 000 ампер.

Крепить токоотвод нужно по контуру крыши и дома при помощи изоляторов на расстоянии 2–3 см от кровли и стен. Если токоотводов несколько , то расстояние между ними должно быть не менее 25 метров.

Нельзя закреплять проволоку вблизи дверей и дверных проёмов. При монтаже следует избегать резких изгибов и мест, где она может быть повреждена снегом или мусором. Токоотвод должен быть максимально коротким, а располагать его нужно в местах наибольшего риска попадания молнии: на острых выступах, краях фронтонов и т. д.

Заземление молниеотвода

Завершает любую конструкцию устройства для защиты от молнии - контур заземления. Его задача - обеспечить надёжный контакт всего устройства с землёй. Внешне конструкция выглядит как три больших электрода, которые соединены между собой и утоплены в землю.

Для сборки устройства, отвечающего за заземление, понадобится сталь сечением 80 м2 или медь сечением 50 м2. В заранее выкопанной траншее, глубиной около одного метра и шириной 3 метра, нужно вбить по краям два металлических прута из меди или стали. Затем они соединяются между собой при помощи сварки и к ним приваривается токоотвод от дома. Вся конструкция забивается до основания в землю.

При сборке устройства заземления нужно помнить, что располагать его нужно не ближе пяти метров от дверей или окон, проходов, крыльца и дорожек. Расстояние от стен дома должно быть не менее одного метра.

Уход за молниезащитой

Каждый год перед началом сезона гроз следует уделять особенное внимание профилактической проверке молниезащиты дома. Все составляющие молниеотвода и места крепления нужно осмотреть, в случае необходимости произвести окраску или ремонт.

Каждые три года нужно проводить капитальный осмотр всей системы. Проверить места соединений токоотвода и контура заземления, контакты зачистить и подтянуть там. Неисправные зажимы - заменить .

Каждые пять лет производится осмотр электродов контура заземления. Для этого их нужно извлечь из земли и внимательно проверить на наличие коррозии. Если по её причине сечение электродов уменьшилось более чем на треть, то их следует заменить.

2014 0 0

Самодельный громоотвод для частного дома - тонкости обустройства и 3 схемы монтажа

Крепкие двери и надежные замки - это, безусловно, важно, но первое что нужно сделать для защиты любого строения, в том числе и частного дома, это установить громоотвод. Система сама по себе несложная и смонтировать ее своими руками реально, поэтому дальше я расскажу, зачем это нужно и пошагово покажу, как обустроить молниеотвод в частном доме, плюс вы сможете выбрать 1 из 3 схем конкретно для своего дома.

Насколько важно установить защиту

Сейчас уже никому не нужно доказывать, что разбушевавшаяся стихия имеет гигантскую силу и молния здесь не исключение. В случае прямого попадания молнии в дом, для жильцов существует 2 фактора опасности - это первичный и вторичный.

1. Первичный - сюда относят частичное или полное разрушение конструкций здания и возникающий после этого пожар. Молния, конечно, не боевой снаряд, но в некоторых случаях ущерб от ее попадания сравним с последствиями серьезного взрыва. Данный фактор считается самым опасным;

1. Вторичный - этот фактор для жизни людей менее опасен, но неприятностей может принести много. Речь идет об электромагнитной индукции и эффекте короткого замыкания. Если разряд большой мощности «доберется» до электропроводки, то все подключенные к ней приборы сгорят. Хотя здесь можно обезопаситься, отключив эти приборы.

Кстати, обычная наружная антенна запросто может сработать как громоотвод и тогда от вашего телевизора останется только пепел.

Хотя все же есть счастливые обладатели частных домов, которым не нужно ставить защиту и бояться попадания молнии. Из школьного курса физики нам известно, что это явление представляет собой концентрацию атмосферного электричества и во время грозы удара молнии следует ждать в районе самой высокой точки местности.

Если ваш частный дом стоит неподалеку от многоэтажного жилого массива, то разряд с вероятностью в 100 % ударит именно в высотное здание. Вам же бояться нечего, потому как на каждом таком здании обязательно есть громоотвод. А вот для дачного дома в чистом поле громоотвод жизненно необходим.

Тонкости обустройства системы

У себя в доме громоотвод можно полностью установить в течение 2–3 дней, здесь все зависит от того, какую систему вы предпочтете. Но для начала давайте разберемся, как работает защита от молнии.

Принцип действия системы

Устройство системы элементарно простое:

• На любом высоком объекте, будь то крыша дома, дерево или специально установленная мачта, монтируется молниеприемник;
• Этот молниеприемник при помощи токопровода по кратчайшей траектории соединяется с заземляющим блоком;
• При попадании разряда молнии в молниеприемник, электричество проходит по токопроводу и попадает в землю.

Здесь есть интересный нюанс, если монтаж выполнен грамотно, то вокруг шпиля появляется так называемая зона защиты, то есть безопасное место.

Вычислить ее просто: по правилам радиус зоны безопасности в полтора раза больше высоты шпиля. Иными словами, если ваш громоотвод имеет высоту 10 м, то на 15 м вокруг шпиля (во все стороны) распространяется зона безопасности. Причем зона защиты имеет конусообразную форму, поэтому ее еще называют конус безопасности.

Три схемы защиты частного дома

Большинство людей привыкло к тому, что громоотвод - это некий высокий шпиль. Отчасти это правильно, но металлический шпиль - это только одна из 3 распространенных рабочих схем применяемых в частном доме.

Иллюстрации	Рекомендации
	Схема № 1. Шпиль Шпиль считается классикой. Лучше всего его крепить в центре здания, чтобы конус безопасности охватывал все строение. Высота шпиля должна быть не менее 2,5 м, соответственно, чем большую площадь занимает дом, тем выше делается шпиль.
	Схема № 2. Сетка Если на вашем доме металлическая кровля, к примеру, металлочерепица или фальцевая кровля, то саму кровлю можно заземлить, и она будет работать как молниеотвод, главное, чтобы толщина листа была более 0,4 мм. В теории на кровле можно обустроить металлическую сетку из токопровода с ячейками около 1 м, но этот способ больше подходит для высотных домов с плоскими крышами, в частном домостроении он используется крайне редко.
	Схема № 3. Трос по коньку Трос из токопроводящего материала, натянутый над коньком на высоте от 150 мм - это практичное и не очень дорогое решение проблемы. Конус безопасности от троса, идущего над коньком здания, будет гарантировано накрывать весь дом.

Устанавливаем приемник на кровле

Громоотвод, точнее приемная его часть, может быть активной и пассивной. В активной системе на конце небольшого шеста устанавливается специальный ионизатор, который притягивает к себе разряды.

Установка такого ионизатора на частном доме не имеет особого смысла. Во-первых, эта штука не дешевая, а во-вторых, она разрабатывалась для промышленных предприятий с пожароопасным производством, чтобы гарантировано исключить попадание молнии не туда, куда нужно. Плюс подбор и монтаж ионизатора требует профессиональных навыков.

Если вам больше нравится шпиль над вашим домом, то минимальное сечение стального стержня составляет 50 мм², что соответствует круглому пруту диаметром 8 мм. Медный шпиль можно ставить сечением 35 мм², а самым толстым получается алюминиевый шпиль, здесь сечение берется не менее 70 мм².

Проще всего прикрепить громоотвод к кирпичной печной трубе при помощи анкеров или стальных хомутов. Если же такой трубы на вашем доме нет, то для таких случаев существуют специальные металлические стойки, как на фото снизу.

На громоотвод лучше ставить нержавеющую сталь или медь, если ее нет, то я рекомендую брать прут из обычной стали сечением 16 – 20 мм, тонкий металл (до 10 мм) в таких условиях за несколько лет съест коррозия.

Часто люди ставят на шпиль железную толстостенную трубу. Ничего плохого здесь нет, но в этом случае верхнюю часть трубы нужно заварить.

Натянуть по коньку трос легче и намного дешевле, чем крепить высокий, громоздкий шпиль. Сейчас для этих целей продаются специальные кронштейны, которые крепятся прямо к коньку с интервалом около 1 м и поддерживают на нужном расстоянии от кровли токопровод.

Токопровод

При обустройстве токопровода главное обеспечить как можно более короткий путь от приемника на кровле, до заземления. Что касается сечения, то в стальных конструкциях это все те же 50 мм², для медного токопровода хватит 16 мм², а для алюминиевого 25 мм².

Сам провод желательно изолировать как от кровли, так и от конструкций дома. Для этих целей сейчас продаются очень удобные кронштейны, они удерживают токопровод на уровне 20 мм от поверхности здания, что вполне достаточно.

От приемника, до заземления все соединения токопровода в идеале должны провариваться или пропаиваться, но если такой возможности нет, то можно использовать болтовое соединение. Главное помните – алюминий нельзя напрямую соединять с медью, только через стальную шайбу или прокладку.

Заземление

Заземление - это, пожалуй, самая ответственная часть конструкции. Чтобы разряд большой мощности гарантировано ушел в землю, площадь соприкосновения металлических конструкций с грунтом должна быть довольно большой.

• Для обустройства заземления используются металлические стержни длиной до 3 м. Не обязательно, чтобы это были круглые прутья, также сюда подходят металлические уголки размером от 35 мм;

• Изначально вам нужно выкопать траншею в виде треугольника на глубину 30–40 см. Длина стороны треугольника составляет от 1,5 м;
• После этого в углах траншеи вбиваются металлические штыри. В песчанике нужно загонять стержни на глубину до 3 м, для чернозема и влажных грунтов достаточно 1,5 м;

• Когда стержни вбиты, вокруг них сваривается замкнутый металлический контур, к которому подсоединяется токопровод с крыши и вся эта конструкция закапывается землей;

• В теории не обязательно чтобы заземляющий контур имел форму треугольника, металлические стержни можно вбить на прямой линии и точно также соединить, но в случае обрыва токопровода, часть контура перестает работать.

После сборки системы нужно проверить ее сопротивление, по правилам оно должно находиться в пределах 10 Ом.

Вывод

Для небольшого дома сделать громоотвод своими руками можно в течение дня, но здесь важно соблюдать все те зазоры, параметры и сечения провода о которых говорилось выше. Если остались вопросы, пишите в комментарии, постараюсь помочь.

16 октября 2017г.

Если вы хотите выразить благодарность, добавить уточнение или возражение, что-то спросить у автора - добавьте комментарий или скажите спасибо!

Иногда владельцы частных домов задумываются о том, как защитить себя и свой дом от удара молнией. Ведь есть регионы, где интенсивность гроз составляет от 80 часов в год. Поэтому возникает необходимость в установке громоотвода. А это может потребовать дополнительных расходов. Но ведь всегда можно сделать громоотвод на даче или в частном доме своими руками.

Надо понимать, что любой громоотвод будет действовать только на определенном расстоянии и защищать лишь пространство вокруг себя. Необходимо установить его таким образом, чтобы в эту зону вошли все здания, находящиеся на участке, тем самым обеспечив их защиту от попадания молнии .

Различают степень надёжности громоотвода — тип А и тип Б. При этом речь идёт о зоне защиты. Первый тип защищает на 99,55% и определяется как самый надёжный, второй - на 95%. Существует термин «условная граница зоны» — здесь надёжность будет самой слабой.

Защиту зоны можно рассчитать. Параметры будут зависеть от типа и высоты громоотвода. Предположим, на смонтирован одиночный громоотвод-стержень, имеющий высоту (h) 150 метров. Если представить это с помощью схемы, то зона защиты громоотвода выглядит как конус. Рассмотрим формулы и пример расчета:

Зная высоту громоотвода, можно вычислить значения R x , R o и h o .

Для зоны А расчёт будет выглядеть следующим образом: h o = 0,85h; R o = (1,1-0,02)h; R x = (1,1-0,02)*(h-h x /0,85).

Для зоны Б : h o = 0,92h; R o = 1,5h; R x = 1,5(h – h x /0,092).

Где h o — высота конуса, R o — радиус на уровне земли, h x — высота здания, R x — радиус на уровне высоты здания.

Эту формулу можно использовать и для расчёта других неизвестных. Например, нам необходимо узнать высоту громоотвода, но мы знаем значения h x и R x , тогда для типа Б расчёт будет выглядеть так:

h = R x + 1,63h x /1,5.

Провести такой расчёт совсем не сложно, зато это станет гарантией того, что ваш дом надёжно защищён от грозовых ударов молний.

Устройство

Для того, чтобы соорудить громоотвод, необходимы следующие элементы:

• молниеприёмник,
• токоотвод,
• заземлитель.

Молниеприёмник выглядит как металлический стержень. Он будет возвышаться над кровлей и принимать прямые удары молний, обеспечивая защиту дома и выдерживая нагрузки высокого напряжения. Лучше всего в качестве материала подойдёт сталь полосовая или круглая, имеющая площадь сечения не меньше 60 кв.мм. Также есть требования к длине такого молниеприёмника — стержень должен быть больше или равен 20 см. Размещают его исключительно в вертикальном положении. В качестве места лучше всего выбрать самую высокую точку здания.

Токоотвод представляет из себя толстую проволоку диаметром 5-6 мм. Хорошим материалом станет оцинкованная сталь. Располагается токоотвод в месте, где предположительно может ударить молния. К примеру, таким местом может стать конёк или край фронтона. Крепится токоотвод не совсем вплотную к зданию. Необходимо отступить расстояние в 15-20 см. Если же речь идёт о кровле из легковоспламеняющихся материалов, то тут надо быть особенно аккуратным и обязательно оставлять зазор. В качестве крепёжных элементов можно использовать скобы, гвозди или хомуты.

Заземлитель необходим, чтобы в землю. При выборе материала нужно учитывать, что этот элемент должен легко проводить электрический заряд, поэтому выбирать стоит тот материал, который будет обладать минимальным значением сопротивления. Располагают его на некотором расстоянии от крыльца дома — не менее пяти. Также не стоит располагать его рядом с дорожками и другими местами, где часто могут находится люди. Чтобы окончательно убедиться в том, что он не принесёт никому вреда, его можно оградить забором. Отступать от заземлителя необходимо не менее 4 метров, располагая забор по радиусу. При хорошей погоде в нем нет никакого вреда, но во время грозы находиться рядом с ним может быть опасно. Как уже говорилось, заземлитель устанавливается в грунт. Но вот принимать решение, насколько глубоко его ставить, нужно для каждого случая индивидуально. Критерии, по которым это делают, следующие: тип почвы и наличие грунтовых вод.

К примеру, для сухой почвы с низким уровнем грунтовых вод его обычно монтируют из двух стержней, длина которых составляет 2-3 метра. Эти стержни необходимо закрепить на перемычке площадью сечения 100 кв.мм. Далее заготовку закрепляем с помощью сварки на токоотводе и погружаем в грунт не менее чем на полметра.

Если же грунт влажный или торфяной, а грунтовые воды достаточно близко к поверхности и нет возможности забить заземлитель на полметра, то его стоит сделать из металлических уголков, которые погружают в землю горизонтально глубиной на 80 см.

Громоотвод своими руками

Если речь идёт о многоэтажном строительстве, то тут монтаж громоотвода выполняют специалисты. У таких конструкций тоже есть радиус зоны защиты, что позволяет размещать их на каждом здании. Перед установкой проверяют, попадает ли здание под защиту уже существующих громоотводов или же необходимо установить новый.

На даче или в частном доме такие вопросы решаются исключительно самими владельцами. Есть факторы размещения здания, которые могут в какой-то степени обезопасить вас от попадания молний. К примеру, если дом располагается по рельефу в наиболее низком месте. К тому же, принять на себя удар может расположенное рядом с вашим здание, имеющее большую высоту. Да и громоотвод, расположенный на доме соседа, возможно, оградит вас от беды. Поэтому нельзя твёрдо быть уверенным, что дом, на котором его нет, подвержен опасности.

Если вы осмотрели свои и соседние участки и не обнаружили такой защиты, то лучше всего побеспокоиться о её создании самостоятельно. Большую опасность представляют дома, в качестве кровельного покрытия у которых использованы или стальные листы . За привлекательным внешним видом скрывается проблема отсутствия заземления. Как правило, такое кровельное покрытие монтируется на обрешётку из дерева или рубероид, что способствует накапливанию электрического заряда из атмосферы. Разрядиться такое устройство может после грозы при обычном соприкосновении с человеком, пропуская ток в несколько тысяч вольт. Не нужно забывать, что молния может дать искру, от которой так легко воспламеняется дерево.

Чтобы обезопасить себя от пожара и смертельных исходов, заземление необходимо предусмотреть через каждые 20 м. В случае с металлической кровлей, можно обойтись без молниеотвода. Сам кровельный материал станет отличным молниеприёмником.

Дерево в качестве громоотвода

Спасти здание от зарядов молний можно не только установив громоотвод на крыше . Поможет и установка его на высоком дереве, при условии, что оно находится на расстоянии не меньше 3 м от вашего дома и выше его в 2,5 раза.

Для сооружения такой конструкции понадобится проволока диаметром 5 мм. Один её конец необходимо закопать в землю, предварительно приварив к заземлителю. Другой конец проволоки будет молниеприёмником. Его размещают на верхушке дерева.

Если на участке нет высокого дерева, то может помочь мачта с молниеприёмником и двумя стержнями из металла, которые устанавливают на противоположных концах крыши. В качестве токоотвода в этом случае применяют водосток. Важно, чтобы он был выполнен из металла. Но и здесь не стоит забывать про устройство заземлителя.

Важно: При установке заземлителя его сопротивление электрическому току должно быть не более десяти Ом.

Какой бы способ установки громоотвода вы не выбрали, стоит помнить, что его качественный монтаж обеспечит вам комфортное проживание только в том случае, если вы будете периодически проверять его состояние. Для правильной работы необходимо проследить, чтобы все соединения не были нарушены.

Уважаемые читатели! Инструкция объёмная, поэтому специально для вашего удобства мы сделали навигацию по ее разделам (см. ниже). Если у вас имеются вопросы по выбору, расчетам и проектированию систем заземления и молниезащиты, пожалуйста, напишите или позвоните , они с удовольствием помогут!

Введение — о роли заземления в частном доме

Дом только что построен или куплен - перед вами именно то заветное жилище, которое вы еще недавно видели на эскизе или фотографии в объявлении. А может быть вы живете в собственном доме уже не первый год, и каждый уголок в нём стал родным. Обладать своим личным домом замечательно, но вместе с ощущением свободы, в довесок вы получаете и ряд обязанностей. И сейчас мы не будем говорить о домашних хлопотах, речь пойдет о такой необходимости, как заземление для частного дома. Любой частный дом включает в себя следующие системы: электрическую сеть, водопровод и канализацию, газовую или электрическую систему обогрева. Дополнительно устанавливаются система охраны и сигнализации, вентиляции, система «умный дом» и др. Благодаря этим элементам, частный дом становится комфортной средой жизни современного человека. Но по-настоящему он оживает благодаря электрической энергии, которая приводит в работу оборудование всех указанных выше систем.

Необходимость заземления

К сожалению, электричество имеет и обратную сторону. У всего оборудования есть срок службы, в каждый прибор заложена определенная надежность, поэтому работать они будут не вечно. Кроме того, при проектировании или монтаже самого дома, электрики, коммуникаций или оборудования также могут быть допущены ошибки, которые способны сказаться на электробезопасности. В силу этих причин часть электрической сети может оказаться поврежденной. Характер аварий бывает разный: могут произойти короткие замыкания, которые отключаются автоматическими выключатели, а могут случиться пробои на корпус. Сложность в том, что проблема пробоя носит скрытый характер. Произошло повреждение проводки, поэтому корпус электрической плиты оказался под напряжением. При неправильных мерах заземления, повреждение никак себя не проявит, пока человек не прикоснется к плите и не получит удар током. Поражение электричеством случится из-за того, что ток ищет путь в землю, а единственным подходящим проводником послужит тело человека. Допускать этого нельзя.

Такие повреждения представляют наибольшую угрозу для безопасности людей, потому что для их раннего обнаружения, а, следовательно, чтобы защититься от них, обязательно нужно иметь заземление. В рамках данной статьи рассматривается, какие действия нужно предпринять по организации заземления для частного дома или дачи.

Необходимость установки заземления в частном доме определяется системой заземления, т.е. режимом нейтрали источника питания и способом прокладки нулевого защитного (PE) и нулевого рабочего (N) проводников. Также может быть важен тип питающей сети - воздушная линия или кабельная. Конструктивные различия систем заземления позволяют выделить три варианта электроснабжения частного дома:

Основная система уравнивания потенциалов (ОСУП) объединяет все крупные токопроводящие части здания, в обычном состоянии не имеющие электрического потенциала, в единый контур с главной заземляющей шиной. Рассмотрим графический пример выполнения СУП в электроустановке жилого дома.

Вначале рассмотрим самый прогрессивный подход к электрическому питанию дома - систему TN-S. В этой системе PE и N проводники разделены на всем протяжении, и необходимости в установке заземления у потребителя нет. Нужно только завести PE-проводник на главную шину заземления, и далее развести с нее проводники заземления к электроприборам. Реализуется такая система как кабельной, так воздушной линией, в случае последней прокладывается ВЛИ (воздушная линия изолированная) с помощью самонесущих проводов (СИП).

Но такое счастье выпадает далеко не всем потому, что старые воздушные линии передачи используют старую систему заземления - TN-C. В чём же её особенность? В данном случае PE и N на всём протяжении линии прокладываются одним проводником, в котором совмещены функции и нулевого защитного и нулевого рабочего проводников - так называемый PEN-проводник. Если раньше использовать такую систему разрешалось, то с введением в 2002 году ПУЭ 7 изд., а именно пункта 1.7.80 применение УЗО в системе TN-C оказалось под запретом. Без использования УЗО ни о какой электробезопасности не может быть речи. Именно УЗО отключает питание при повреждении изоляции, как только оно произошло, а не в тот момент, когда человек прикоснется к аварийному прибору. Чтобы соблюсти все необходимые требования, систему TN-C необходимо модернизировать до TN-C-S.

В системе TN-C-S по линии так же прокладывается PEN-проводник. Но, теперь уже, пункт 1.7.102 ПУЭ 7 изд. говорит, что на вводах ВЛ к электроустановкам должны быть выполнены повторные заземления PEN-проводника. Выполняются они, как правило, у электрического столба, с которого выполняется ввод. При повторном заземлении производится разделение PEN-проводника на отдельные PE и N, которые и заводятся в дом. Норма повторного заземления содержится в пункте 1.7.103 ПУЭ 7 изд. и составляет 30 Ом, либо 10 Ом (при наличии в доме газового котла). Если заземление у столба не выполнено, необходимо обратиться в Энергосбыт, в чьём ведомстве находится электрический столб, распределительный щит и ввод в дом потребителя, и указать на нарушение, которое должно быть исправлено. Если распределительный щит находится в доме, разделение PEN нужно выполнить в этом щите, а повторное заземление сделать возле дома.

В таком виде TN-C-S успешно эксплуатируется, но с некоторыми оговорками:

• если состояние ВЛ вызывает серьезные опасения: старые провода находятся не в лучшем состоянии, из-за чего возникает риск обрыва или перегорания PEN-проводника. Это чревато тем, что на заземленных корпусах электроприборов окажется повышенное напряжение, т.к. путь тока в линию через рабочий ноль прервется, и ток вернется с шины, на которой выполнялось разделение, через нулевой защитный проводник на корпус прибора;
• если на линии не выполнены повторные заземления, то есть опасность, что ток повреждения перетечет в единственное повторное заземление, что также приведет к повышению напряжения на корпусе.

В обоих случаях электробезопасность оставляет желать лучшего. Решением этих проблем является система ТТ.

В системе ТТ PEN-проводник линии используется в качестве рабочего нуля, а отдельно выполняется индивидуальное заземление, которое можно установить возле дома. Пункт 1.7.59 ПУЭ 7 изд. оговаривает такой случай, когда невозможно обеспечить электробезопасность, и разрешает использовать систему ТТ. Обязательно должно быть установлено УЗО, а его правильная работа должна обеспечиваться условием Rа*Iа<=50 В (где Iа - ток срабатывания защитного устройства; Ra - суммарное сопротивление заземлителя). «Инструкция по устройству защитного заземления» 1.03-08 уточняет, что для соблюдения этого условия сопротивление заземляющего устройства должно быть не более 30 Ом, а в грунтах с высоким удельным сопротивлением - не более 300 Ом.

Как сделать заземление дома?

Цель заземления для частного дома состоит в том, чтобы получить необходимое сопротивление заземления. Для этого используются вертикальные и горизонтальные электроды, которые в совокупности должны обеспечить необходимое растекание тока. Вертикальные заземлители подходят для монтажа в мягком грунте, тогда как в каменистом их заглубление связано с большими трудностями. В таком грунте подойдут горизонтальные электроды.

Защитное заземление и заземление молниезащиты выполняются общими, один заземлитель будет универсальным и выполнять оба назначения, об этом говорится в пункте 1.7.55 ПУЭ 7 изд. Поэтому полезно будет узнать, как унифицировать молниезащиту и заземление. Чтобы наглядно увидеть процесс монтажа этих систем, описание процесса заземления для частного дома будет разделено на этапы.

Отдельным пунктом следует выделить защитное заземление в системе TN-S. Исходной точкой для установки заземления будет тип системы питания. Различия систем питания были рассмотрены в предыдущем пункте, поэтому мы знаем, что для системы TN-S заземление монтировать не нужно, нулевой защитный (заземляющий) проводник приходит с линии - требуется только присоединить его к главной заземляющей шине, и в доме будет заземление. Но нельзя говорить, что дому не нужна молниезащита. Значит это лишь то, что мы, не обращая внимание на этапы 1 и 2, сразу можем перейти к этапам 3-5, см. ниже
Системы TN-C и TT всегда требуют установку заземления, поэтому перейдём к самому главному.

Защитное заземление устанавливается у столба, либо у стены дома, в зависимости от того в каком месте выполняется разделение PEN-проводника. Желательно располагать заземлитель в непосредственной близости от главной заземляющей шины. Отличия TN-C от TT лишь в том, что в TN-C место заземления привязано к месту разделения PEN. Сопротивление заземления в обоих случаях должно быть не более 30 Ом в грунте с удельным сопротивлением 100 Ом*м, например суглинке, и 300 Ом в грунте с удельным сопротивлением более 1000 Ом*м. Значения одинаковые, хоть и опираемся мы на разные нормативы: для системы TN-C 1.7.103 ПУЭ 7 изд., а для системы ТТ — на пункт 1.7.59 ПУЭ и 3.4.8. Инструкции И 1.03-08. Так как отличий в необходимых мероприятиях нет, будем рассматривать общие решения для этих двух систем.

Для заземления достаточно забить шестиметровый вертикальный электрод.

(кликните , чтобы увеличить)

Такое заземление получается очень компактным, установить его можно даже в подвале, никакие нормативные документы этому не противоречат. Необходимые действия для заземления описаны для мягкого грунта с удельным сопротивлением 100 Ом*м. Если грунт имеет сопротивление выше, требуются дополнительные расчеты, обратитесь к техническим специалистам ZANDZ.ru за помощью в расчетах и подборе материалов.

Если в доме установлен газовый котел, тогда, газовая служба может потребовать заземление с сопротивлением не более 10 Ом, руководствуясь пунктом 1.7.103 ПУЭ 7 изд. Данное требование должно быть отражено в проекте газификации.
Тогда для достижения нормы необходимо установить 15-ти метровый вертикальный заземлитель, который устанавливается в одну точку.

(кликните , чтобы увеличить)

Установить можно и в несколько точек, например, в две или три, соединив затем горизонтальным электродом в виде полосы вдоль стены дома на расстоянии 1 м и на глубине 0,5-0,7 м. Установка заземлителя в несколько точек послужит также для цели молниезащиты, чтобы понять каким образом, перейдем к её рассмотрению.

Перед тем как монтировать заземление, нужно сразу решить, будет ли выполняться защита дома от молнии. Так, если конфигурация заземлителя для защитного заземления может быть любой, то заземление для молниезащиты должно быть определенного типа. Устанавливаются минимум 2 вертикальных электрода длиной 3 метра, объединённые горизонтальным электродом такой длины, чтобы между штырями было не менее 5 метров. Данное требование содержится в пункте 2.26 РД 34.21.122-87. Монтироваться такое заземление должно вдоль одной из стен дома, оно будет являться своего рода соединением в земле двух спущенных с крыши токоотводов. Если токоотводов несколько, правильным решением выглядит прокладка контура заземления для дома на расстоянии 1 м от стен на глубине 0,5-0,7 м, а в месте соединения с токоотводом установка вертикального электрода длиной 3 м.

(кликните , чтобы увеличить)

Теперь настало время узнать, как сделать молниезащиту частного дома. Состоит она из двух частей: внешней и внутренней.

Выполняется в соответствии СО 153-34.21.122-2003 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций» (далее СО) и РД 34.21.122-87 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений» (далее РД).

Защита зданий от разрядов молнии осуществляется с помощью молниеотводов. Молниеотвод представляет собой возвышающееся над защищаемым объектом устройство, через которое ток молнии, минуя защищаемый объект, отводится в землю. Оно состоит из молниеприёмника, непосредственно воспринимающего на себя разряд молнии, токоотвода и заземлителя.

Молниеотводы устанавливаются на кровлю таким образом, чтобы обеспечивалась надежность защиты более 0,9 по СО, т.е. вероятность прорыва через молниеприёмную систему должна быть не более 10%. Более подробно о том, что такое надежность защиты читайте в статье «Молниезащита частного дома» . Как правило, они устанавливаются по краям конька кровли, если крыша двускатная. Когда крыша мансардная, четырехскатная или еще боле сложной формы, молниеприёмники могут быть закреплены на дымовых трубах.
Все молниеприёмники соединяются между собой токоотводами, спуски токоотводов выполняются к заземляющему устройству, которое у нас уже имеется.

(кликните , чтобы увеличить)

Установка всех этих элементов обеспечит защиту дома от молнии, а точнее от опасности, которую несет её прямой удар.

Защита дома от перенапряжений выполняется с помощью УЗИП. Для их установки необходимо заземление, потому что ток отводится в землю с помощью нулевых защитных проводников, присоединяемых к контактам этих устройств. Варианты установки зависят от наличия или отсутствия внешней молниезащиты.

1. Имеется внешняя молниезащита
   В таком случае устанавливается классический защитный каскад из расположенных последовательно устройств классов 1, 2 и 3. УЗИП класса 1 монтируется на вводе и ограничивает ток прямого удара молнии. УЗИП класса 2 устанавливается либо также в вводном щитке, либо в распределительном, если дом большой, и расстояние между щитами больше 10 м. Предназначен он для защиты от наведенных перенапряжений, их он ограничивает до уровня 2500 В. Если в доме есть чувствительная электроника, то желательно установить и УЗИП класса 3, ограничивающий перенапряжения до уровня 1500 В, такое напряжение может выдержать большинство устройств. Устанавливается УЗИП класса 3 непосредственно у таких приборов.
2. Внешняя молниезащита отсутствует
   Прямое попадание молнии в дом не берется в расчет, поэтому необходимости в УЗИП класса 1 нет. Остальные УЗИП устанавливаются так же, как описано в пункте 1. Выбор УЗИП также зависит от системы заземления, чтобы быть уверенным в правильности выбора, обратитесь за помощью к техническим специалистам ZANDZ.ru .

На рисунке показан дом с установленными защитным заземлением, системой внешней молниезащиты и и комбинированным УЗИП класса 1+2+3, предназначенным для установки в системе ТТ.

Комплексная защита дома: защитное заземление, система внешней молниезащиты и
комбинированное УЗИП класса 1+2+3, предназначенное для установки в системе ТТ
(кликните , чтобы увеличить)

Увеличенное изображение щита с установленным УЗИП для дома
(кликните , чтобы увеличить)

№ п/п	Рис	Артикул	Изделие	Кол-во
Система молниезащиты
1		ZANDZ Молниеприемник-мачта вертикальный 4 м (нерж. сталь)	2
2		GALMAR Держатель для молниеприёмника - мачты ZZ-201-004 к дымоходу (нержавеющая сталь)	2
3		GALMAR Зажим к молниеприёмнику - мачте GL-21105G для токоотводов (нержавеющая сталь)	2
4		GALMAR Проволока омедненная стальная (D8 мм; бухта 50 метров)	1
5		GALMAR Проволока омедненная стальная (D8 мм; бухта 10 метров)	1
6		GALMAR Зажим на водосточную трубу для токоотвода (луженная медь + луженная латунь)	18
7		GALMAR Зажим на кровлю универсальный для токоотвода (высота до 15 мм; оцинк. сталь с покраской)	38
8		GALMAR Зажим к фасаду/стене для токоотвода с возвышением (высота 15 мм; оцинк. сталь с покраской)	5
9