Нужно ли устраивать молниезащиту в частном доме?

Громоотвод на частный домМолниезащита частного дома включает в себя комплекс средств, определяющих обеспечение внешней и внутренней защиты от воздействий молнии, тогда часть токов от удара протекает по внутренним элементам. Некоторые конструкции содержат только наружные или внутренние устройства.

Внешние устройства иногда конструируют отдельно от сооружения в качестве стержневых и тросовых громоотводов, используют соседние высокие объекты для естественного отведения молнии. В другом случае сооружения для ограничения электромагнитных действий тока от молнии устанавливаются на защищаемом объекте и могут рассматриваться как его часть.

Внутренние устройства ограничивают воздействие молнии и останавливают искрение внутри дома. Молниевые токи попадают в молниеприемники и выводятся в землю через заземлитель и систему токоотводов.

Технические характеристики

По типу конструкции громоотводы подразделяют на конструкции:

  • стержневой,
  • решетчатый,
  • гребнезаборный.

Стержневые ставят в местах, где удар молнии произойдет с наибольшей вероятностью. При этом нижнюю часть штыря соединяют над крышей с отводом. Этот вид наиболее популярен у владельцев кровли с четырьмя скатами с небольшим по длине коньком.

Для частных домов с плоской кровлей наиболее приемлема решетчатая конструкция. Заборный громоотвод такого вида применяется и в тех случаях, если высота конька над краями не больше 1 метра. Решетку выполняют из металлической арматуры, которая располагается по периметру карниза, вдоль и поперек кровли, образуя своеобразную сетку. Характерно, что ни одна точка кровли не должна отстоять от проходящего стержня более 10 метров и на пересечении арматуры применяется сварное соединение.

Гребнеобразные громоотводы ставят на полувальцовых конструкциях кровли, двускатных и четырехскатных, при этом конек возвышается от краев крыши более 1 метра. Основа в виде стержня проходит по коньку, а по обеим сторонам вниз идут боковые стержни из металла. Требование удаления каждой точки крыши не больше 10 метров до соседнего отвода сохраняется и в этом случае, если расстояние больше, то в конструкцию включают водосточные горизонтальные желоба, соединяя их с молниезащитой сваркой в местах соединений элементов.

Суть срабатывания защиты от молнии и особенности устройства

Место для устройстваВ атмосфере происходит электрический разряд между землей и грозовым облаком и в землю уходит удар молнии, включающий одиночный или многоразовый импульс тока. Молния соприкасается с защитным устройством, поверхностью земли, домом, высокими деревьями, это место называется точкой поражения, при этом удар может быть осуществлен в нескольких точках.

На защищаемом здании или сооружении ставится устройство молниезащиты, предупреждающее воздействие молнии. Схема молниезащиты разрабатывается так, что его соответствующие конструктивные элементы расположены в порядке, позволяющем токе молнии растекаться через дом или его заземлитель:

  • молниеприемник является частью громоотвода и перехватывает возникающие разряды молний,
  • токоотвод также является составной частью и отводит ток от приемника к заземлительному устройству,
  • заземлитель, состоящий из одной или нескольких частей, проводит ток непосредственно в землю или через проводящий сектор.

Отдельно расположенные громоотводы строят так, что разряд тока проходит без контакта с объектом защиты. При монтаже молниезащиты вокруг нее образовывается зона защиты, представляющая собой пространство определенного размера, где вероятность удара молнии в строение не превышает предусмотренной величины.

Организация молниезащиты

Молниеприемники

Их устраивают специально или их функции выполняет определенный конструктивный элемент на частном строении, такие относят к категории естественных молниеприемников. Молниеотводы состоят из произвольных сочетаний натянутых стержней, тросов из металла, проводов, сеток, которые располагаются на кровле под гидроизоляционным слоем. В качестве естественной защиты используют следующие части частных строений:

  • Как выбрать место для громоотводакровельные покрытия из металла,
  • конструктивные металлические элементы в составе крыши,
  • другие водосточные, украшающие и ограждающие части на территории кровли,
  • технологические трубы и объемные резервуары из металла по толщине не меньше 2,5 мм, такие, что их прожег не приведет к ослаблению защиты,
  • те же трубы, если соприкосновение в точке удара не приведет к опасному повышению температуры.

Для металлической кровли предусмотрено несколько ограничений по использованию в качестве приемника:

  • между отдельными составными частями существует электрическая связь, и она не будет прервана долгий срок эксплуатации,
  • для определения требуемой толщины кровли, если существует опасность повреждения или прожога, есть нормативные показатели в специальных справочниках,
  • если нет опасностей повреждений, то толщина принимается не менее 0,5 мм,
  • если металлическая кровля располагается над всем частным строением и некоторые другие объекты, например, деревянные не выступают за ее периметры.

Токоотводы электрического разряда

Рассчитываем молниезащитуТокоотводы конструируют так, что ток растекается по нескольким созданным путям, причем их нужная длина ограничена минимальным приемлемым размером. Это необходимо для исключения возможности искрения между точкой поражения и поверхностью земли. Для высотных зданий есть необходимость соединять вертикальные отводы горизонтальными металлическими поясами сваркой, а понизу, над поверхностью земли, такая обвязка делается обязательно.

Прямые и вертикальные стержни устраивают так, чтобы разряд до земли проходил по кратчайшему пути и длина была минимальной. Не рекомендуется делать на стержнях и тросах петли и ненужные пересечения. В качестве естественных токоотводов используют следующие конструкции:

  • вертикальные металлические конструкции, если непрерывность электрического сообщения является длительной и их размер не меньше предусмотренного нормативами, и они не имеют покрытия в виде изоляции,
  • каркас частного строения, если он выполнен из металла,
  • арматура металлического каркаса, если она соединена между собой,
  • металлические части фасада, элементы из профилированной стали, опорные фасадные элементы, при условии соответствия размеров нормативным требованиям тоководов, при этом толщина больше 0,5 мм.

Заземляющие устройства

Эти приспособления часто совмещаются с другими заземлителями электрического оборудования и связных устройств, к ним не относят отдельно построенные молниеотводы. В качестве заземляющих приспособлений используется соединенная воедино арматура в железобетонных блоках или другие подземные металлические сооружения. К соединениям армированной решетки в железобетоне предъявляются особые требования, если она выбрана в качестве заземлителя.

Наружный заземляющий контур прокладывают на глубине полуметра от земной поверхности, относя его от стен на расстояние не менее метра, при этом заземляющие электроды заглубляют и распределяют как можно более равномерно.

Молниезащита своими руками

Технические требования к защитным элементам

Как сделать громоотводЧтобы использование громоотвода приводило к качественной защите жилища от молний, его конструируют с учетом всех необходимых нормативов по отработанной схеме:

Молниеприемник первым сталкивается электрическим разрядом большой мощности, поэтому его надежность является одним из первых требований. Для стержневого типа наиболее приемлемым считается материал в виде проката (трубы, квадрат, металлическая арматура). Сечение в диаметре не должно быть меньше 100 квадратных миллиметров, а по высоте такая стойка делается более 2 метров.

Пруток сетки для защиты должен быть в сечении не меньше 8 миллиметров, сечение полосы 20 миллиметров. Для эффективной работы сетчатая конструкция соединяется с заземляющим контуром несколькими отдельными стержнями.

Токоотводный провод выбирают не меньше 6 миллиметров в диаметре по надземной части, а для укладки в землю берут провод диаметром не меньше 10 миллиметров в диаметре.

Хорошо в качестве заземления служит лист металла или труба и стержень, помещенный в землю на глубину 2 метров. Материалом для заземлителя берется нержавейка или медь, желательно почву вокруг заземлителя держать увлажненной для эффективного передвижения заряда, в таком случае отлично срабатывает глина, которая долгое время удерживает влагу внутри себя.

Устройство громоотвода своими руками

Для эффективной работы следует выполнить специальные расчеты, определить место установки и материалы для изготовления. С помощью расчетов определяют оптимальный размер молниеотвода для выбранного частного строения или его части. Правильные математические расчеты позволят почти на 100% защитить дом от грозового разряда.

Формулы для расчета собраны в справочниках, чтобы выбрать определенную для конкретного расчета, следует иметь такие данные как: тип громоотвода, материал, площадь строения, конструктив каркаса, высота постройки, радиус предполагаемой защиты. Правильно выбранная формула дает в результате размеры, достаточные для хорошей работы.

Материал громоотвода

Для молниеотвода берут сталь, алюминий и медь, при этом медные проводники отличаются лучшими защитными показателями, но для создания своими руками молниезащиты деревянного дома вполне пригодна сталь, как более дешевый материал. При этом оптимальным является выбор для всех элементов устройства одинакового материала.

Определение наиболее приемлемого места

При устройстве ориентируются на то, что высота молниеотвода должна быть выше всех остальных строений в близлежащем окружении, важно, чтобы весь жилой дом попадал в зону действия защиты (у стержневого типа такая область распространяется в пределах конуса, расширяющегося к земле). Говоря техническим языком, чем дальше от молниеотвода находится частное строение, тем выше делают монтаж защитного устройства по высоте. Оптимальным вариантом является расположение громоотвода по центру кровли.

Этапы сооружения своими руками

Заземлитель

Заземлитель располагают в таком месте, где нет опасности попадания электрического грозового разряда рядом с ним. До здания расстояние определяется 1 метром, но при этом до тротуара или другой дорожки должно быть 5 метров. Если места, где не ступает человеческая нога, найти не удается, то место действия заземления ограждают деревянными щитами и делают соответствующую табличку.

Отвод электрического разряда

После подготовительного этапа следует перейти к установке громоотвода:

  • Где делать громоотводначинать монтаж устройства следует на земле — роют яму или траншею для расположения заземляющего устройства или контура,
  • яма может быть разного размера, в зависимости от размеров приспособления – треугольный контур помещается в углубление соответствующей геометрии, линейное заземление требует траншеи,
  • если длина стержней более метра, то яму роют на этот размер, а остальное вбивают в почву,
  • траншею начинают от соединения токоотвода с заземлением, при этом внутренний отдел защиты также заземляется, соединение щитка с заземлением осуществляется проводом в подземной части, поэтому делают дополнительную траншею для подсоединения от сетевого перенапряжения,
  • если работы ведутся в сухом грунте, который не слишком подходит для проводимости, то в подсыпку добавляют соль, а на глубину проливают солевым раствором,
  • если предполагается засушливый климат, то заземление делают в тенистом месте, предохраняющим от пересыхания или промачивают почву водой время от времени,
  • для самодельного заземления можно использовать остатки старого профиля, единственным требованием является качество сварных швов,
  • профилей при монтаже заземления берут больше чем нужно, так как в процессе нахождения в земле они покрываются ржавчиной, слой которой не работает в качестве заземления.

Приемник для молнии

Следующим этапом является установка молниеуловителя:

  • Как делается заземление в частном домеего ставят на мощной опоре, которая выдерживает сильные ветровые нагрузки, длина определяется по формуле,
  • длину соединяют при помощи сварки из различных кусков проката, в полых профилях вставляют металлическую внутреннюю пробку на стыке,
  • токовод изолируют от металлических кровельных элементов, как и заземлитель, иначе разряд большой силы пойдет по другому пути,
  • молниеуловитель и токовод при монтаже соединяют проводом или полосовой сталью,
  • токовод соединяют с заземлением сваркой по всей длине, все углубления при установке заземляющих контуров засыпают почвой.