Громоотвод для дачного дома своими руками: будет ли эффект?

Жилое здание или другое сооружение не может быть введено в эксплуатацию без предварительной установки заземляющих конструкций. Если отсутствует заземляющий контур, проведение электросети — грубое нарушение правил техники безопасности, которые зафиксированы в нормативных актах СНиП, ГОСТ и т.д. Наличие СП заземления и молниезащиты – обязательное условие для рассмотрения предпроектных документов.

Как сделать молниезащиту дома

Молниеотвод представляет собой устройство, возвышающееся над защищаемым объектом, через которое ток молнии, минуя защищаемый объект, отводится в землю.

Бытует мнение, что молниеотвод предназначен как бы «перехватывать» молнию на подлете ее к дому или другому строению – это немного неверно, хотя суть от этого, конечно же, не меняется.

На самом деле молниеотвод, представляющий собой идеальный электропроводник, уходящий вертикально в грунт и поднятый максимально высоко в воздух, как бы «провоцирует, вызывает» образование электрического разряда именно над собой. И если разряд в облаке все-таки образуется, то он беспрепятственно по кратчайшему пути уходит через систему молниезащиты прямо в землю. То есть молниеотвод – сооружение придуманное для намеренного вызова короткого замыкания между грозовым облаком и поверхностью земли именно там, где это необходимо сделать, чтобы обезопасить близлежащие объекты.

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.

Критерии и виды молниезащиты

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.
Критерии и виды молниезащиты

Схема активной системы защиты

Веские причины для применения молниезащиты

Думаете такое явление редкость? Ничего подобного, так как случаи попадания молнии с ущербом для дома регистрируются ежегодно

Веские причины для применения молниезащиты

Устанавливать или не устанавливать системы защиты от молнии — это личное дело каждого. Тем не менее, заряд молнии при прямом попадании может повлечь такие последствия как:

  • Механическое повреждение строительного объекта;
  • Возгорание элементов в конструкции деревянного дома;
  • Выход из строя токопроводящих коммуникаций снаружи и внутри объекта;
  • Выход из строя бытовой техники, подключенной к сети;
  • Риск для здоровья и жизни людей, оказавшихся вблизи от места попадания разряда.
Веские причины для применения молниезащиты

Актуальные разновидности молниезащиты

Иллюстрации Разновидности по способу расположения конструктивных элементов
Внешняя. Такой тип защиты от атмосферного электричества состоит из элементов, расположенных снаружи строительного объекта. Системы с наружным расположением могут быть реализованы в виде:
  • растянутой по кровле молниезащитной сетки;
  • троса, натянутого по коньку на крыше;
  • стержней, установленных в самой высокой точке крыши.

Все перечисленные элементы для эффективной работоспособности должны быть подключены к отдельному контуру. Обратите внимание на то, что категорически запрещено подключать домовые коммуникации и молниезащиту к одному заземляющему контуру, так как в этом случае теряется смысл применения защитной системы.

Внутренняя защита. Непрямыми и прямыми попаданиями молнии могут быть вызваны сетевые перенапряжения, обусловленные индуктивными и резистивными связями. Внутренние система защиты призваны предупредить ущерб при попадании молнии в бытовые токопроводящие коммуникации.

Наибольшее распространение в качестве систем с внутренним расположением получило УЗИП (устройство защиты от импульсных перенапряжений). На рынке эти устройства представлены несколькими модификациями, рассчитанными на разную силу перенапряжений.

Веские причины для применения молниезащиты

Подробно о системе пассивного действия

Пассивная система начинается с молниеприемника, который принимает на себя заряд и передаёт его дальше. Для того чтобы электричество ушло в нужном направлении, приемники монтируются не напрямую к кровле, а на диэлектриках, например, на деревянных опорах.

Веские причины для применения молниезащиты
Иллюстрации Типы молниеприемников
Стержневые. Такие устройства изготавливаются в виде небольших шестов, которые по одному или по нескольку устанавливаются в самой высокой точке крыши.

Эффективность улавливающих устройств возрастает с увеличением их количества. Для большей улавливающей способности стержни устанавливаются в сочетании с молниеприемными сетками.

Молниеприемные сетки. Такой тип устройств устанавливается преимущественно на плоских кровлях с большой площадью. Установка сетки на скатных кровлях с малой площадью трудоёмкая и нерентабельная.
Натянутый трос. Такое устройство применяется исключительно на скатных кровлях. Для этого по двум противоположным краям коньковой балки устанавливаются две опоры, между которыми натягивается металлический трос.

Смысл установки такой конструкции заключается в том, что разряд молнии в первую очередь ударит в трос, дотянутый до наивысшей точки.

Молниепримники подключаются к токоотводу — металлическому тросу или полосе. Токоотвод должен быть сделан из однородного металла, что исключит вероятность появления коррозии.

Веские причины для применения молниезащиты

Пример того, как правильно проложить токоотвод — без единого соприкосновения с кровлей и стенами

Среди требований к монтажу токоотводов отмечу следующее:

Веские причины для применения молниезащиты
  • Прокладка проводника должна выполняться так, чтобы ток от приемника до заземлителя проходил по кратчайшему маршруту;
  • Монтаж проводника должен выполняться не вплотную к строительным поверхностям в конструкции дома, а на диэлектрические прокладки или подставки.

Установка заземлителя — это конечный этап в монтаже молниезащиты. Заземлитель устанавливается по той же схеме что и заземляющий контур дома.

Веские причины для применения молниезащиты

Схема устройства контура заземления

Конструкция заземлителя рассчитывается и устанавливается так чтобы обеспечить наиболее эффективное растекание заряда. Для этих целей заземлитель должен иметь как можно больший контакт с грунтом. Единственное важное требование к установке заземлителя — это отсутствие прямого контакта с контуром заземления дома, с фундаментом и с проложенными в грунте коммуникациями.

Веские причины для применения молниезащиты

Как сделать самому

Компоненты молниеотвода

Компоненты молниеотвода

Молниезащита представляет собой систему внутренних и наружных устройств, которые предотвращают попадание молнии в здание. Защита от поражения осуществляется в три этапа, каждый из которых реализуется благодаря исправной работе отдельного компонента. Схема заземлений, занулений и молниезащиты в себя включает:

  • Молниеприемник. Основная задача этой детали – поймать мощный электрический заряд, пришедший извне. Устанавливать этот рабочий узел требуется в самой высокой точке сооружения при помощи деревянных подпорок. Визуально имеет вид стержня, изготовленного из металла. Длина колеблется в пределах 20 см – 1,5 м, диаметр – не более 12 мм, а минимальная площадь сечения составляет 100
  • Токоотвод – это проводник в виде проволоки, который подсоединяется к молниеприемнику. Основная его задача – провести через себя разряд к заземлителю. Характерная особенность детали – исключительная стойкость к большим нагрузкам (более 200 000 Ампер), которые он переносит без деформации, видоизменений и прочих разрушающих процессов. Установка предполагает его приваривание с одной стороны к молниеприемнику, а с другой стороны к заземлителю. Важное условие – крепление надежное и прочное, в противном случае молния уходит не в землю, а наносит сокрушительный удар по жилому дому или другому сооружению.
  • Последняя неотъемлемая деталь конструкции – заземлитель. Визуально имеет вид обыкновенного листа, изготовленного из металла. Его необходимо закопать в землю, оптимальная глубина залегания в почве – 1-2 метра. Предназначена деталь для рассеивания тока в почве.

Строение системы молниезащиты не характеризуется сложными техническими моментами. Все достаточно просто, но при этом эффективно.

Для чего нужно подключение УЗИП?

Для того чтобы защитить электрическую сеть и подключаемые к ней приборы от мощных импульсов тока и резких перепадов напряжения, устанавливается устройство для защиты линии и оборудования от импульсных напряжений (сокращенное обозначение – УЗИП). Оно включает в себя один или несколько нелинейных элементов. Подключение внутренних компонентов защитного устройства может производиться как в определенной комбинации, так и различными способами (фаза-фаза, фаза-земля, фаза-ноль, ноль-земля). В соответствии с требованиями ПУЭ установка УЗИП для защиты сети частного дома или другого отдельного здания производится только после вводного автомата.

Наглядно про УЗИП на видео:

Правила устройства громоотвода

Для правильного выбора схемы устройства дачного громоотвода предварительно необходимо изучить конструкцию здания и в соответствии с «Инструкцией по устройству молниезащиты зданий и сооружений» (Инструкция РД ) определить необходимый уровень защиты. Невысокие и небольшие по площади частные дома обычно относятся к III категории молниезащиты.

Эффективной грозозащитой является та, что надежно оберегает здание и все что находится внутри него от прямого попадания в него молнии и от вторичных ее разрядов в электрических сетях. Дачный громоотвод обычно представляет собой молниеприемник, который соединен с заземлением с помощью системы токоотводов.

Молниеприемник

Устройство, которое непосредственно принимает удар молнии на себя, называют молниеприемником. Это наиболее заметный и значимый элемент схемы промышленного или дачного громоотвода. Существуют стержневые, тросовые, сетчатые приемники.

Самым популярным и известным благодаря Бенджамину Франклину является стержневой молниеприемник, который представляет собой металлический штырь из нержавейки, алюминия или меди. Он устанавливается обычно на 2 м выше самой высокой точки защищаемого здания. Этот вид молниеприемников наиболее простой в исполнении и достаточно дешевый.

Тросовый молниеприемник представляет собой две мачты, установленные по периметру защищаемого объекта, и натянутых стальных тросов между ними. Молниеприемная сеть — это сетка, из металлических прутьев уложенная на крыше здания с определенным шагом.

Для небольших частных домов отличным приемником молний может стать металлическая крыша. Если кровля дома сделана из другого материала, то для устройства защиты лучше выбрать молниеприемную сетку, а для деревянных дачных домиков чаще применяют активную защиту.

Токоотводы

К заземляющему устройству ток поступает по токоотводам. В соответствии с вышеуказанной Инструкцией РД токоотводами в жилом доме могут быть различные конструкции здания из стали, алюминия или меди (рамы, пожарные лестницы, арматура железобетонных плит). Специальные токоотводы обычно укладываются снаружи по периметру здания с шагом 25 м. Эффективность токоотводов зависит от непрерывности электрической сети. Обычно с молниеприемником и заземляющими устройствами они соединены сваркой.

Заземление

Заряд молнии в почве рассевается с помощью заземляющих устройств. Ими в соответствии с Инструкцией РД чаще всего являются железобетонные фундаменты или вертикальные электроды, глубоко уходящие в грунт. Последний вид заземления обязательно защищается от коррозии (поэтому выполнен как правило из омедненной или оцинкованной стали), а электроды надежно соединяются с горизонтальной шиной и друг с другом посредством специальных соединителей.

Токоотвод

Желательно использовать такие сечения: для меди – 16 квадратных миллиметров, для алюминия – 25 мм2, для стали – 50 мм2. Токоотвод должен идти от молниеприемника сразу к земле по кратчайшему пути. Стоит избегать большого количества поворотов под острым углом, в противном случае между соседними участками может возникнуть искровой заряд. В результате этого произойдет возгорание.

Обычно токоотвод представлен неизолированной металлической полосой и проволокой-катанкой. Во время строительства кирпичного дома токоотвод можно прокладывать как внутри стены, так и снаружи. Если стены выложены из горючего материала, установка громоотвода должна происходить так, чтобы до них минимальное расстояние было 10 сантиметров – лучше больше. Для того, чтобы улучшить контакт со стенами, используют металлические скобы.

Как сделать своими руками

Сейчас очень модно делать самостоятельно все, что только возможно и невозможно, поэтому задумываясь о безопасности во время грозы, первое, что приходит в голову многим людям, это вопрос о том, как соорудить громоотвод своими руками.

Хотя самостоятельные действия в строительстве далеко не всегда оправданны, допустимы и в принципе не всегда экономичны, в отношении громоотводов такой подход полностью верен.

Как сделать своими руками

В том, как сделать громоотвод, нет совершенно ничего сложного, для сооружения этой конструкции потребуются:

  • железный прут с сечением не менее, чем 15-20 мм, или же обрезок трубы, минимальная длина вертикального стержня – 25 см, но длина «приемника» должна быть выше, чем все антенны или какие-либо другие объекты на крыше;
  • деревянные подпорки, которыми прут будет закреплен;
  • металлическая проволока, очень толстая, с сечением не менее 5-6 мм, достаточной длины;
  • заземляющий металлический лист, брусок, труба – все что угодно, но наиболее подходящим является все же плоская металлическая пластина;
  • сварочный аппарат и все, что может понадобиться для сварки;
  • строительные металлические скобы и молоток;
  • лопата.

Из вышеизложенного принцип монтажа конструкции ясен – на крыше крепится вертикальный стержень-приемник, к нему приваривается проволока, которую спускают по стене, закрепляя скобами, далее ее конец приваривают к заземляющей пластине, которую зарывают в землю.

Внимание следует уделить двум моментам – приемник и все другие элементы не должны быть ржавыми «до дыр» или совсем ветхими, кроме этого, сварка должна быть очень качественной, такой, чтобы при ударе молнии проволока не отлетела в сторону от стержня-приемника.

Как сделать своими руками

Роль заземлителя тоже нельзя недооценивать. Эта часть конструкции должна обладать наименьшим возможным сопротивлением, то есть говоря проще – принять поток электричества и «отдать» его земле. В сухих, песчаных почвах более целесообразно устанавливать для заземления вертикальные трубы или бруски, а во влажных суглинках – плоские горизонтальные пластины.

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.

Пошаговая инструкция изготовления громоотвода

Стержневого

Пошаговая инструкция изготовления громоотвода

Для сооружения громоотвода стержневого типа выполните следующие манипуляции:

Пошаговая инструкция изготовления громоотвода
  • Подготовьте место для установки громоотвода – уберите все лишние предметы и обеспечьте ровную поверхность для фиксации.
  • Установите металлический стержень в узел крепления, который придаст достаточную устойчивость при ветровых нагрузках, и зафиксируйте его болтовым соединением или сваркой.

    Рис. 11: узел крепления

  • Закрепите узел с молниеприемником на крыше. Если конструктивные особенности крыши не позволяют сделать это непосредственно на самой поверхности, зафиксируйте узел крепления на фронтоне.
  • Установите на крыше и поверхности стен кронштейны или стальные стержни для фиксации токоотвода.

    Рис. 12: узлы фиксации токоотвода

Пошаговая инструкция изготовления громоотвода

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

Пошаговая инструкция изготовления громоотвода
  • Закрепите токоотвод – в местах крепления он не должен выскальзывать или выпадать из гнезда.
  • Обеспечьте надежный электрический контакт металлических соединений в местах подключения молниеприемника, токоотвода и заземлителя.

    Рис. 13: болтовое соединение проводников

Пошаговая инструкция изготовления громоотвода

Тросового

Пошаговая инструкция изготовления громоотвода

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:

Пошаговая инструкция изготовления громоотвода
  • Установите кронштейны по коньку крыши, способ их крепления выбирается в зависимости от местных условий.

    Рис. 14: установите кронштейны

  • Закрепите проволоку в кронштейнах, фиксируется при помощи болтовых соединений или зажимов.

    Рис. 15: закрепите проволоку в кронштейнах

  • Длину молниеприемника отрезайте с запасом, а лишние отрезки загибаются вверх по краям крыши.

    Рисунок 16: концы молниеприемника

  • Установите токоотвод от троса к заземлителю;
  • Соедините все три элемента при помощи сварки (для стальных конструкций) или болтовых соединений для других металлов.
Пошаговая инструкция изготовления громоотвода

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.

Пошаговая инструкция изготовления громоотвода

Пошаговая инструкция изготовления громоотвода

Заземление молниеотвода

Основная часть этого элемента должна находиться под землей. Из себя заземлитель представляет несколько стержней, который соединяются между собой с помощью сварки или других крепежных материалов, способные проводить мощный электрический ток.

Как сделать молниезащиту металлической крыши.

Схема заземления

Заземление молниеотвода

Перед тем, как сделать молниеотвод, добивайтесь эффективного функционирования всего устройства. Для установки системы молниезащиты используйте только качественные и проверенны материалы, не поддающиеся коррозии. Заземлить раз в год нужно проверять на целостность, в случае повреждения заменяем все деформированные элементы. И помните, все стержни соединяются между собой электропроводящими материалами на холодной сварке, можно использовать и обжимные гильзы.

Читайте также:  Выбираем кровлю: 3 основных вопроса и обзор материалов