Молниеотвод

Заземлители

Заземлителем (заземляющим электродом) называется соединенный при помощи токоотвода с молниеуловителем проводник (или система проводников), находящийся в непосредственном соприкосновении с почвой и предназначенный для отвода в нее зарядов, несомых молнией.

Достаточно низкое сопротивление растеканию заземлителей является необходимым условием эффективности защитного действия громоотвода и безопасности людей, находящихся вблизи них.

Если сопротивление растеканию заземлителя много больше, чем сопротивление заземления защищаемого объекта, то молния может поразить последний даже в том случае, если высота и расположение молниеуловителей выбраны правильно.

Заземлители подразделяются на естественные и искусственные

Лучшими и наиболее часто применяемыми естественными заземлителями являются водопроводные трубы, которые должны быть использованы в первую очередь, а также колодцы, фундаменты сооружений и т. д. В качестве искусственных заземлителей применяются металлические трубы, плиты, сетки, рельсы и т. п., закопанные в хорошо проводящие слои земли.

В тех случаях, когда защищаемое сооружение стоит на скале или другом весьма мало проводящем грунте, заземлители обязательно должны быть закопаны в ближайшем слое грунта с хорошей проводимостью или быть погруженными в ближайший водный источник. В этом случае токоотводы, идущие по стене защищаемого сооружения или по мачте с молниеуловителем, соединяются с заземлителями, зарытыми в месте с достаточно низким сопротивлением растеканию при помощи провода или системы проводов, проложенных в земле. Эти провода считаются в этом случае частью заземлителя. Сечение всех элементов заземлителя берется во всяком случае не менее сечения токоотводов. Кроме того для защиты железных заземлителей от коррозии они должны быть оцинкованы. Все места контакта в системе заземлителей должны быть тщательно выполнены и предохранены от коррозии обмазкой смолами.

Сопротивление растеканию

Сопротивление растеканию, если в качестве заземлителя использован водопровод, не должно превышать 1 Q. Сопротивление растеканию искусственных заземлителей колеблется в широких пределах в зависимости от свойств грунта, уровня грунтовых вод, времени года и должно быть по возможности низким.

В тех случаях, когда по свойствам грунта обеспечить низкое сопротивление растеканию затруднительно, прибегают к т. н. «солению грунта», которое заключается в том, что почва в месте закопки заземлителя перемешивается с угольным порошком и поваренной солью, а после закрытия заземлителя трамбуется и поливается водой.

При проектировании и устройстве громоотвода необходимо учитывать не только характер защищаемого сооружения, но и специфические особенности местности, в которой оно расположено. Сооружения, расположенные на высоких открытых местах и в местах, где по наблюдениям местных жителей или на основании опыта прошлых лет можно ожидать частых ударов молнии, должны защищаться с большей степенью надежности.

Виды

В общем случае можно выделить следующие виды громоотводов, применяемых на практике:

• наиболее распространенные, благодаря низкой стоимости и простому устройству, но оттого не менее эффективные, стержневые молниеотводы;
• тросовые молниеотводы обеспечивают защиту протяженных объектов типа длинных строений или высоковольтных ЛЭП;
• сетчатым молниеотводам, обладающим наибольшей эффективностью, отдают предпочтение в случае защиты особо важных объектов.

Стоимость сетчатого громоотвода весьма высока. Поэтому, несмотря на высокую степень защиты, такие устройства применяются крайне редко, когда молниезащита имеет особое значение. Тросовые и стержневые системы примерно равнозначны по эффективности, но из-за простоты в обслуживании и небольшой разницы в стоимости последние имеют приоритет в применении.

Отдельным видом молниеотводов является активные системы молниезащиты. Внешне они практически ничем не отличаются от стержневых устройств.

Разница лишь в том, что в молниеприемник (самый кончик) встраивается электронное устройство, способствующее генерации высоковольтных импульсов во время грозы. Создавая такую «приманку» для молнии, активные системы в буквальном смысле ловят ее. Устройство такого типа принято считать самыми эффективными.

Есть компании, освоившие производство молниеотводов на промышленной основе, но зачастую эти устройства, учитывая их простоту, делают самостоятельно.

Молниеотвод (громоотвод) – что это такое и как его сделать своими руками

Молния, особенно в темную часть суток, – завораживающее зрелище. Но не стоит забывать, что она несет с собой реальную угрозу. Молния – это гигантский электрический разряд с напряжением до миллиарда вольт. Попадание молнии в какой-либо объект может нанести ему непоправимый ущерб. Ученые давно искали способ обезопаситься от ударов молний. Их усилия были вознаграждены в XVIII веке, когда был изобретен громоотвод или, как более правильно, молниеотвод.

“Громоотвод” – Что это такое?

Считается, что первый громоотвод изобрел Бенджамин Франклин. Принцип, заложенный в это открытие, не претерпел особых изменений до сих пор. Любой электрический разряд протекает по цепи наименьшего сопротивления. И система молниезащиты какого-либо сооружения – это искусственно созданный участок минимального сопротивления. Защитное устройство состоит из молниеприемника, токоотвода и заземляющего устройства. Эти три элемента должны принять и надежно отвести удар молнии от сооружения в землю.

Молниеотвод: три в одном

В качестве молниеприемника могут выступать :

Штырь. Его выполняют из стальной трубы (диаметр 25-30 мм), стальной проволоки (диаметр 9-14 мм) или стального профиля сечением не менее 70 кв. мм. Этот тип приемника крепится по краю кровли. Его высота – около 1,5 м.

Трос. Лучший вариант для двускатной крыши. Натягивается по коньку крыши на высоте 0,5 м между двумя опорами по ее краям. Материал – стальная «оцинковка» проволока сечением 35 кв. мм.

Сетка. Каркас с ячейками из арматуры (толщина 6 мм), закрепленный над кровлей на расстоянии около 150 мм.

Сама крыша. Вариант для случаев, когда материал кровли изготовлен из металла (металлочерепица, профнастил).

Штыревой приемник лучше подходит для металлических кровель, трос – для деревянных или шиферных кровель, сетка – для черепицы.

Токоотвод – проводник, выполняемый из стали сечением 50 кв. мм. Стыкуется с молниеприемником с помощью сварочного или болтового соединения. Расстояние от стены дома до токоотвода – не менее 15-20 см. Он должен спускаться вниз по кратчайшему пути. Соединять элементы токоотвода и заземления лучше сваркой.

Заземление – нижняя часть громоотвода, обеспечивающая надежный контакт токоотвода с грунтом. Заземляющий контур выполняют на расстоянии не менее пяти метров от входа в дом. Расстояние от фундамента – один метр. В землю вбиваются три электрода и соединяются заземлителями в виде треугольника на глубине 0,6-0,9 метра. Сечение заземлителей – 80 кв. мм. Чем суше почва, тем глубже должен быть вкопан контур.

После окончания работ нужно протестировать установку на сопротивление. Оно не должно превышать показатель 10 Ом .

Изложенные данные применимы для небольших домов, для конструкции молниезащиты крупных коттеджей лучше сделать дополнительные расчеты. В качестве материала конструкций предложена сталь, как самый доступный материал. Медь и алюминий – предпочтительнее, но дороже. В любом случае, молниеотвод желательно выполнять из одного металла.

Теперь, когда жилище находится под такой защитой, его обитателям не страшна ни одна гроза.

Просмотров: 455 | Опубликовано: Пятница, 10 Апрель 2020 06:40 |

Как сделать громоотвод в частном доме своими руками

Принцип работы системы

Для начала разберемся с тем, как работает молниезащита частного дома и что нужно для ее создания. Наглядно увидеть все составляющие элементы системы Вы можете на данной схеме:

Как Вы уже поняли, металлические стержни на крыше являются молниеприемниками, которые отводят опасный разряд на землю через токоотвод и специальное заземление.

Бытует мнение, что если рядом с домом установлена телефонная вышка, можно не делать громоотвод в частном доме. Это неправильно, т.к. лучше потратить чуть-чуть времени и обеспечить себе полную защиту от удара молнией. Чтобы Вы знали, каким должен быть молниеотвод и как его правильно сделать своими руками, ниже мы по отдельности рассмотрим особенности выбора каждого из элементов системы.

Краткий обзор по монтажу молниезащиты

Составляющие элементы защиты

Молниеприемник

Основная задача – правильно подобрать молниеприемник, который должен обеспечить полную защиту дачного домика в зоне своего действия. На сегодняшний день в качестве приемника молнии может выступать штырь, сетка, трос либо сама крыша. Подробно рассмотрим особенности применения каждого из вариантов в частном доме.

Что касается штыря, существуют уже готовые изделия от производителей, которые имеют подходящую форму и удобное крепление. Как правило, металлом изготовления молниеприемника является медь, алюминий либо сталь. Наиболее подходящим и эффективным является первый вариант. Для того, чтобы приемник хорошо справлялся со своей задачей, его сечение должен быть не меньше 35 мм2 (если медь) либо 70 мм2 (стальной стержень). Что касается длины стержня, в бытовых условиях рекомендуется применять приемники длиной от 0,5 до 2 метров. Штыри удобно использовать для того, чтобы сделать громоотвод на садовом домике, бане либо другой, небольшой постройке.

Металлическая сетка также может продаваться в уже готовом виде. Как правило, сетчатый молниеприемник представляет собой ячеистый каркас из арматуры, толщиной 6 мм. Размер ячеек может составлять от 3 до 12 метров. Чаще всего такой вариант молниезащиты используется в многоквартирных домах и больших зданиях, к примеру, торговых центрах.

Ну и последний вариант – кровля в качестве приемника, может использоваться в том случае, если крыша жилого дома крыта профнастилом, металлочерепицей либо другим металлическим кровельным материалом. При таком варианте громоотвода к крыше предъявляются два важных требования. Во-первых, толщина металла должна быть не менее 0,4 мм. Во-вторых, под кровлей не должно быть легковоспламеняющихся материалов. Сделать громоотвод в частном доме с металлической крышей можно намного быстрее и при этом сэкономив на покупке специальных молниеприемников.

Обращаем Ваше внимание на то, что если Вы будете использовать сетку, ее монтаж должен осуществляться на высоте не менее 15 см над самой крышей!

Токоотвод

В качестве токоотвода для частного дома используется 6-милиметровая проволока из меди, стали либо алюминия. Соединяться с молниеприемником и системой заземления проволока должна болтами либо сваркой

Единственное, но очень важное требование к токоотводу – он должен быть изолирован от окружающей среды и проходить к земле по самому кратчайшему пути. Что касается изоляции, на дачах и загородных домах популярностью пользуется использование обычных кабельных каналов, которые также применяют, если нужно сделать открытую проводку в доме своими руками

Заземлитель

Ну и последний элемент громоотвода – заземляющий контур. Чтобы не делать материал слишком объемным, мы выделили под данный вопрос отдельную статью – как сделать заземление в частном доме. Рекомендуем ознакомиться с информацией, чтобы Вы знали все тонкости данного этапа.

Итак, с составляющими элементами молниезащиты на крыше мы ознакомились, теперь рассмотрим, как правильно сделать громоотвод своими руками.

Надежный громоотвод на даче — видео урок по созданию

Инструкция по изготовлению

Вот и вся технология создания системы защиты от молнии. Как Вы видите, сделать громоотвод в частном доме своими руками совсем не сложно, главное правильно произвести расчетные работы. Рекомендуем обязательно просмотреть видео инструкции, в которых все этапы монтажа молниеотвода рассмотрены более подробно.

Похожие материалы:

Последовательность установки внешней части громоотвода

Ознакомившись выше, как работает громоотвод, становится понятно, что установка молниезащиты не очень сложна и при наличии определённых навыков и умений легко выполнима. Но, если ранее подобные работы не проводились и некоторые процедуры вызывают сомнения, то лучше не рисковать и прибегнуть к услугами профессионала. Началом работ, перед тем, как будет монтироваться громоотвод для дачного или жилого дома, становится проектирование с нанесением необходимых расчётов устанавливаемой молниезащиты.

Как сделать молниеотвод, от проектирования до монтажа, рассмотрено ниже, взяв за пример установку системы со штыревым молниеулавливателем и треугольным контуром заземления, так как она является самым распространённым вариантом защиты от опасных грозовых факторов.

Изготовление своими руками

Существует множество народных способов, как сделать громоотвод на даче своими руками. Лучше всего доверить это дело профессиональной бригаде, специально занимающейся установкой защитных антигрозовых систем. Однако для тех, кто решил действовать самостоятельно, рекомендуется следовать проверенному алгоритму. Для начала необходимо грамотно рассчитать конструкцию, затем правильно выбрать материалы, а также определить место установки и только после этого приступать к монтажным процедурам. Рассмотрим детально каждый из этих этапов.

Правильный расчёт

Первое, с чего следует начинать построение молниезащиты, это определение высоты верхней точки приёмника. Проще всего рассчитать её для штыревой модификации по следующей формуле:

H=(Rх+1,63Hx)/1,5

H – расстояние от поверхности земли наивысшей точки приёмника,

Hx – высота конька дома,

Rх – защитный радиус действия,

Цифры 1,5 и 1,63 – расчётные коэффициенты.

Например, если необходимо создать защиту в радиусе 15 метров на участке с домом высотой 7 метров, высота верхней точки молниеприёмника согласно формуле должна быть:

(15+7х1,63)/1,5=17,6 метров.

При этом необходимо учитывать, что защитная зона в пространстве имеет форму конуса с вершиной в точке пика приёмника и основанием.

Видео описание

Смотрите на видео, как недорого сделать громоотвод своими руками:

Подбор материалов

Эффективно решить задачу о том, как сделать громоотвод в деревянном доме, можно если правильно выбрать материалы. В качестве проводников рекомендуется использовать медь, сталь или алюминий. Например, для возведения стандартного штыревого громоотвода потребуется закупить следующие расходники:

• Стальной стержень для приёмника поперечником не менее 50 мм².
• Медный провод для токоотвода сечением от 16 мм².
• Асбестоцементную трубу подходящей высоты.
• Медные штыри для заземляющего контура.
• Элементы крепежа.

Дешевле использовать сталь для конструкции громоотвода частного дома, однако медь обладает наилучшими токопроводящими свойствами и требует меньшей площади сечения проводников, а значит, обустройство будет легче и быстрее.

Стержень для громоотводаИсточник ytimg.com

Место монтажа

Ещё один важный аспект, касающийся того, как сделать громоотвод в частном доме самому, это правильный выбор места его установки. Есть два основных варианта:

1. Непосредственно на крыше.
2. На рядом стоящей конструкции.

В первом случае приёмник устанавливается с помощью кронштейнов на кровле, во втором – на специальной матче, столбе, трубе от котельной, дереве. При этом чем ближе конструкция к дому, тем меньший защитный радиус потребуется и тем ниже нужно монтировать стержень.

Не последнее значение имеет место установки заземляющего контура. Чтобы избежать случайного пробоя электрического тока в момент удара молнии и поражения окружающих построек, животных или людей через грунт, его располагают на минимальном расстоянии – 1 метр от стен жилья и 5 метров от тротуаров, вольеров, дорожек.

Видео описание

Смотрите в этом ролике, как устроена и работает комплексная молниезащита для коттеджа:

Инструкция по установке своими руками

Самостоятельный монтаж громоотвода выполняется следующим образом:

1. Рассчитывается высота установки приёмника, исходя из требуемого защитного радиуса.
2. Выбирается материал.
3. Определяется место монтажа.
4. Выполняется закрепление молниеприёмника.
5. Проводится токоотвод.
6. Выкапывается траншея или котлован, вбиваются и соединяются между собой штыри заземлителя.
7. Токоотвод соединяется с заземляющим контуром.

Видео описание

Смотрите в этом видео основные моменты монтажа молниезащиты для частного дома:

Коротко о главном

Правильно построенный молниеотвод защищает дом от пожара, технику от порчи, а людей и животных от страшных последствий поражения электрическим током. Устройство не предотвращает грозовой разряд, но эффективно ловит и безопасно передаёт его в землю. Существует несколько вариантов, как сделать громоотвод на даче

• Стержень.
• Трос.
• Сетка.

Все они состоят из молниеприёмника, токоотвода и заземляющего контура. При изготовлении громоотвода своими руками прежде всего необходимо правильно рассчитать высоту его установки, исходя из требуемого защитного радиуса. Далее нужно правильно выбрать материалы для его основных частей, грамотно определиться с местом установки и выполнить монтаж в соответствии с рекомендуемыми требованиями безопасности.

Компоненты молниезащиты

Устройство молниезащиты – это три части одной конструкции:

• приемник;
• отводящий контур;
• заземляющий контур.

Приемник молний

Изготавливают его из металлического прута диаметром не меньше 6 мм. Как уже говорилось выше, есть разные конструктивные варианты приемника.

1. Торчащий вверх штырь. Его длина варьируется от 20 см до 2 м. Основное требование – установка на самой верхней точки крыши. Это может быть конек, торчащая труба (дымоход, вентиляция и прочее), телевизионная антенна.
2. Проволока, а еще лучше – стальной трос диаметром не менее 6 мм. Натягивают трос по ребрам кровли: конек, стыки между скатами вальцовой крыши, ендовы. Главное требование – расположить трос так, чтобы он не касался кровельного материала, и натянуть его между двумя диэлектрическими опорами, к примеру, между деревянными брусками.
3. Сетка. По сути, это проволока, уложенная в виде решетки с шагом 1-1,5 м. В частном домостроении используется редко. Только в том случае, если площадь крыши достаточно большая. Оптимально – использовать на плоских кровельных конструкциях.

Натянутый по коньку крыши тросИсточник gid-str.ru

Отводящий контур (токоотвод)

Это промежуточный элемент, по которому электрический разряд перемещается в грунт. Изготавливают его также из металлической проволоки диаметром не меньше 6 мм. С одной стороны он соединяется с молниеприемником, с другой с заземлением. Способ соединения – электросварка или болты

При этом важно стык зачистить и закрасить, потому что он находится под открытым небом, а значит, подвергается природным нагрузкам, поэтому быстро заржавеет и перестанет быть проводником. Если используется болтовое соединения, то их покрывают специальной защитной смазкой

Важно – прокладывать отводящий контур надо по минимальному расстоянию. Линия прокладки должна быть прямолинейной с минимальным количеством изгибов и отводов

Как показывает практика, именно на изогнутых участках появляются точки возгорания.

Токоотвод, проложенный по стене домаИсточник makemone.ru

Контур заземления

В устройстве защиты от молний в частном доме заземляющий контур является самым уязвимым в плане коррозии металлов. Он располагается в земле, тем более, все время подвергается электрическим разрядам. Поэтому его изготавливают или из медных профилей, или из стальных легированных.

Хотя необходимо отметить, что для всех элементов используются проводники разного сечения и материала. В таблице ниже показано соотношение частей молниезащиты с сечением используемых проводников. Внутреннее наполнение таблицы – это сечение проволоки.

Части молниезащиты	Материал проводника
сталь	медь	алюминий
Приемник	50 мм² – d8 мм	35 – 6	70 – 10
Токоотвод	50 – 8	16 – 6	25 – 6
Заземление	80 – 10	50 – 8	Не применяется

Штыри, которые будут вбиты в землюИсточник remboo.ru

Особенности монтажа

Монтаж молниезащиты на частном доме выполняется по заранее составленному проекту. В процессе проектирования следует :

• выбрать конструкцию молниеприемника (обычно это стержневой или тросовый вариант);
• определить высоту установки стержневого элемента, чтобы дом был полностью защищен либо выбрать, исходя из размера крыши, подходящее количество мачт для тросового элемента;
• выбрать место установки заземляющего контура (расстояние до стен дома – не менее 1 метра, до входной группы и дорожек – не менее 5 метров, поблизости не должна располагаться детская игровая площадка, место для отдыха и т.д.);
• рассчитать длину токопровода от молниеприемника до дальнего конца заземляющего контура;
• подобрать материалы для сборки конструкции.

Для выполнения монтажных работ потребуется использовать лопату штыковую, сварочный аппарат, пластиковые крепления для токопровода, а также молоток и электродрель вместе с крепежом.

На первом этапе готовят траншею под заземление – она представляет собой прямую линию длиной в три метра или контур в виде треугольника. В первом случае электроды вбивают в землю по концам траншеи, соединяют их лентой, профилем или прутом из того же металла при помощи сварки. Во втором случае три электрода располагаются в вершинах треугольника, их также соединяют перемычками.

Контур заземления в виде треугольника

Заземляющий контур должен быть расположен на глубине от 0,8 метра

Важно установить его на таком уровне, где грунт всегда остается влажным. Если почва пересыхает на большую глубину, ее требуется постоянно увлажнять. Песчаный грунт пропитывают раствором соли, чтобы повысить электропроводность

Песчаный грунт пропитывают раствором соли, чтобы повысить электропроводность.

Ленту или провод токоотвода приваривают одним концом к молниеприемнику, другим – к заземлителю, причем токоотвод должен пролегать по всей длине перемычки между электродами и крепиться к ней сваркой в нескольких точках. Места сварки окрашивают антикоррозийной краской .

Токоотвод не должен касаться стен дома, его крепят при помощи специальных элементов из материала, не проводящего ток. Если стены и кровельное покрытие выполнены из материала, неустойчивого к возгоранию, промежуток между конструкциями и токоотводом должен составлять не менее 10 см.

Различия в технологии монтажа стержневой и тросовой установки касаются только обустройства молниеприемника.

Монтаж тросового молниеотвода

Молниеприемником служит металлический трос, натянутый горизонтально над коньком, где устанавливается две или четыре металлические мачты (в соответствии с размером крыши), закрепленные на деревянных брусьях, чтобы исключить контакт металла с кровлей. К этим мачтам крепят концы натянутого троса, он не должен провисать. К одному концу троса при помощи сварки или болтового соединения прикрепляют токоотвод.

Расположение тросового молниеотвода над коньком

Если на крыше имеется дымоходная труба, вокруг нее следует выполнить несколько витков троса и прикрепить его концы к уже смонтированному горизонтальному молниеприемнику.

Для использования в качестве молниеприемника тросовой системы нужен металлический неизолированный провод (проволока) диаметром не менее 6 мм.

Монтаж стержневого молниеотвода

Стержневой молниеприемник представляет собой металлический штырь длиной 30-160 см. Вместо штыря допускается использовать трубу, но в этом случае ее верхний торец необходимо заварить, установив заглушку.

В качестве опоры для стержневого молниеприемника можно использовать :

• установленную на земле высокую мачту;
• телевизионную антенну;
• дерево, высота которого сравнима или превышает высоту дома;
• станину для кровли.

Антенна в качестве опоры для молниеприемника

К мачте штырь молниеприемника крепят болтами либо сваркой (если станина металлическая). Затем монтируется токоотвод.

По завершении работ проверяют сопротивление готового громоотвода. Необходимо удостовериться, что оно не превышает 10 Ом .