Молниезащита для загородного дома: что, зачем и как

Поделиться



Все хорошо знакомы с грозой и ее самым опасным проявлением — молнией. И хотя в средней полосе России грозы обычно бывают только в теплое время года, опасность пострадать от молнии не становится от этого меньше. 



Ведь это гигантский электрический разряд невероятной силы, напряжение которого может достигать нескольких миллионов Вольт. 
 

Нужен ли на даче громоотвод?

Попадание молнии в дом может привести к:

  • пожару и разрушению здания, 
  • короткому замыканию электропроводки, 
  • поломке бытовых электроприборов, 
  • травмам и даже гибели людей, находящихся в доме или рядом с ним.
По статистике в нашей стране от молнии погибают несколько сотен человек в год. Поэтому застройщики загородных домов часто задумываются над системой безопасности от удара с неба. Нужно ли предусматривать довольно сложную, а иногда и недешевую молниезащиту? Конечно, вероятность попадания молнии именно в ваш дом невелика, но если это произойдет, рассуждать о целесообразности защиты от нее будет поздно. 



Вот почему каждый уважающий себя дачник должен заранее позаботиться о безопасности своей собственности и своей семьи. А предупрежден значит вооружен.
 

Из истории молниезащиты

История стирает из памяти сведения о происхождении вещей, ставших для нас обыденными, и не всегда достоверно можно знать первооткрывателя того, без чего мы уже не можем и представить свою жизнь. По официальным данным, громоотвод был изобретен в 1752 году американцем Бенджамином Франклином, чей суровый портрет с 1928 года смотрит на нас со стодолларовых купюр (точнее, на тех из нас, у кого они есть). Но поисками способов отвода молний занимались задолго до Франклина. Мореплаватели Древней Греции, к примеру, устанавливали меч наверху мачты, привязывали к нему мокрую верёвку и опускали конец веревки в воду. Впоследствии ее заменили металлической цепью.
 

Рискованный эксперимент 

Давно известно, что молнии обычно попадают в предметы, возвышающиеся над поверхностью земли — деревья, столбы, мачты. 



И опыты с атмосферным электричеством проводились во многих странах разными учеными. Франклин проницательно заметил, что если источник разряда (электрическую машину) соединить металлическим прутом с землей, то разряд с машины без искр и треска стекает в землю. И если молния — та же электрическая искра, то почему бы с помощью заостренного металлического шеста не разрядить облака и не отвести опасные заряды в землю? Суть исследования Франклина заключалась в следующем: разряд молнии попадает в специальный молниеотвод, который устанавливают выше, чем уровень защищаемого сооружения, далее через токоотвод заряд направляется в заземлитель, а уже оттуда попадает в землю

Франклин решил поймать молнию воздушным змеем, к концу которого он привязал острый гвоздь. Когда началась гроза, он запустил  змея. В того ударила молния, а мокрая веревка провела электрический заряд по себе от верхнего конца до нижнего. По невероятной счастливой случайности экспериментатор не пострадал. Из этого опыта он сделал вывод, что возникающие при грозе электрические заряды можно ловить и отводить в безопасное место. Так появилось устройство, которое в русском языке почему-то назвали громоотводом, хотя «отводит» оно не гром, а молнию. 
 

Варианты молниезащиты 

Громоотвод — это железный шест, который помещают как можно выше над сооружением и соединяют проводом с землей. И весь гигантский электрический разряд молнии, не причинив никому вреда, уходит в землю.



По принципу действия молниезащита может быть активной и пассивной. 
 

Активная молниезащита

Активная молниезащита, появившаяся в середине 1980-х годов, — это молниеприемник, который не воспринимает развивающийся сверху из облака разряд (стример), а, наоборот, ионизирует воздух (что облегчает прохождение молнии) и создает опережающий разряд в сторону молнии (ответный стример). Если молния возникнет над защищаемой территорией, она обязательно будет поймана молниеприемником, а ее разряд — отведен в землю через систему заземления. 

Устройствами могут быть специализированные электронные схемы и разрядники, рассчитанные на срабатывание по достижении определённой напряжённости электрического поля, и даже небольшие количества радиоактивных материалов. Системы активной защиты значительно дороже и сложнее пассивных.
 



Пропагандисты активной молниезащиты утверждают, что их молниеприемники раньше порождают ответные стримеры большей длины по сравнению с пассивными. Это позволяет использовать меньше молниеотводов, да и располагать их можно ниже. Но, несмотря на такие заявления, безоговорочного признания у специалистов активные молниеотводы не нашли.
 

Пассивная молниезащита

Принцип действия устройств пассивной молниезащиты довольно прост и основан на свойстве молний поражать самые высокие и заземленные конструкции с хорошей электропроводимостью. Он заключается в перехвате молнии, направляющейся к объекту, и отведении ее в землю, где она не сможет никому навредить, а также в смягчении последствий ее удара для внутренних коммуникаций дома.  

Пассивная молниезащита может иметь стержневую или тросовую конструкцию. Стержневой громоотвод, возвышающийся над защищаемым объектом, — классика молниезащиты. В этом случае молния перехватывается в защищаемой зоне в момент разряда.

За счет возвышения над защищаемым объектом и специального материала, из которого он выполнен, громоотвод принимает удар на себя и передает его дальше через токоотвод к заземлению.

Другой вариант пассивной молниезащиты — тросовая система, когда «перехватчиком» служит натянутый металлический трос. Тросовые громоотводы применяют только для защиты узких и длинных зданий (например, коровников) или в том случае, если нет возможности установить достаточное количество стержневых громоотводов.

К тросовой системе относится и молниеприемная сетка. Она укладывается на кровлю с определенным шагом. Все эти системы изготавливают из прочного материала высокой токопроводности — стали, меди, алюминия, — которые и перехватывают разряд по общим законам физики без генерации дополнительных действий. 
 

Молниезащита для загородного дома

Что же представляет из себя молниезащита загородного дома? Это устройство для предотвращения прямого удара молнии. Защитным средством служит молниеотвод, рассчитанный на прием молнии и отвод ее в землю.



 Устройство состоит из трех взаимосвязанных частей, а именно:

молниеприемника, расположенного в зонах предполагаемого контакта с молнией, то есть над объектом; заземляющего проводника (токоотвода), отводящего заряд от молниеприемника к заземлителю (чаще всего это металлический провод большого сечения); заземлителя — стержней и полосы, заглубленной в грунт.

 
Все части молниезащиты могут быть выполнены в виде единой отдельно стоящей конструкции. Например, это может быть металлическая мачта, представляющая собой одновременно молниеприемник, опору, проводник и заземление.

Вероятность попадания молнии в зону защиты очень невелика. Эти зоны условно разделяют на две категории — А и Б. 

  • В зоне категории А, расположенной ближе к молниеотводу, вероятность защищенности составляет от 99,5%. 
  • В зоне категории Б степень надежности несколько меньше — 95%. 
Если дом целиком входит в зону молниезащиты, можно с уверенностью сказать, что он не будет поражен. Дом без молниеотвода надежным убежищем для человека во время грозы служить не может.  



Молниезащиту загородного дома условно делят на:

внешнюю, для обезвреживания прямого удара грозового разряда в дом, внутреннюю — для уменьшения возможных повреждений внутренних систем дома. Система внутренней молниезащиты дома состоит из устройств защиты от импульсных перенапряжений, вызванных прямым и непрямым (например, рядом с домом) ударом молнии.   

Как сделать молниеотвод? 

Итак, молниеотвод состоит из трех частей: молниеприемника в виде стержня либо троса или сетки, токоотвода для передачи полученного разряда на заземлитель и самого заземлителя — нескольких металлических проводников, непосредственно контактирующих с грунтом.



Для ориентировочного расчета можно использовать простое правило: радиус защищаемой территории равен 1-1,5 высоты стержня молниеотвода. Т.е. при высоте молниеотвода в 20 метров под его защиту попадает круг радиусом 20-30 м. Если эта площадь не перекрывает площадь, занимаемую домом, устанавливают два или больше стержней в разных его концах.

Для устройства самого простого стержневого молниеотвода в качестве молниеприемника и токоотвода используют стальной, алюминиевый или медный стержень требуемого сечения, без изоляции и зачищенный от ржавчины и краски. Например, стальная катанка диаметром 8 мм. Если это полая трубка, обращенный вверх открытый конец ее нужно заварить.

Когда такой молниеприемник устроить нельзя, им может послужить кровля дома, если: 

Она сама, несущие балки и соединения — металлические.  Толщина стального кровельного листа не менее 4 мм. Под кровлей нет горючих или легковоспламеняющихся материалов.  Молниеприемником также может служить телевизионная антенна, дымовая труба и возвышающиеся части крыши. 

Если рассмотренные варианты по каким-либо причинам не подходят, то в качестве альтернативы можно разместить молниеприемник на вершине рядом стоящего высокого дерева (дерево должно быть значительно выше крыши дома).

Тросовый молниеотвод устраивают вдоль конька крыши, натягивая металлический трос между двумя опорами. Если опоры не деревянные, а металлические, то их изолируют от троса надежными электроизоляторами. Заземлителем могут служить металлические уголки, полоса или лист, заглубленные в землю на глубину не менее 0,7 м и на удалении от стены дома на 1 м.  

От пешеходной дорожки заземлитель тоже должен быть удален не меньше чем на 5-6 м и, по возможности, размещен в тени. Условие по расстоянию объясняется тем, что при грозе может возникнуть шаговое напряжение с возможным для человека смертельным исходом.  А по тени — в жаркую погоду земля около заземлителя может высохнуть и плохо проводить разряд. Поэтому заземлитель и располагают в тени или в месте частого полива.

Для соединения конструктивных элементов молниезащиты пользуются сваркой или резьбовыми креплениями. Главное, чтобы соединение обязательно было прочным, тогда сильный порыв ветра или падение снежного пласта не смогут его нарушить.

Если ваш дом из камня, то шину токоотвода можно «пустить» прямо по стене. А если дом деревянный? В таком случае токоотвод выполняется на расстоянии около 10 см и крепится на электроизолированных кронштейнах.

При устройстве молниезащиты даже небольшого одноэтажного загородного дома необходимо руководствоваться: 

Инструкцией по устройству молниезащиты зданий и сооружений РД 34.21.122-87 и  Инструкцией по молниезащите зданий, сооружений и промышленных коммуникаций СО 153-34.21.122-2003.  Именно эти документы подскажут вам все нюансы молниезащиты и обеспечат дом надежной «крышей».



Однако система молниезащиты загородного дома при всей ее простоте имеет тонкости, которые необходимо учитывать при ее проектировании и эксплуатации. Например: 

  • Для металлической кровли возможна молниезащита с использованием стержня, а для полимерной – сетки. 
  • Для шиферной или деревянной крыши лучше использовать тросовый молниеотвод.
Ежегодно нужно: 

  • осматривать все части молниеотвода, 
  • проверять исправность соединений и креплений, 
  • менять поврежденные места, 
  • зачищать контакты и т.п. 
Примерно каждые 5 лет — проверять глубину коррозии заземлителя.

Сегодня при сдаче в эксплуатацию дома наличие молниезащиты не требуется, поэтому каждый домовладелец сам принимает решение о целесообразности ее установки. Давайте не будем ждать, «пока гром грянет». Тем более, что он слышен лишь через несколько секунд после того, как очередная «огненная стрела» вонзится в землю. опубликовано  

  P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление — мы вместе изменяем мир! ©

Источник: www.7dach.ru/Oleg_Sanko/molniezaschita-dlya-zagorodnogo-doma-chto-zachem-i-kak-69861.html

Новые технологии молниезащиты

Поделиться



      




        Компания ABB предлагает технологию и оборудование для активной молниезащиты, которая  в несколько раз эффективней традиционной.

        Кто из нас не видал на крышах множественные стержневые  молниеприемники, ошибочно именуемые громоотводами? Эти системы во время грозы пассивно ожидают, когда в них попадет молния, энергию которой они по металлической шине направят в землю. Однако есть и другая технология «ловли» небесных энергетических разрядов. Активная молниезащита (АМЗ), в отличие от обычных громоотводов, сама генерирует высоковольтный импульс (так называемый, лидер) навстречу потенциальной молнии, улавливая и отводя разряд в землю. Компания ABB разработала подобную систему и  устройство для внешней молниезащиты: активный молниеприёмник OPR. 





        Благодаря применению технологии преждевременного образования встречного лидера новинка в 5 раз эффективнее обычных громоотводов. Исследования лабораторий компании показали, что временной выигрыш образования искусственного лидера по сравнению с обычным металлическим молниеприёмником позволяет увеличить радиус защиты дома до 120 метров (или – накрыть зонтиком безопасности пространство диаметром около 240 м). Эту систему можно устанавливать на любые объекты. Учитывая больший радиус защиты, на одно здание потребуется на порядок меньше устройств, чем обычных громоотводов, что не нарушит архитектурный облик постройки.





Источник: /users/104

Как обезопасить свой дом от поражения молнией

Поделиться



Молниезащита предупреждает попадание молнии в дом





Приступая к строительству загородного дома, необходимо подумать о том, как обезопасить свое жилище от возможного поражения молнией.

Масштабы разрушения жилого дома в случае попадания в него разряда молнии бывают так велики, что к вопросам молниезащиты следует подойти очень серьезно. Проекты электроснабжения частных домов при их сдаче в эксплуатацию не предусматривают обязательное наличие систем молниезащиты. Решение о целесообразности установки таких систем обычно принимает владелец загородной недвижимости.





Рис. 1. Комплексная система молниезащиты частного дома выглядит так

На стадии проектирования и строительства загородного дома необходимо предусмотреть создание молниезащитного контура (молниеотвода или, в просторечии, громоотвода). Принцип действия громоотвода состоит в том, чтобы защитить дом от возможных разрушений путем отведения электрического разряда в землю.Установку системы молниезащиты рекомендуется проводить в начале строительства, а если точнее, то в ходе монтажа кровли потому, что в этом случае меньше расходов, к тому же сохраняется целостность кровельного покрытия.

Молниезащита дома будет эффективна только при комплексном использовании внешней и внутренней систем защиты. Внешняя (наружная) система молниезащиты обеспечивает безопасность дома в случае прямого в него молнии.

 Существуют два метода внешней молниезащиты. Это традиционный штыревой молниеотвод (молниеотвод Франклина)  и второй, использующий  систему штырей (клетка Фарадея). Отличие обоих методов незначительно:  первый метод используется при молниезащите относительно небольших домов и коттеджей, второй — для защиты крупных объектов. Что же касается устройства системы молниеотвода, то для всех типов молниезащиты — это молниеприемник, токоотвод и контур заземления.

Назначение каждого элемента этой системы выглядят так: молниеприемник перехватывает молнию, токоотвод или спуск передает молнию от молниеприемника к заземлителю, который, в свою очередь, гасит молнию в земле.

Разряд молнии принимает на себя молниеприемник. Он представляет собой металлический проводник длиной не менее 1,5 метра. Этот проводник называют еще штыревым молниеприемником: он представляет собой металлический штырь любой формы сечения (круглой, квадратной, прямоугольной) длиной не менее 0,25 метра. Минимальный размер сечения — 12 мм. Металлический прут или штырь изготавливается из меди или оцинкованной стали, материалов, не подверженных окислению (металлический молниеприемник окрашиванию не подлежит).

Поскольку молниеприемник принимает на себя основной удар молнии, то должен выдерживать большие тепловые и динамичные нагрузки. Устанавливается на высокой опоре, укрепленной на коньке крыши. Подобный способ установки молниеприемника применяется строго на металлических крышах. На крыше из шифера молниеприемник устраивается по-другому. Проволока протягивается вдоль кровельного конька крыши. Один конец металлического проводника приваривается к молниеприемнику, другой опускается в землю вдоль стены дома.





Рис. 2. Традиционная система внешней молниезащиты дома

Если крыша дома сделана из черепицы, то по коньку по всей длине крыши натягивается молниезащитная стальная сетка. К сетке крепятся токоотводы, которые, в свою очередь, соединяются с молниеприемником и заземлительным контуром. Чаще всего такую сетку кладут на стадии строительства дома. Токоотвод. Его предназначение, как мы помним,  - направлять принятый электрический разряд в землю. Токоотвод всегда прокладывается по стене, противоположной той, на которой находится входная дверь. Проволоку, по которой «спускается» электрический разряд, крепят металлическими скобами.

Ток молнии отводит в грунт защитное заземление. Вот как делается заземлитель. Вдоль дома выкапывается канава глубиной до одного метра. На дно канавы, через каждые три метра, вбиваются три оцинкованные водопроводные трубы. Трубы выходят на поверхность примерно на 5 сантиметров. К каждой трубе приваривается проволока диаметром не менее 8 мм, к средней трубе дополнительно — токоотвод. Между собой трубы соединяются медным кабелем. Точка заглубления заземления отводится от стен и фундамента дома на расстояние от 2-х до 5-ти метров.

Молния очень коварна и может причинить ущерб дому неожиданно,  ударив не напрямую: в линию электропередач, в электроподстанцию или даже в землю недалеко от дома. Во всех этих случаях, распространяясь по проводам или иным способом, молния может вывести из строя электросеть и приборы, подключенные к ней. Более того, молния способна «обесточить» оборудование, не подключенное к электросетям.

Внутренняя молниезащита необходима для защиты от повреждений, возникших при непрямом ударе молнии. Как и в случае с наружной молниезащитой, внутренняя система защиты от молнии в идеале должна проектироваться и создаваться одновременно со всеми системами жизнеобеспечения дома — электропроводкой и прочими коммуникационными сетями.Существующая в России нормативная база по молниезащите, к сожалению, несовершенна. Однако, ЕСТП Блог обращает внимание своих читателей на существование двух ГОСТов — ГОСТ Р МЭК 62305-1-2011 и ГОСТ Р МЭК 62305-2-2010, которые вводят в нашей стране стандарт Международной электротехнической комиссии (МЭК).

Национальный стандарт Российской Федерации ГОСТ Р МЭК 62305-2-2010 посвящен молниезащите. опубликовано 

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление — мы вместе изменяем мир! ©

 

Источник: estp-blog.ru/rubrics/rid-14529/

Как защитить дом от молнии?

Поделиться



Можно ли обойтись без молниеотвода?

Ни в коем случае! По нескольким причинам.

  • Вероятность попадания молнии в дом хоть и мала, но все же существует. Особенно если строение возвышается над всеми остальными, находится на вершине холма или на берегу водоема.
  • Прямой удар молнии — не единственная опасность во время грозы. Для электрической цепи дома и подключенной к ней техники опасны и попадания молнии в радиусе 200-500 метров: они вызывают сильнейшие электромагнитные возмущения. Способны повредить технике и грозовые перенапряжения, появляющиеся из-за быстрых изменений электромагнитного поля во время грозы.
  • Отсутствие молниеотвода может стать причиной отказа в выплате страхового возмещения в случае пожара.




Устройство молниезащиты: есть ли инструкции?

К сожалению, почему-то до сих пор не существует официальных нормативов, оговаривающих рекомендации и требования к устройству молниезащиты частных домов. В каждом конкретном случае проектировщикам и домовладельцам остается полагаться на здравый смысл и опыт электриков. Единственный практический совет, которому нужно следовать неукоснительно: подумайте о молниезащите как можно раньше, еще на этапе проектирования дома и закладки фундамента. В индивидуальных жилых домах молниезащита окончательно устанавливается на стадии разводки электричества по дому.

Устройство молниеотвода: как это сделано

Система молниезащиты состоит из нескольких частей: молниеприемника, токоотводов, заземления и специального оборудования, которое соединено с электрощитком и предохраняет сеть от скачков напряжения. Электрики называют первые три элемента внешней молниезащитой, а устройство в щитке — внутренней.

Молниеприемники самой простой конструкции — металлические штыри, высота которых зависит от высоты и площади здания. Так, для дома высотой 8 м и площадью 80-100 кв.м. понадобится штырь длиной около 1,4 м. Для мансарды-мезонина потребуется отдельный токоприемник, который устанавливается на коньке ее кровли.

Токоотводы присоединяются к молниеприемникам — по два на каждый штырь. К заземлению они должны идти кратчайшим путем. Именно поэтому специалисты настоятельно рекомендуют позаботиться о молниезащите еще на стадии проектирования: при прокладке токоотводов в уже построенном доме на пути могут встретиться окна, к тому же будет затруднительно сделать надежную изоляцию токоотводов и спрятать их во внутренние элементы дома.

Если нельзя проложить токоотводы по кратчайшей траектории, их число увеличивают, а молниеприемники соединяют между собой. Таким образом ток от приемников распределяется по разным направлениям.

Заземлением обычно служит фундамент, где еще на этапе закладки должны быть предусмотрены детали для прикрепления токоприемников. Если таких деталей нет, в фундамент вбивают отдельные штыри и соединяют между собой. Чтобы заземление не подвергалось коррозии, лучше использовать элементы из оцинкованного металла.

Для дома, стоящего на высоком песчаном холме, нужен дополнительный контур заземления: сухой песок — плохой заземлитель.

Помните: металлические оболочки всех подземных коммуникаций коттеджа обязательно должны быть связаны с контуром заземления!





Альтернативные устройства молниезащиты

Модицифицированная и более надежная система молниезащиты по сравнению со штырями — тросовая. На коньках крыши устанавливают два небольших штыря, между которыми проходит неизолированный провод. Вся конструкция служит токоприемником.

На городских зданиях используется еще один вариант — молниезащитная сеть. Это металлическая сетка с крупными ячейками, проложенная по всей площади крыши. Провода обычно бывают убраны в бетонную стяжку крыши. Эта технология подходит и для небольших частных домов, но с поправкой: провода рекомендуется прокладывать поверх материала кровли, иначе после удара молнии крышу придется ремонтировать.

Важно: молниезащитная сеть используется только на неметаллической кровле! За пределами сети не должно быть никаких металлических частей, в том числе сливов.

Металлическая кровля при правильном заземлении может работать как большой молниеприемник. Главное, чтобы под ней не было горючих утеплителей: в месте попадания молнии металл может очень сильно разогреться и даже расплавиться. Кстати, по этой причине лучше все-таки пользоваться другими вариантами молниезащиты: ремонт поврежденной крыши может обойтись недешево.

Считается, что черепичные крыши безопаснее металлических. На самом деле вероятность попадания молнии не зависит от материала кровли. Сама по себе керамика — хороший изолятор, но любой металлический предмет (гвоздь, труба) под слоем черепицы сводит это преимущество на нет, потому что прямой удар молнии легко раскрошит даже самую толстую черепицу.

При строительстве коттеджных поселков может использоваться внешняя система молниезащиты активного типа, которая охватывает сразу несколько зданий. Она основана на принципе ионизации воздуха у молниеприемника и монтируется на специальных мачтах. Молниеприемник активного типа устанавливается на расстоянии 1 м от самый высокой точки сооружения в поселке, зона покрытия активной системы составляет около 80 кв.м.  

опубликовано  

 

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление — мы вместе изменяем мир! ©

Источник: www.supersadovnik.ru/text/kak-zaschitit-dom-ot-molnii--1004571