Особенности молниезащиты частного дома
Электрический грозовой разряд способен унести человеческие жизни и нанести серьезный ущерб постройкам. Устройство молниезащиты частного (загородного) дома позволяет обеспечить безопасность проживающим в доме людям и имуществу.
Устройство молниезащиты
Сегодня вероятность попадания молнии в жилой дом заметно возросла из-за использования большого количества электронной техники, устройств, использующих для передачи и получения информации эфирные каналы – это связано с особенностями электростатики. Следует отметить два поражающих фактора молнии:
1. Первичный. Прямое попадание грозового разряда в постройку, в результате чего возникают повреждения, начинается пожар.
2. Вторичный. Разряд молнии относительно недалеко от дома провоцирует появление электромагнитной индукции в электропроводке постройки, из-за чего резко повышается напряжение. Скачок напряжения губителен для электронной техники, работающей от сети.
Чтобы обезопасить электроприборы от вторичного поражающего фактора, достаточно отключать их от электропитания на время грозы. При этом для защиты от первичного поражающего фактора нужен молниеотвод – специальная система, позволяющая улавливать и гасить в грунте грозовые разряды.
Критерии и виды молниезащиты
Существует два типа защиты от воздействия молнии: внешняя и внутренняя.
Внутренняя молниезащита заключается в установке УЗИП (Устройство защиты от импульсных перенапряжений) – специального устройства, защищающего внутренние электрические сети от импульсного перенапряжения, вызванного электрическим полем грозового разряда.
Пример узип с размерами
Внешняя молниезащита подразделяется на активную и пассивную:
1. Пассивная система – это традиционный вариант, который включает в себя три базовых части: молниеприемник, токоотводящий элемент и заземляющий контур. Грозовой разряд улавливается и гасится в земле.
2. Активная система включает в себя ионизатор – устройство повышает концентрацию заряженных частиц в воздухе, благодаря чему провоцирует появление грозового разряда вблизи молниеприемника, который перехватывает заряд и отправляет в землю. К преимуществам активной системы относится увеличенный радиус действия, который может достигать 95 метров. Недостатком является высокая стоимость.
Схема активной системы защиты
Конструкция молниезащиты
Пассивный громоотвод может быть снабжен приемным элементом в виде стержня либо в виде стального троса (или специальной сетки), натянутого над объектом, который требуется защитить. Выбор зависит от конфигурации крыши, от материала кровельного настила и других факторов.
Конструкция стержневого молниеотвода подразумевает установку на мачте металлического штыря, соединенного с контуром заземления металлической лентой или проволокой. Зона действия такой системы относительно невелика – под защитой оказывается объект (или его часть, или несколько объектов), попадающие в воображаемый конус с вершиной в верхней точке стержневого молниеприемника и сторонами, расположенными под углом 45 градусов к земле.
Стержневой молниеотвод возле дымоходной трубы
Верхняя точка штыря должна располагаться выше дымоходной трубы не менее чем на 1 метр. Если на участке, где расположен дом, растут деревья, высота которых превышает высоту защищаемой постройки, конец стержневого молниеприемника должен находиться минимум на 0,5 метра выше макушки самого высокого дерева.
В конструкцию тросовой молниезащиты входит несколько мачт, которые соединены между собой проволокой или металлической лентой, которая и выполняет функцию молниеприемника. Такая установка дает возможность обеспечить большую защитную зону.
Специальный молниеприемник можно не монтировать, если кровельное покрытие крыши выполнено из металла. К металлическому настилу предъявляются определенные требования: толщина металла не менее 4 мм, отсутствие разрывов, отсутствие изоляционного слоя на поверхности (допускается окраска антикоррозийным составом). Это должно обеспечить тугоплавкость кровли при нагреве от удара молнии, в противном случае могут вспыхнуть деревянные конструкции крыши. Недостатком такого варианта является большая толщина металлических листов – это усложняет монтаж, в несколько раз увеличивает вес и стоимость покрытия.
Стержневой и тросовый громоотвод можно смонтировать своими руками, поэтому они широко используются для обеспечения безопасности частных и дачных домов.
Пример расположения токоотвода на мягкой кровле
Технические параметры токоотвода и заземляющего контура не зависят от конфигурации молниеприемника. В любом случае токоотводящий элемент выполняется из проволоки или тонкого полосного металла, причем площадь поперечного сечения зависит от вида материала – минимальный показатель для стали – 50 мм2, для меди 16 мм2, для алюминия 25 мм2.
Заземление представляет собой прямой или треугольный контур из заглубленных в грунт медных или стальных стержней (уголков или иного металлопроката), соединенных приваренным проводником из того же материала.
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.
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.