Как работает молниеотвод. Молниеотвод — простой способ защиты дома во время грозы Громоотвод в действии

Природа атмосферы нашей страны благосклонна к богатым урожаям и произрастанию добротной древесины по причине большого количества выпадающих осадков каждый год. Дождевые осадки, к сожалению, обладают непременным атрибутом в виде грозы и молний. Гроза, как природное явление, не опасна сама по себе, это всего лишь звуковое проявление, но сопровождающая ее световая вспышка несет в себе угрозу.

Опасность зарницы заключается в силе электрического разряда, мощность возникновения которого всего за наносекунды, сравнима с энергией ядерной электростанции. Даже при непрямом попадании, а при проходящей волне разряда поблизости могут гибнуть люди, а материальные потери исчисляются сотнями рублей. Число жертв попадания разряженной поднебесной в нашей стране превышает количество погибших в авиакатастрофах. Конечно же, при прямом заряженном ударе в электрическую сеть, в частном доме не просто перегорают электроприборы, а взрываются провода и техника.

Публикация, предоставленная ниже, довольно важна, особо для любителей проводить свободное время на даче, потому что в многоквартирных строениях молниезащитой занимается государственная организация, обслуживающая электросеть. В частном домостроении о безопасности электрооборудования и домочадцев, можете побеспокоиться только вы сами, поэтому ниже мы не только расскажем, как сделать громоотвод, но и будет предоставлена схема устройства.

Физика процесса работы молниеотводов

Система громоотводов и грозозащиты не сложна для самостоятельного обустройства в частном жилище, поскольку подобная защитная конструкция уже отработана и зарекомендована временем. Кстати, название «громоотвод» является сугубо народным, поскольку отвести гром, можно только заткнув уши, потому что это лишь акустическое метеоявление. А вот отвести электрический удар природы от строения еще надо будет постараться.

Сначала нужно бы разобраться в физике работы громоотвода. При грозе возникает электрическое напряжение между дождевыми тучами и землей. Облака и землю условно можно охарактеризовать обкладками конденсатора, довольно гигантского размера. «Конденсатор» в подобном случае постоянно поддается заряду, и при достижении разности потенциалов (напряжения) точки пробоя между «обкладками», соответственно, возникает разряд в виде световой вспышки. В данном случае, громоотвод работает проводником между рассматриваемыми обкладками нашего «конденсатора». Другими словами, конденсатор, как бы накоротко замкнут, и поэтому на обкладках не накапливается заряд, благодаря чему он постоянно разряжается. В районе молниеотвода фактически нулевая напряженность.

Вообще то, название молниеотвод, отвечает практике своего назначения, поскольку устройство не ловит сам разряд, а работает над созданием условий, которые просто не дают ей возникать. То есть отводит от себя напряжение.

Оборона от разрядов молнии должна быть обустроена крайне ответственно, не стоит запускать систему. Конструкция рассматриваемой защиты включает в себя внешнее и внутреннее устройства. То есть работает тандем двух охранных контуров. Нередко разряд поднебесной попадает, казалось бы, в молниеотводы и мачты, где электрический ток все же отыскивает путь наименьшего сопротивления. Поэтому обустройство конструкции защиты от подобных разрядов стоит затевать с заземления.

Внешняя защита: два вида молниеприемников и заземление

К внешней защите относится, прежде всего, громоотвод, который устанавливают в наиболее высокой точке основного строения. Молниеотвод заземляется системой заземлителя, воссоединяются приспособления проводником.

Приемники разрядов напряжения, которые воздвигают на крышах сооружений, подразделяют на два вида: металлический штырь и металлическая сетка. Металлический штырь (сечением 12-16 мм 2) в вертикальном положении устанавливают с помощью стоек сделанных, например, из бруса, на коньке дома (рис.). Это может быть и трос, который натягивают вдоль протяженности всего конька, между деревянными стойками, расположенными на вершинах обоих фронтонов (рис.). Ко всему трос считается более надежным приспособлением, поскольку способен охватить большую площадь. Главное помнить, что оба типа защиты должны возвышаться над самой высокой точкой над строением не менее чем на 25 см.

При возвышении громоотвода над землей примерно около 6 метров, способность его защиты распределяется на окружность в радиусе шести метров. То есть зона защиты равна примерно высоте конструкции. Довольно не плохим решением будет, если закрепить громоотвод на вершине самого высокого дерева, которое находится поблизости от дома. В подобном варианте, дом (если он не выше дерева) попадает в радиус конуса (помним, радиус рассчитываем от высоты расположения), где громоотвод в действии. Металлический штырь прежде крепят к шесту, а шест прикручивают к наивысшей и основательной точке растения с помощью хомутов, сделанных из синтетического плетеного фала. Такие хомуты применяют для свободного процесса произрастания древесины.

При неимении приемлемо высокого дерева используют, например, телевизионную мачту. Если мачта не окрашена и сделана из металла (не пораженного коррозией), то она сама может играть роль молниеотвода. Если же мачта деревянная, то ее по всей протяженности можно охватить двумя-тремя оголенными кабелями либо проволокой, которые воссоединить с заземлителем. И приемник разрядов готов.

Металлическая сетка, уложенная на плоскость крыши, по принципу своей работы ничем не разнится с тросом и штырем, просто менее приметна и не обезображивает эстетичность внешнего вида здания (рис.). Сетку можно собственноручно сварить из арматуры сечением от 8 до 10 мм 2 , соблюдая шаг ячеек около 0,6-2 метра.

Проводник, который отводит энергию к заземлителю, лучше подбирать из стали сечением от 10 мм 2 , или же из меди сечением от 6 мм 2 . Данные показатели приблизительны, потому что в данном случае, чем большим сечением используется проводник, тем безопаснее защита. Приемник с проводником воссоединяется при помощи сварки либо болтового соединения, где конец обжимается специальным наконечником. С крыши кабель спускают по , к поверхности которой его и крепят пластиковыми специальными хомутами. Хомуты на вертикали фиксируются дюбель-гвоздями. Обратим внимание на факт того, что кабель должен проходить вдали (на расстоянии не меньше 30 см) от металлических конструкций, типа водосточных или же водопроводных труб, лестниц и т.д.

Молниеотвод в виде примеров, рассмотренных выше, должен представлять собой оголенный проводник, то есть изолировать его, а тем более окрашивать ну никак нельзя. Приемник молнии можно соорудить не исключительно из меди, но и из оцинкованной стали, дюраля или же алюминия. Различные формы изолирования можно использовать на проводнике, который соединяет молниеприемник и заземлитель.

До недавнего времени практиковали воссоединение громоотвода с заземлителем, выполняющим двойную функцию: как заземление для электрической сети в доме, так и работающим заземлением для молниеотвода (рис.). На практике несколько позже выяснилось, что применяемой защиты недостаточно, поскольку разряды могут пробивать подобное заземление. Заземляющая система для громоотвода должна располагать теми же характерными свойствами, что и контур заземления для электросети в доме. Это автономное устройство, которое не должно совмещать две функции.

Понятие основных характеристик контура заземления нам известно с предыдущей нашей публикации. Если коротко анонсировать подобное устройство, то заземлитель можно сделать из металлических уголков в количестве пары-тройки штук либо из толстой трубы. Забивается металл ниже глубины промерзания грунта. Часто упрощают подбор необходимого материала и останавливаются на металлической спинке старой кровати, бочке из металла и много чем другом, главное, закопать как можно глубже.

Особого внимания заземлитель требует в период засухи либо на песчаных грунтах. По сухой почве ток трудно одолевает путь, поэтому потребуется ваша поддержка. Грунт в месте расположения заземлителя нужно стараться сохранять во влажном состоянии, это будет проще, если к тому месту подвести водосток с крыши, смыв с уличного душа либо умывальника, в крайнем случае, периодически выливать на площадь расположения конструкции ведро-два воды. Увеличения показателя электропроводности можно добиться следующим образом: один раз в течение нескольких лет в грунте проделывать небольшие отверстия, например, колышком и засыпать их селитрой или же солью. Такая процедура озеленению не повредит, поскольку сыпучие уходят в грунты и рассасываются в водах, а показатель электропроводности заметно увеличивается.

Внутренняя защита от ударов молнии: электрическая сеть в частном доме

Функцию внутренней защиты выполняют устройства специализированного направления, которые в качестве дополнения пристраиваются в домовую схему щитка и ВУ. Суть работы подобных устройств заключается в том, что даже при разряде вспышки неподалеку от строения, неминуемы скачки напряжения в сети и разнообразные помехи в радио и телетрансляции, что они и гасят. Природа возникновения подобных помех при непрямом воздействии поясняется электромагнитным полем, возникающим при ударе молнии, которое создает импульсные токи. Зарница в таком случае может возникнуть на расстоянии нескольких метров, даже километров.

При попадании разряда в жилое строение, молниеотвод может сбросить возникшее напряжение в контур заземлителя, в крайнем случае, вся мощь разряда ударит по электросети. Даже если энергия сойдет по громоотводу, то возникший излишек тока в проводке, все же подпортит имущество. Чаще всего из строя первой выходит наиболее чувствительная аппаратура: телевизоры, компьютерная техника, холодильники. Именно для таких случаев используют устройства ограничителей.

Ограничители перенапряжения (ОПН) имеют вид обычных автоматов (ВА), без наличия отключающего рычага. Активная составная устройства произведена из легированного металла, при впуске напряжения который ведет себя, как группа последовательно воссоединенных варисторов. Принцип работы рассматриваемого защитного элемента основывается на том, что проводность варисторов нелинейно находится в зависимости от приложенной интенсивности возникшего напряжения.

Рассматриваемые ограничители монтируются внутри вводно-распределительного устройства строения, между нолевым кабелем и заземлителем или же между тем же заземлителем и фазой. ОПН допустимо использовать как внутри помещений, так и в условиях открытого доступа воздуха при температурных показателях окружающей атмосферы в диапазоне -60 до +50 градусов. Различаются ограничители перенапряжения по уровню чувствительности восприимчивости к показателям тока перенапряжения, выпускаются и классифицируются по трем классам:

• ОПН класса «В» устанавливают в щитовой на входе. Предназначаются такие установки для сверхвысокого показателя напряжения, то есть от прямых попаданий ударных разрядов;
• устройство класса «С» монтируют относительно схемы после ОПН класса «В» , работает на защиту от наведенных напряжений;
• ограничители класса «D» монтируются для защиты особо чувствительной аппаратуры.

Опытные специалисты советуют применять в домашнем обиходе все три класса устройств и монтировать по схеме один за одним. Поясняется такая рекомендация тем, что ОПН разных классов имеют разные уровни чувствительности. Например, при прямом воздействии наведенных напряжений в щитке сработает ОПН класса «С», а при разряде молнии в непосредственной близости от жилого строения, работать будет только ограничитель типа «В». Поэтому и советуют не ограничиваться ОПН типа «D», думая, что жилище защищено. Приспособления, ограничивающие возникающие перенапряжения в сети, рассчитываются, как на однофазные, так и на трехфазные сети.

Несколько ниже приведем несколько схем, где на одной из них показано, как подключены ОПН в трехфазной сетке, при расположении их между проводником заземлителя и входным автоматом. Также можно рассмотреть однофазную сеть с подключенными устройствами ОПН между автоматом входа и проводом заземления.

Частный дом и загородные дачи нередко расположены на открытом пространстве, где единственным возвышением выступают сами постройки. Из-за чего во время грозового периода возникает существенная угроза попадания молний в здания. Такая ситуация угрожает не только поражением электротоком всем находящимся в нем людям, но и возможностью возгорания, которая приведет к пожару и существенной порче имущества. Так как никто не может предвидеть место попадания разряда, наиболее эффективным способом предотвращения его негативных последствий является громоотвод.

Именно поэтому для большинства владельцев частных домов и дачных участков актуально устанавливать громоотвод своими руками. Исключением могут быть постройки расположенные в низине, крыша которых находится ниже верхней точки грунта или попадающие в зону защиты соседней постройки и ее молниеотвода.

Устройство и принцип работы типового громоотвода

Рисунок 1: устройство громоотвода

Вся конструкция громоотвода представлена тремя элементами: молниеприемником, токоотводом и заземлителем. В зависимости от местных условий и ваших предпочтений каждый из них может иметь различное исполнение. Теперь разберем, зачем каждый из них нужен, и какой вариант выбрать в той или иной ситуации.

Молниеприемник

Из самого названия данного элемента происходит его назначение, по факту он выполняет роль электрода, принимающего электрический разряд молнии. Основной критерий для него – хорошая проводимость и термическая устойчивость, так как величина тока может достигать 100 – 200 кА, которая запросто пережжет тонкие проводники. В качестве молниеприемника могут устанавливаться:

• стержневые конструкции;
• решетка;
• трос;
• сама поверхность крыши.

Стержневые молниеприемники могут устанавливаться как непосредственно на самой крыше, так и на специальной металлической мачте. При этом их высота должна обеспечивать необходимую зону защиты для всех конструкций постройки. Поэтому такой молниеприемник актуален для зданий с небольшой площадью и высотой.

Рис. 2: стержневой молниеприемник

Такие стержневые устройства могут быть медными, алюминиевыми или стальными. Первые два обладают хорошей устойчивостью к коррозионному разрушению, благодаря чему такой громоотвод практически не теряет проводимости и сечения даже при длительной эксплуатации. Металлический штырь из стали, в отличии от двух предыдущих, куда менее подвержен оплавлению от протекания больших токов, из-за чего он куда лучше подходит для местности с частыми ударами молнии.

Рис. 3: сетчатый молниеприемник

Решетка в качестве молниеприемника используется для большой площади, к примеру, многоэтажных домов или торговых центров. В отличии от предыдущего варианта, она не влияет на дизайн постройки, поэтому может применяться в любых современных экстерьерах. Такой громоотвод должен иметь заданное сечение и размер ячеек, как правило, выбирается арматура не менее 6 мм 2 . Ее монтаж выполняется на безопасном расстоянии от крыши (не менее 15 см) через термоизолирующие несущие конструкции.

Рис 4: тросовый молниеприемник

Тросовый громоотвод представляет собой гибкий провод, который растягивается над защищаемой территорией или постройкой. Позволяет защитить длинный участок при меньших затратах материалов на громоотвод. Выполняется как на отдельно стоящих опорах, так и на крыше дачной постройки. В первом случае опоры устанавливаются в начале и конце участка, а во втором, в начале и конце крыши.

Если в качестве кровельного материала применяются токопроводящие варианты (профнастил, металлочерепица и прочие), их можно использовать в качестве молниеприемника для громоотвода. Но при этом должны соблюдаться такие условия:

• толщина металлического слоя не менее 4 мм для стали, 5 мм для меди или 7 мм для алюминия;
• под кровельным материалом отсутствуют легко воспламеняющиеся материалы (утеплители, стропила и т.д.);
• снаружи металл не покрыт диэлектрическим материалом.

Изготовление громоотвода из металлической кровли позволяет сэкономить средства на молниеприемнике.

Токоотвод

Представляет собой проводник, отводящий электрический ток от молниеприемника к заземлителю. Может выполняться из металлической проволоки или шины. Должен иметь сечение не менее 16 мм 2 , если изготовлен из меди, 25 мм 2 из алюминия, 50 мм 2 из стали. К токоотводу предъявляются такие требования:

• Должен изолироваться от стен и других конструкций дома;
• Для него выбирается наикратчайший путь протекания тока;
• Отсутствие изгибов и витков, на которых может произойти пробой воздушного промежутка;
• Достаточная проводимость в местах электрических соединений.

При необходимости токоотвод изолируется от поверхности дома при помощи кабельного канала или любым другим способом. Особенно актуальна такая процедура для зданий с токопроводящей отделкой или горючей поверхностью.

Заземлитель

Изготавливается в виде , который закапывается в грунт. В качестве материала применяются стальные или медные элементы, которые закапываются в землю. Формируется из арматуры или шины, требования к которым устанавливаются п.1.7.111 ПУЭ и приведены в Таблице 1

Таблица 1

Материал	Профиль сечения	Диаметр, мм	Площадь поперечного сечения, мм	Толщина стенки, мм
Сталь	Круглый:
черная		16	—	—
		10	—	—
	Прямоугольный	—	100	4
	Угловой	—	100	4
	Трубный	32	—	3,5
Сталь	Круглый:
оцинкованная	для вертикальных заземлителей;	12	—	—
	для горизонтальных заземлителей	10	—	—
	Прямоугольный	—	75	3
	Трубный	25	—	2
Медь	Круглый:	12	—	—
	Прямоугольный	—	50	2
	Трубный	20	—	2
	Канат многопроволочный	1,8*	35

Все детали заземляющего контура могут как закольцовываться и формировать замкнутую цепь, так и выстраиваться в сплошную линию. Разумеется, что замкнутый вариант считается более надежным. Размеры контура подбираются в зависимости от местных условий.

Рис. 5: пример установки заземлителя

Основное требование к заземляющему контуру – обеспечение установленной величины переходного сопротивления металл – земля, поэтому его лучше располагать в влажном слое, периодически поливать водой или обрабатывать материалами, уменьшающими переходное сопротивление и увеличивающими площадь тока растекания (древесный уголь и соль). Согласно п.1.7.103 ПУЭ сопротивление должно быть не более 5, 10 и 20 Ом для сетей с фазным напряжением 380, 220 и 127 В соответственно.

Расположение заземлителя делается не ближе 1 м от стен и 8 м от пешеходных дорожек. Так как в этой точке возникает шаговое напряжение, способное нанести удар током любому, кто находится в радиусе зоны поражения, поэтому приближаться к контуру во время грозы категорически запрещено, как и прикасаться к его токоведущим элементам.

Подготовка

На подготовительном этапе перед монтажом молниезащиты необходимо произвести расчет параметров будущего громоотвода и подобрать все элементы. Это позволит определить, попадут ли постройки в защитную зону и какие параметры необходимо изменить в случае возникновения недочетов.

Расчет защитной зоны

Если устройство молниезащиты предусматривает в качестве приемника решетку или поверхность крыши, то зона защиты будет полностью закрывать постройку. Но для тросовых и стержневых молниеотводов необходимо рассчитывать защитную зону.

Рис. 6: зона защиты стержневого молниеотвода

Посмотрите на рисунок, зона защиты представляет собой конус в пространстве, где вероятность попадания молнии значительно сокращается. Для определения параметров этого конуса по отношению к самому громоотводу и зданию производится расчет. Способы расчета зоны громоотвода для каждого типа выполняются на основании СО 153-34.21.122-2003.

Рис. 7: параметры зоны защиты стержневого молниеотвода

Посмотрите на рисунок, здесь изображены следующие параметры:

• x и y — расстояние от места установки молниеприемника до контура границы здания.

В зависимости от высоты установки громоотвода и требуемой надежности подбирается формула определения зоны, которую он защищает. Для этого используются данные из таблицы 2

Таблица 2

Надежность защиты	Высота молниеотвода h , м	Высота конуса h 0 , м	Радиус конуса r 0 , м
0.9	От 0 до 100	0,85h	1,2h
	От 100 до 150	0,85h	(1,2-10 -3 (h -100))h
0,99	От 0 до 30	0,8h	0,8h
	От 30 до 100	0,8h	(0,8-1,43·10 -3 (h -30))h
	От 100 до 150	(0,8-10 -3 (h -100))h	0,7h
0,999	От 0 до 30	0,7h	0,6h
	От 30 до 100	(0,7-7,14·10 -4 (h -30))h	(0,6-1,43·10 -3 (h -30))h
	От 100 до 150	(0,65-10 -3 (h -100))h	(0,5-2·10 -3 (h -100))h

Для определения радиуса зоны громоотвода на определенной высоте используется формула:r x =r 0 ×(h 0 -h x)/h 0

Рис. 8: зона защиты тросового громоотвода

На рисунке показана принципиальная схема зоны защиты для тросового громоотвода при его небольшой протяженности. При больших расстояниях из-за плохого натяжения в средней точке может возникать провисание, которое немного исказит границы защищаемой громоотводом области.

Рис. 9: Параметры зоны защиты тросового молниеотвода

Посмотрите на рисунок, здесь зона громоотвода характеризуется такими параметрами:

• h – высота самого громоотвода;
• h 0 – высота зоны защиты громоотвода;
• h x – высота в определенной точке (устанавливается на уровне крыши здания);
• r 0 – радиус зоны защиты громоотвода на земле;
• r x – радиус зоны защиты громоотвода в выбранной точке;
• L – длина троса громоотвода.

По величине необходимой надежности, в зависимости от высоты громоотвода, параметры зоны защиты вычисляются по формулам из таблицы 3.

Таблица 3

Надежность защиты	Высота молниеотвода h , м	Высота конуса h 0 , м	Радиус конуса r 0 , м
0.9	От 0 до 150	0,87h	1,5h
0,99	От 0 до 30	0,8h	0,95h
	От 30 до 100	0,8h	(0,95-7,14·10 -4 (h -30))h
	От 100 до 150	0,8h	(0,9-10 -3 (h -100))h
0,999	От 0 до 30	0,75h	0,7h
	От 30 до 100	(0,75-4,28·10 -4 (h -30))h	(0,7-1,43·10 -3 (h -30))h
	От 100 до 150	(0,72-10 -3 (h -100))h	(0,6-10 -3 (h -100))h

Радиус зоны громоотвода на высоте здания вычисляется по формуле: r x =r 0 ×(h 0 -h x)/h 0

Выбор материала для громоотвода

В качестве материала для громоотвода принято использовать три варианта: медь, алюминий и сталь. Медные громоотводы характеризуются длительным сроком эксплуатации и отличаются способностью сохранять свои параметры в течении всего периода установки даже на подземных участках. Но главным недостатком медного громоотвода является его высокая стоимость.

Алюминиевый характеризуется куда меньшим весом, поэтому создает незначительную нагрузку на несущие конструкции постройки. Также имеет хорошую проводимость электрического тока. Но, со временем, подвергается разрушению от атмосферных факторов и легко поддается механической деформации.

Стальные наиболее прочные, они легко выдерживают ветровые нагрузки а элементы такого громоотвода можно соединить сваркой, в отличии от медных и алюминиевых. Также он характеризуется низкой себестоимостью. К недостаткам стального громоотвода является высокое удельное сопротивление и подверженность коррозии.

Место установки

Для установки громоотвода должна выбираться самая высокая точка. Поэтому его размещают на крыше здания, если ее высоты недостаточно для попадания всей постройки в зону защиты, могут применяться специальные опоры или находящиеся поблизости деревья. Для определения актуального места установки громоотвода на план участка необходимо нанести зону защиты, полученную при расчете.

Рис. 10: зона защиты на плане постройки

Крыша является наиболее выгодным вариантом, так как пик зоны защиты будет расположен над зданием. Отдельно стоящая опора или несколько позволяют смещать защищаемую громоотводом область в нужную точку участка, и отлично подходит для ситуаций, когда строения рассредоточены на участке. Использование дерева в качестве опоры позволяет сэкономить на приобретении и установке металлической или железобетонной конструкции, но обуславливает ряд сложностей в процессе эксплуатации поэтому считается нежелательным вариантом.

Пошаговая инструкция изготовления громоотвода

Наиболее простыми вариантами для дачного громоотвода является стержневой и тросовый, их вы сможете реализовать своими руками. Чтобы не допустить ошибок и лишних затрат при монтаже молниеотвода, соблюдайте следующую последовательность.

Стержневого

Для сооружения громоотвода стержневого типа выполните следующие манипуляции:

Расстояние между ними и их высота подбирается таким образом, чтобы проводник не провисал к поверхности крыши и стен.

Тросового

Монтаж тросового громоотвода выполняется идентично. В зависимости от конкретной ситуации трос может натягиваться гибким тросом между опорами или устанавливаться на кронштейнах. В первом случае молниеприемник будет провисать при изменении натяжения, поэтому крепление на кронштейне жесткой медной или стальной проволоки куда выгоднее. Такая процедура выполняется в следующей последовательности:

Окончив установку любого из предложенных типов, обязательно проверьте сопротивление всей конструкции. В идеале проверка выполняется при помощи моста, но в домашних условиях подойдет и обычный мультиметр или контрольная лампочка.

Видео инструкции

Ежедневно на нашей планете случается около сорока тысяч гроз, которые сопровождаются атмосферными электрическими разрядами - молниями. Это природное явление способно серьезно навредить человеку, даже если он в этот момент находится в закрытом помещении здания - когда там отсутствует молниеотвод.

При попадании молнии в такое строение электрический разряд уходит в землю через водопроводные системы и электропроводку. Следовательно, опасности подвергается не только подключенное в этот момент в сеть оборудование, но и жизнь человека, который может получить сильнейший электрический удар, способный привести к летальному исходу.

Чтобы предотвратить подобные неприятные последствия, необходимо знать, как устроен молниеотвод (по-другому - громоотвод), а также где и как его необходимо использовать.

Что такое молниеотвод (громоотвод)

Молниеотвод жилого дома или строения другого вида назначения - это система, позволяющая отводить полученный электрический заряд непосредственно в землю, минуя контакт с важнейшими элементами объекта.

Основные виды систем молниеотводов:

Изначально интегрированный вариант. Монтаж молниеотвода этого типа выполняется непосредственно при строительных работах, а его составляющими частями являются некоторые элементы возводимого объекта.

Внешний вариант. Монтируется уже после завершения строительства.

Как устроен молниеотвод

Система громоотвода представляет собой конструкцию из трех основных частей:

Металлическая составляющая, которая помещается непосредственно в землю.

Конструкция (стальной стержень, провода, тросы), принимающая на себя удар молнии на крыше здания. Всегда располагается выше уровня крайней точки объекта.

Соединяющий металлический трос, по которому разряд потечет в землю, минуя строение.

Способы изготовления конструкций громоотводов:

С использованием одного из типов сварочных работ.

Другие способы крепежа элементов системы - клепка, прессовка, зажим и так далее.

Наличие всего необходимого для проведения подобных работ позволяет сотрудникам компании не только создавать гарантированно надежные системы защиты, но и эстетически качественно интегрировать их в экстерьер строения, даже если он оформлен с помощью большого числа различных материалов.

Компания «Алэф Эм» гарантирует своим клиентам качество и соблюдение всех стандартов изготовления. Минимальные значения проводящих элементов:

При использовании меди минимальный размер материала составляет 35 мм².

Для алюминия - 70 мм².

Для оцинковки - 50 мм².

Изготовлением молниеотводов, а также их монтажом должны заниматься опытные специалисты, так как отсутствие необходимых знаний может привести к ошибке в расчетах. А это - вероятность попадания всего или части разряда в системы здания, которые должны быть защищены. Особенно важным является наличие необходимого опыта при создании молниеотвода для деревянного дома, где неправильный расчет может легко стать причиной возгорания.

Компания «Алеф Эм»: качество - от профессионалов, цены - для всех

Компания «Алэф Эм» - профессионал в области грозозащиты. Специалисты высокого уровня выполнят точный расчет молниеотвода, а также надежно смонтируют конструкцию на любой тип здания.

Наши цены доступны, а результаты работы долговечны. Поэтому если вы задались целью купить молниеотвод в Москве, смело обращайтесь к нам - мы учтем все ваши пожелания и подберем оптимальный вариант защиты вашего здания от молний.

Прайс на молниеотводы как таковой отсутствует, поскольку каждый заказ - индивидуальный, и цена любой конструкции зависит от многих факторов: используемый проводник, внешние габариты строения, материалы, применяемые при его строительстве. В нашем каталоге представлены цены на комплектующие систем молниезащиты.

Часто задаваемые вопросы

1. Каков принцип работы громоотвода?

Поскольку молния - это очень большой выброс электрической энергии, произведенной самой природой, то ее перенаправление в сторону от жилого дома или любой другой постройки, которую необходимо защитить, можно обеспечить за счет простейших физических законов.

Т.к. это электричество в чистом виде, то оно передается по цепи, имеющей наименьшее сопротивление. Молниеотвод конструируется именно по этому принципу и предстает для молнии как подходящая цепь для передачи электрического тока. Таким образом, удар он принимает на себя и осаждает полученный разряд в землю, помогая спасти дом, электроприборы и т.д.

2. Действительно ли крыша, покрытая металлом, не требует дополнительной установки защиты от молний?

На самом деле ответ на этот вопрос вытекает все из тех же элементарных физических законов. Само металлическое покрытие выступает как цепь с низким сопротивлением, но если на нем установлены другие выступающие элементы, сделанные не из металла, то для них необходимо обеспечить качественную защиту от природной стихии.

3. Нам предложили установить отдельно стоящий молниеотвод. В чем его принципиальное назначение?

Основная и принципиальная задача такого типа громоотвода - защитить здание или комплекс построек от быстрой передачи полученного от разряда тока молнии по любым металлическим конструкциям самого объекта. Импульс принимает на себя отдельно стоящая конструкция. Для того, чтобы добиться такого эффекта, при установке особое внимание уделяется расстоянию до построек, при этом учитывается расстояние как по земле, так и по воздуху.

4. Нужен ли молниеотвод дому вблизи водоема, высоких деревьев и с мягким кровельным покрытием?

Да, безусловно, но не только в молниеотводе, но и в системе внутренней молниезащиты. Строго говоря, любой дом является неким магнитом, притягивающим разряд, поскольку его фундамент установлен в землю. Также влияние оказывает фактор наличия проводов для подачи электроэнергии, ведь они заземляются для избегания ударов током человека. Расположенное рядом озеро или другой крупный водоем повышает риск прямого попадания молнии. Такой же эффект оказывают и высокие деревья, находящиеся близко к крыше, даже если она неметаллического покрытия.

Резкие скачки напряжения, вызванные попаданием молнии непосредственно в линию электропередач также очень опасны. Такие скачки способны привести к короткому замыканию и пожару, перегоранию работающего от электричества оборудования и домашних приборов. Вот почему стоит обратить внимание и на внутреннюю защиту.

Несмотря на всю непредсказуемость, высказывание о том, что молния не бьет два раза в одно и то же место, в основном действия молнии являются предсказуемыми. Все знают, что она не выбирает определенную цель, а просто ударяет в предмет, который находится выше всего. Никто не сомневается в мощности этого природного явления. Молния может принести колоссальные разрушения как постройки, так и вывести из строя всю электротехнику. Если дом находится на возвышении, то есть опасность его поражения электрическим разрядом. Как же быть в таком случае? На помощь приходит молниеотвод.

Это прекрасное дополнение к дому, что поможет решить проблему с попаданием молнии. В регионах с повышенным образованием электрических разрядов обойтись без подобного агрегата попросту нельзя. Из этой статьи вы узнаете, как работает молниеотвод, что это такое, какие разновидности конструкций можно найти и из чего состоит молниеотвод. Это поможет купить правильное устройство.

История создания молниеотвода

Еще в далеком XVIII веке люди начали исследовать магнетизм и электричество. Известный исследователь из Америки, который еще являлся политиком и одним из авторов Конституции США, а потом и ее президентом, Бенджамин Франклин изучал заряженные частицы. Его умозаключения привели к тому, что остроконечные проводники имеют прекрасные электрические свойства. Бенджамин и предложил использовать металлические устройства, установленные выше других конструкций, в качестве предотвращения попадания молнии. Это и были первые молниеотводы. Именно Бенджамин Франклин считается отцом молниеотводов, которые используются повсеместно по сей день.

В 1752 году он поделился своими умозаключениями и идеями с другом Джоном Коллинсоном. Однако участники лондонского королевского общества не восприняли идеи Бенджамина и только посмеялись над ним. А вот успех пришел к нему тогда, когда в 1752 году Томас-Франсуа Далибар установил молниеотвод по описанию Франклина. Он узнал о нем, переводя книгу автора, понял принцип работы и заинтересовался устройством. Исследователи из Франции выразили поддержку американскому коллеге.

Как видно на фото, устройство от Далибара напоминало заостренный штырь из железа, высота которого 40 футов. Для надежности его установили на деревянную подставку, что не проводит электричество. Когда 10 марта 1752 года была сильная гроза, проводник покрылся первыми россыпями искр, длинна которых 4-5 см. Это было подобие современного молниеотвода, что указывало на возможность «ловли» заряда.

Если говорить о России, то впервые молниеотвод увидел свет в 1753 году. Его создали М.В. Ломоносов и Г.В. Рахманов. С течением времени это полезное устройство модернизировалось и приобретало привычный нам вид.

Разновидности молниеотводов

Теперь делом мы рассмотрим типы молниеотводов. Что касается самого понятия, то если говорить просто - это устройство, которое устанавливается на постройках и защищает их от ударов молнии. Молниеотводы изготавливаются из токопроводящих металлических прутов. Механизм очень бесхитростный. Он состоит из трех основных частей. Их в силах сделать даже непрофессионал. Детали собираются в единую конструкцию и используются по назначению.

Вот из чего состоит стандартный молниеотвод:

• приемник молний;
• токоотвод;
• заземляющий контур.

Приемник молний. Конструкция состоит из железного элемента, устанавливаемого выше кровли на 3-4 м. При этом есть два варианта монтажа изделия: на крыше дома или же рядом с ней. Молниеотвод дополняется токоотводом и заземляющим контуром. Токоотвод представляет собой толстую жилу из меди или стали. Электрический разряд, который попал в приемник молний, проходит по токоотводу и передается к заземляющему контуру. В этом и заключается принцип действия молниеотвода. Сам заземляющий контур передает ток в землю. Благодаря этому молния не причинит вреда человеку или строению. Хотя есть разные виды изделий, по сути, они имеют подобное устройство.

Молниеотводы виды:

Если вам нужно защитить свой дом от молний, то подобные изделия как никак лучше подойдут для этой цели. А вот какой именно молниеотвод выбрать, решайте сами.

Контур заземления молниеотвода

В основном заземление молниеотвода сделано точно так же, как заземления самого дома. Только вот важно обратить внимание на то, что контур заземления дома и контур заземления молниеотвода не должны быть связанными друг с другом. Они остаются двумя отдельными элементами. Ведь соединив приемник молний с заземлением дома можно за один раз потерять не только электроприборы, но и постройку в целом. Получается, что для защиты постройки от молний следует сделать отдельное заземление.

Сделать его не так сложно, как кажется. Вот несколько требований:

1. Длина или глубина электрода заземления молниеотвода должна составлять от 3 м. Так будет правильно с точки зрения безопасности.
2. Если говорить о самих электродах, то рекомендуемое сечение не должно быть меньше 25 мм. Заземление представляет собой сплошной прут из металла.
3. Что касается заземления дома, можно отметить, что его расположение может быть линейным. А вот заземление для молниеотвода делается в треугольном виде.
4. Следует придерживаться расстояния между вершинами треугольника, равного 3 м.
5. Электроды соединяются шиной в единый контур. Если она сделана из арматуры, то рекомендуемый диаметр 12 мм и больше. Когда шина сделана из металлической полосы, то размеры 50х6 мм.
6. Очень важно выполнить качественные соединения посредством сварки. Конструкция делается прочной и надежной. Итак, заземление выглядит как три электрода, соединенных вертикальными электродами.

Соединяем заземление и молниеприемник

Соединяющим элементом молниеотвода является токоотводящая или токопередающая часть. Без нее молниеотвод для дома будет бесполезным. К токоотводящей части тоже предъявляются особые требования. Ведь можно только представить, что будет если жила или прут попросту не выдержит нагрузки и перегорит. Тогда разряд молнии попадет в дом и беды не избежать. Вот почему так важно ответственно подойти к вопросу установки молниеотвода.

Ниже приводятся два важных нюанса, которые требуют беспрекословного выполнения при установке молниеотвода:

1. Первый момент - это сечение провода. Его должно хватать на передачу электричества от молнии. Если говорить о цельном медном проводе, то минимальное сечение - 6 мм. А если в качестве токоотвода используется стальной прут, то сечение выбирается 10 мм и больше.
2. Второй момент - процесс соединения провода с заземлением и молниеприемником. Задача упрощается, если все элементы молниеотвода сделаны из стали. Тогда соединение каждого элемента выполняется посредством сварочного аппарата. Что касается длины сварного шва, то она должна составлять не меньше 600 мм. Если же это медная жила, то для соединения потребуются специальные клеммы, которые выглядят как пластины. Они имеют ложбинки для кабеля и соединяются друг с другом винтами.

Еще стоит обратить внимание на фиксацию токоотвода к стене дома. В таком случае идеальный вариант - клипсы из пластика. А чтобы продлить эксплуатационный срок молниепровода, лучше изолировать его от внешней среды, используя кабель канал. Это своего рода оплетка на провод.

По сути, работа по установке молниеотвода завершена. Осталась самая малость. Важно защитить отдельные элементы кровли. Например, при наличии дымохода его требуется обмотать вокруг несколькими витками отводящей электричество жилой, соединив ее с приемников молний. То же самое делается с металлическими элементами водосточной системы: трубы и желоба. Если сделать это, то можно быть уверенными, что даже при сильной грозе дом будет защищен от молний.

Подведем итоги

Существует несколько разновидностей молниеотводов. Никто из нас не хочет, чтобы его жилище было повреждено молнией во время грозы. Береженного, как говорится, Бог бережет. Поэтому лучше заранее позаботиться о безопасности. К тому же себестоимость молниеотвода не так велика, чтобы игнорировать его установку. Здоровье дороже, поэтому не стоит затягивать с монтажными работами. Не зря же Бенджамин Франклин провел столько исследований и создал молниеотвод, защищающий от молний.

Что может быть выше безопасности своей семьи? Это скорее риторический вопрос, который наталкивает на мысль о том, что необходимо сделать все зависящее от хозяина, чтобы максимально предотвратить вероятность возникновения несчастного случая дома. Одной из процедур, которая для этого может потребоваться, является установка громоотвода. Что это за конструкция и как ее правильно монтировать своими руками? Статья посвящена этим вопросам.

Зачем нужна конструкция

Предсказать место удара молнией можно, но это довольно сложно, т. к. одновременно существует несколько точек, куда она может ударить. Желательно создать для нее приспособление, которое будет брать на себя основной удар. Такой конструкцией является громоотвод. Его задачей является прием высоковольтного электрического разряда и его рассеивание. При отсутствии громоотвода в частном доме может произойти непоправимое. Если разряд дойдет до сети питания дома, то выйдет из строя практически вся техника, которая подключена к электричеству. Кроме того, молния может привести к пожару.

Конструкция громоотвода не является слишком сложной, поэтому ее можно соорудить самостоятельно, затратив немного времени. Ниже будут описаны материалы, которые необходимы для всей конструкции. Их стоимость невысока, а некоторые из них уже могут быть в наличии на даче или в загородном доме.

Компоненты конструкции

Всю систему можно разделить на три основных компонента, без одного из которых она не будет функционировать:

• молниеприемник;
• модуль-проводник;
• заземление.

Для каждого из этих элементов применяются свои материалы.

Токоприемник

Этот элемент в громоотводе принимает на себя первый и основной удар. Его задачей является привлечь удар молнией, чтобы она не попала в другие строения, находящиеся в радиусе действия системы громоотвода. Чем выше находится токоприемник, тем выше его эффективность. Он может быть реализован несколькими способами:

• штырь;
• сетка;
• трос;
• крыша.

В специализированных магазинах можно найти готовую конструкция штыря громоотвода, которая устанавливается на крышу. Производитель предусматривает устойчивость конструкции к сильному ветру, а также элемент для простого крепления конструкции к поверхности. В качестве материала для токоприемника может использоваться медь, сталь или алюминий. Хорошей проводимостью и меньшим сопротивлением обладает медь, но и стоимость такого изделия будет значительной. ГОСТ предусматривает определенные параметры, которым должен соответствовать этот модуль громоотвода. Например, его высота должна быть не меньше 50 см от уровня кровли. Кроме того, сечение проводника громоотвода зависит от материала и для меди составляет 35 квадратных миллиметров, а для стали - 70. Для каждого строения может быть смонтирован отдельный громоотвод.

На высоких зданиях также могут устанавливаться штыри в качестве приемника громоотвода, но в некоторых случаях также применяется металлическая сетка. Она изготавливается из арматуры. При этом ее размеры также стандартизированы. Минимальный диаметр арматуры составляет 6 мм. Ячейки внутри конструкции громоотвода не должны быть больше 12 метров в размере. Для частных домов, кроме штыря, может быть также использован и трос. Установка такого громоотвода выполняется вдоль конька. Он должен покрывать всю протяженность крыши. Трос может быть закреплен на деревянных или металлических опорах. Для последнего варианта потребуется изолировать стойки от плоскости кровли резиной или другим материалом. Диаметр троса должен быть не меньше 5 мм.

Обратите внимание! В некоторых случаях в качестве молниеприемника в громоотводе может использоваться металлическая крыша.

При этом толщина облицовки должна быть не меньше 0,4 мм. Кроме того, кровельный настил должен быть изолирован от стропильной системы, а последняя не должна быть легковоспламеняемой. Это касается и утеплителя под кровлей.

Промежуточный модуль

Промежуточным модулем в громоотводе является токоотводная часть. Ее задачей является передача импульса от приемника к контуру рассеивания. При изготовлении этой части громоотвода следует соблюдать все стандарты. Причина заключается в том, что импульс может пойти в ненужном направлении, если будет допущена ошибка. В качестве проводника используется проволока с диаметром не меньше 6 мм. При этом с приемником и контуром проводник должен иметь болтовое и сварное соединение. Промежуточный модуль громоотвода должен быть изолированным, чтобы жильцы не могли с ним взаимодействовать. Путь, который должен проходить импульс от приемника до контура заземления должен быть кратчайшим, что влияет на выбор пути прокладки элемента.

Контур заземления

Заключительный модуль громоотвода. Сразу стоит сказать, что для громоотвода должен быть свой контур. Его нельзя объединять с общим заземлением в частном доме. Это связано с тем, что импульс без особых усилий может пойти в домашнюю сеть питания, что сведет эффективность всей конструкции к нулю. Конечный модуль громоотвода представляет собой прямую или треугольную конструкцию, которая вкапывается в землю. Глубина погружения будет зависеть от качества грунта и близости грунтовых вод. В стандартной ситуации отрезки арматуры с длиной в 2 метра забиваются на глубине в 80 см и после этого соединяются металлическим уголком. В случае близости грунтовых вод штыри в контуре могут отсутствовать, а используется только сварной треугольник.

Обратите внимание! Требуемое сечение проводника, который будет использован в контуре заземления должно быть не меньше 100 мм2.

Проведение расчетов

Перед тем как приступить к выводу цифр громоотвода, необходимо понимать, что при установке громоотвода допускается две зоны, которые имеют различную эффективность защиты. Первая обеспечивает отвод до 99,5% импульса. Во втором случае этот процент уменьшается до 95%. На практике это означает, что во втором случае окружность громоотвода, которая покрывает здание является меньшей. Защитное действие всей системы можно сравнить с колпаком в виде конуса. Его вершина находится на крайней точке приемника. От нее под углом формируется окружность, которая и является зоной защиты. Одна из окружностей проходит на уровне крыши, а вторая - на уровне земли. Первая должна полностью покрывать всю площадь дома.

Чаще всего требуется выяснить необходимую высоту конуса громоотвода, чтобы нижняя часть конуса покрывала требуемую территорию. Высота в этом случае обозначается как h1 и является также высотой воображаемого конуса. В расчетах также используются переменный коэффициент R1, который обозначает радиус окружности на уровне земли. Потребуется знать высоту здания, которая вводится в формулу как h0, соответственно радиус на уровне здания обозначается как R0. Если требуется получить данные для первой зоны защиты, тогда расчеты проводятся по таким формулам:

• h1 = 0,85×hx (hx - высота токоприемника);
• R1 = (1,1-0,02) × hx;
• R0 = (1,1-0,02) × (hx — h0/0,85).

Для второй зоны защиты расчеты будут выглядеть таким образом:

• h1 = 0,92×hx (hx - высота токоприемника);
• R1 = 1,5 × hx;
• R0 = 1,5 × (hx — h0/0,092).

Благодаря таким подсчетам можно получить требуемые параметры для конкретного здания.

Монтажные работы

Закупку материала для громоотвода следует производить уже после того, как были получены требуемые цифры. Начинать работы проще всего снизу, поэтому необходимо заранее выбрать место, где будет находиться контур заземления громоотвода. Он должен быть удален от входа, а также от прогулочных площадок. Выкапывается приямок на требуемую глубину и кувалдой забивается арматура до требуемого уровня. После этого делается обварка арматуры металлическим уголком. На этом контур громоотвода можно считать завершенным, но закапывать его еще не стоит. Делается небольшой вывод под токопровод громоотвода.

Следующим шагом выполняется монтаж молниеприемника. Его необходимо закрепить на самой высокой точке кровли. У основания должно быть несколько точек крепления к кровле. Между основанием и кровлей должен быть установлен изолятор. Если токоприемник громоотвода имеет большую высоту, то его можно выполнить в форме конуса, сварив между собой арматуру различных диаметров. В некоторых случаях для повышения прочности конструкции используются растяжки в виде троса. После фиксации молниеприемника громоотвода можно приступать к промежуточному звену, которым выступает токоотвод.

О материале, из которого он должен быть изготовлен, сказано выше. Лучше понести большие расходы, но подготовить его из меди. Под токоотвод на кровле монтируются специальные держатели, которые также должны быть изолированы от поверхности. Для металлочерепицы и профнастила есть готовые модули, которые просто фиксировать к настилу. Укладку проводника лучше производить по коньку кровли или по ендовым, чтобы он сочетался с общим внешним видом. Место, где токоотвод громоотвода будет спускаться к земле должно быть хорошо изолировано. Для этих целей можно использовать кабель-канал или гофру. Когда токоотвод соединен с контуром заземления, последний можно закопать. Описание процесса монтажа громоотвода также есть в видео ниже.

Резюме

Как видно, громоотвод можно рассчитать и смонтировать самостоятельно. При выполнении работ на высоте необходимо соблюдать все правила техники безопасности для таких работ. Лучшим решением будет работа с напарником, который сможет подавать весь необходимый инструмент, а также расходные материалы. Страховочный пояс должен быть надежно зафиксирован веревкой к прочной опоре.