Громоотвод как работает: как работает? Принцип действия, инструкция по сборке!

Содержание

как работает? Принцип действия, инструкция по сборке!

Сегодня мы погрузимся в мир теоретической физики, чтобы разобраться с тем, как работает громоотвод. На самом деле, это неправильное название, так как гром является звуковым эффектом — отвести его от здания не только нельзя, но и не имеет никакого смысла. Правильное название конструкции «молниеотвод», и оно наиболее точно отражает суть данного устройства.

Громоотвод - как работает

Громоотвод — как работает

Содержание статьи

Что такое громоотвод и как он функционирует

Итак, молниеотвод – это устройство, предназначенное для защиты зданий и сооружений от удара молний. Представляет собой заостренный металлический штырь, который устанавливается в вертикальном положении на крыше зданий или на отдельно стоящей высокой мачте. От нижнего конца штыря идет проводник, который уходит в землю – заземление.

Принцип действия молниеотвода

Принцип действия молниеотвода

Большинство людей думают, что основная функция молниеотвода заключается в том, что при прямом попадании молнии во время грозы он отводит заряд по проводнику в землю, где тот рассеивается, не повреждая здание. Да, это утверждение верное, и при попадании молнии именно так и произойдет.

Однако так бывает только в случае прямого попадания, что случается крайне редко. В прочих ситуациях громоотвод работает по-другому. Удивлены? На самом деле, все не так сложно и объяснимо, и сейчас вы в этом убедитесь.

Молния крайне редко попадает в громоотвод

Молния крайне редко попадает в громоотвод

Молниезащита тросовая

Молниезащита тросовая

Немного физики

При образовании грозовых облаков происходит разделение зарядов. Мельчайшие капли воды приобретают отрицательные и положительные заряды, при этом отрицательные заряды скапливаются преимущественно в нижней части кучевого облака.

  1. На поверхности земли, а также на зданиях и сооружениях под заряженным облаком скапливаются индуцированные заряды противоположного знака, то есть положительные. Нюансы разделения зарядов

    Нюансы разделения зарядов

  2. Между землей и облаками увеличивается напряженность электрического поля. Появляется разность потенциалов, достигающая миллионов вольт. Данной разницы достаточно для образования разряда, коим и является молния.
  3. Разряд молнии начинается со ступенчатого лидера. Под этим понимается слабосветящийся разряд, который движется по направлению от облака к земле со скоростью 50 000 км/сек. Путь молнии прокладывается по воздуху — он неоднороден, а значит, есть места с более высокой электропроводностью (больше количество заряженных частиц). По ним-то молния и проходит. По-другому можно сказать, что молния выбирает наименьший путь сопротивления. Разряд молнии

    Разряд молнии

  4. Приближаясь к земле, лидер направляется в те участки, где в данный момент имеется наибольшее количество индуцированных зарядов противоположного знака. Когда лидер достигает земли, все отрицательные заряды, находящиеся в ионизированном канале, устремляются в землю – сначала заряды из нижней части канала, а затем и из облака. Таким образом, основной разряд идет снизу-вверх. Молния выбирает наименьший путь сопротивления

    Молния выбирает наименьший путь сопротивления

Наверное, всем известно, что молния поражает высокие объекты: деревья, вышки, мачты, дома. Но происходит так не всегда, так как многое зависит от электропроводности этих объектов. Например, ствол дерева содержит влагу, что позволяет образующимся в земле индуцированным зарядам перетекать на верхушку дерева, а значит, расстояние до нисходящего ступенчатого лидера сокращается. Ему нужно проделать меньший путь, поэтому удар с высокой долей вероятности придется в рассматриваемый объект. Так будет, если рассмотреть одиноко стоящее дерево.

Совет! Именно поэтому нельзя прятаться во время грозы под деревьями, которые стоят особняком. В относительной безопасности вы будете только в зарослях, да и то – не факт.

Большинство специалистов рекомендует поднимать молниеотвод на высоту до 18-20 м, особенно если здание находится в плотной застройке частного сектора

Большинство специалистов рекомендует поднимать молниеотвод на высоту до 18-20 м, особенно если здание находится в плотной застройке частного сектора

Справедливо перетекание зарядов также для высоких сооружений и зданий, однако если поблизости находится объект с более высокой электропроводностью, он накопит в себе больше индуцированных зарядов, и молния поразит именно его — несмотря на то, что оно может быть намного ниже.

Единственным проверенным средством, помогающим уберечься от удара атмосферного разряда, является молниеотвод

Единственным проверенным средством, помогающим уберечься от удара атмосферного разряда, является молниеотвод

Данный эффект полностью объясняет поведение молнии. Иногда люди недоумевают, почему заряд поражает не высокое строение, а какой-нибудь маленький сарай, находящийся поблизости. Причиной может быть то, что он стоял на водоносном слое почвы, а вода, как мы знаем, является прекрасным проводником и однозначно будет содержать большее количество индуцированных зарядов.

Молниезащита загородного дома

Молниезащита загородного дома

Можно часто наблюдать деревья, пораженные молнией, около рек. Как известно, в силу гравитации реки протекают в самых низких участках рельефа, но так как вода в реке – это хороший проводник, содержащий много зарядов, в этой области создаются самые оптимальные условия для попадания молнии.

История молниеотвода

История молниеотвода

Совет! По этой причине во время грозы стоит держаться подальше от рек и водоемов.

Цены на молниезащиту и заземление

Молниезащита и заземление

Принцип действия молниеотвода

Итак, мы разобрались с поведением молнии, но до сих пор непонятно, как функционирует громоотвод. Сейчас мы объясним и этот вопрос.

  1. Как уже было сказано, на земле появляется большое количество индуцированных зарядов, возникает сильное электрическое поле, которое будет усиленно у заостренных предметов, коим и является молниеотвод. Принцип работы молниеотвода сводится к тому, чтобы переключить электрический удар на специальную проводную шину, отправляющую заряд молнии глубоко в землю

    Принцип работы молниеотвода сводится к тому, чтобы переключить электрический удар на специальную проводную шину, отправляющую заряд молнии глубоко в землю

  2. В результате этого на верхушке устройства возникает коронный разряд, через который разряды из земли стекают вверх по воздуху в направлении грозового облака. Это означает только одно – индуцированные заряды не могут накапливаться на здании, а значит, молния в него бить не будет, так как наверняка поблизости найдутся более заряженные объекты.
  3. Вероятность того, что молния попадет в здание с громоотводом, падает практически до нуля. Именно поэтому случаи ударов в громоотводы такие редкие. Принцип действия активного громоотвода

    Принцип действия активного громоотвода

Согласитесь, все очень просто и понятно, если понимаешь суть явления. Мы уже давно живем в информационном веке, поэтому быть невеждой современному человеку не к лицу.

Как правильно устроить молниеотвод на здании

Разобрав принцип работы громоотвода, будет неправильно оставить без внимания способ его устройства. Во второй части статьи мы расскажем, как своими руками смонтировать качественную защиту для вашего дома, чтобы уберечься от ударов молнии.

ГРОМООТВОДЫ. Фигура 1) Платиновый наконечник громоотводного стержня. 2) Проволочный кабель, зажатый наконечником. 3) Проволочный кабель с наконечником. 4) Соединение верхней части чтержня а, который для сбережения места укорочен и обломан на чертеже. 5, 6) Пучки из стержней. 7, 8, 9 и 10) Скрепления основания стержня с деревянными частями крыши. 11 и 12) Муфты для соединения проводников. 13) Скрепление основания стержня с проводником, загибающимся вниз. 14) Конец подземного проводника, опущенный в воду колодца. 15, 16, 17) Подземные части проводника. 18) Якорь и корзна с углем — подземная оконечность проводника. 19) Защита порохового погреба, система Мельсана. 20) То же — по французской системе. 21) Защита высокого здания

ГРОМООТВОДЫ. Фигура 1) Платиновый наконечник громоотводного стержня. 2) Проволочный кабель, зажатый наконечником. 3) Проволочный кабель с наконечником. 4) Соединение верхней части стержня а, который для сбережения места укорочен и обломан на чертеже. 5, 6) Пучки из стержней. 7, 8, 9 и 10) Скрепления основания стержня с деревянными частями крыши. 11 и 12) Муфты для соединения проводников. 13) Скрепление основания стержня с проводником, загибающимся вниз. 14) Конец подземного проводника, опущенный в воду колодца. 15, 16, 17) Подземные части проводника. 18) Якорь и корзина с углем — подземная оконечность проводника. 19) Защита порохового погреба, система Мельсана. 20) То же — по французской системе. 21) Защита высокого здания

Существует множество вариантов исполнения молниеотвода, начиная с самых простых самодельных вариантов и заканчивая профессиональными системами от именитых производителей. Мы настоятельно советуем использовать заводские решения, так как они гарантированно будут работать (при правильном монтаже) и, что немаловажно, выглядят намного привлекательнее с эстетической точки зрения.

В качестве примера мы разберем, как монтируется молниезащита от белорусского производителя «ТерраЦинк». Данная система включает в себя широкий ассортимент аксессуаров и комплектующих, позволяющих выполнять монтаж на строениях разной формы и сложности. Основу системы составляет молниеприемник, который в зависимости от габаритов может представлять собой молниеприемную мачту или молниеприемный стержень. Всего насчитывается более 20 видов элементов.

Молниезащита «Терра Цинк»

Молниезащита «ТерраЦинк»

В комплект будут входить основание, треноги и держатели токоотвода. Токоотводов компанией представлено 30 видов, что позволяет подобрать оптимальный вариант под любой фасад здания. Также система включает в себя 15 видов соединителей и зажимов токоотвода.

Держатель треугольной формы

Держатель треугольной формы

Интересно знать! В качестве токоотвода для частных домов чаще всего используют 8-миллиметровый оцинкованный прут.

Система «ТерраЦинк» хороша еще и тем, что для установки вам не потребуется специальных инструментов. Монтаж выполняется за очень короткое время при том, что его можно осуществлять на эксплуатируемые здания. Комплектующие имеют небольшие размеры, что делает их незаметными на фоне строения.

Расположение элементов молниезащиты

Расположение элементов молниезащиты

Таблица. Как происходит установка такой молниезащиты?

Шаги, фотоОписание работ
Шаг 1. Установка держателей под токоотвод

Шаг 1. Установка держателей под токоотвод

Работа начинается с того, что на конёк кровли монтируются регулируемые держатели с металлическим стержнем. Фиксируются они очень просто - за счет затягивания крепежного винта.
Шаг 2. Монтаж остальных держателей

Шаг 2. Монтаж остальных держателей

Токопровод у нас пройдет по всей крыше, поэтому держатели устанавливаются по всему коньку с шагом 1 м.
Шаг 3. Прокладка токопровода

Шаг 3. Прокладка токопровода

Фиксируем в держателях токопровод диаметром 8 мм при помощи пластиковой защелки на верхушке держателя.

Комментарий. Некоторые держатели имеют иное крепление токопровода, поэтому обязательно изучите перед монтажом прилагаемую инструкцию.

Шаг 4. Торцевой загиб токопровода

Шаг 4. Торцевой загиб токопровода

Чтобы увеличить площадь покрытия молниезащиты, свободный конец токопровода, выступающий за край конька, рекомендуется загнуть вверх под углом 45 градусов. Делаем это с двух сторон.
Шаг 5. Монтаж держателя токоотвода

Шаг 5. Монтаж держателя токоотвода

На следующем этапе необходимо закрепить держатель под токоотвод. Монтируется он под черепицу или иные кровельные материалы, поэтому в месте установки придется произвести небольшой демонтаж, чтобы добраться до деревянной стропильной системы и обрешетки. Держатель фиксируется при помощи саморезов, после чего элементы кровли возвращаются на место. Образовавшееся отверстие дополнительно герметизируется, чтобы не допустить попадания внутрь воды во время дождя.
Шаг 6. Установка держателей на скате

Шаг 6. Установка держателей на скате

Далее аналогичным образом крепятся держатели прямо по кровле до самой нижней части. Шаг установки также составляет 1 м.
Шаг 7. Дальнейшая разводка токопровода

Шаг 7. Дальнейшая разводка токопровода

В держатели 42202, идущие по кровле, устанавливается токопровод. Фиксация элемента аналогична той, что выполнялась ранее с коньковыми держателями.
Шаг 8. Соединение токопровода

Шаг 8. Соединение токопровода

Подведенные с боков токопроводы необходимо соединить с центральным. Делается это при помощи зажимов №51515 при затягивании болтов.
Шаг 9. Монтаж держателя под молниеприемник

Шаг 9. Монтаж держателя под молниеприемник

Далее начинается процесс монтажа молниеприемника. Первым делом устанавливаем держатель. Проще всего его закрепить к вертикальной поверхности, например, стенке дымохода.
1. Для этого в ней просверливаются отверстия, в которые вставляются пластиковые дюбеля.
2. В них вкручиваются кронштейны до надежной фиксации.
3. Ставится стержень (молниеприемник), который фиксируется скобами, прикручиваемыми к кронштейну на болтовые соединения.
Шаг 10. Соединения молниеприемника с токопроводом

Шаг 10. Соединения молниеприемника с токопроводом

С нижнего конца у стержня имеется резьба, на которую накручивается зажим прута №55422. Высоту расположения этого элемента стоит отрегулировать так, чтобы он находился на одном уровне с коньковым токопроводом. Далее происходит соединение по уже рассмотренному принципу.
Шаг 11. Монтаж фасадных держателей

Шаг 11. Монтаж фасадных держателей

По фасаду, снизу-вверх, устанавливаются пластиковые держатели. Их монтаж аналогичен тому, как мы ранее крепили держатель молниеотвода. Шаг установки также составляет 1 м.
Шаг 12. Закрепление токопровода на вертикали

Шаг 12. Закрепление токопровода на вертикали

Далее соединяем токопровод со стеновыми держателями. Свес кровли при этом необходимо обогнуть так, чтобы нигде не было контакта с кровлей и прочими элементами, особенно металлическими. Если при прокладке необходимо обойти водоотлив коттеджа, то используйте держатели для водостока. Токопровод при этом можно пропустить по водосточной трубе, используя специальные крепежные элементы.
Шаг 13. Установка контрольного зажима

Шаг 13. Установка контрольного зажима

Токопровод должен заканчиваться на высоте 70 см от земли. На его конец крепится контрольный зажим
Шаг 14. Копка траншеи

Шаг 14. Копка траншеи

Далее необходимо выкопать траншею, по которой будут проложены металлические шины заземления. Длина траншеи составляет 1 м, а глубина – 50 см.
Шаг 15. Установка держателя полосы

Шаг 15. Установка держателя полосы

Под контрольным зажимом устанавливаем держатель полосы.
Шаг 16. Установка полосы заземления

Шаг 16. Установка полосы заземления

Затем прикрепляем полосу заземления. Она погружается в траншею с загибом и проходит по ее дну.
Шаг 17. Установка контрольно-измерительного колодца

Шаг 17. Установка контрольно-измерительного колодца

Устанавливаем контрольно измерительный колодец на край траншеи.
Шаг 18. Сборка штырей для заземлителя

Шаг 18. Сборка штырей для заземлителя

Осуществляем сборку комплекта штырей для заземлителя. Тут все просто – на резьбу накручивается переходная муфта, через которую элементы легко соединяются друг с другом.

Внимание! Количество штырей, а соответственно, и глубина их погружения в почву, рассчитываются при составлении проекта.

Шаг 19. Подготовка инструмента

Шаг 19. Подготовка инструмента

По мере наращивания штыри забиваются в землю. Для этого вам понадобится специальная насадка на перфоратор и ответный ударный винт, который вкручивается в муфту, после чего удаляется и на его место становится следующий элемент штыря.
Шаг 20. Установка штыря

Шаг 20. Установка штыря

Забиваем штырь перфоратором на расчетную глубину. Обязательно при соединении его частей пользуемся антикоррозионной токопроводящей смазкой. Также используем антикоррозионную ленту, которой обматываются все соединения, находящиеся под землей.
Шаг 21. Соединение штыря и полосы заземления

Шаг 21. Соединение штыря и полосы заземления

Далее устанавливаем на конец штыря зажим для прута, после чего выполняем стыковку с полосой заземления. При этом зажим разворачивается перпендикулярно, как показано на картинке.
Виды расположения молниезащиты кровли

Виды расположения молниезащиты кровли

Цены на держатели для токоотвода

Держатели для токоотвода

На этом работа заканчивается. Вам останется лишь засыпать траншею и красиво все замаскировать. Если монтаж выполнен правильно, то система образует вокруг дома зону, при попадании в которую, молния уйдет в землю.

Видео — Громоотвод в действии

типовые схемы, расчет и монтаж

Сначала разберемся в сути понятия. Молниеотвод обозначает одно и тоже, что Грозозащита или Молниезащита и отличается от Громоотвода, которым называют чаще только молниеприемную часть системы защиты зданий и сооружений. То есть молниеотвод – это «молниеприемник + токоотвод + заземление», или внешняя составляющая системы. Если посмотреть на схему любой комплексной молниезащиты, будь то частный дом или здание промышленного, офисно-административного назначения, то это ее часть, которая предназначена именно для защиты от прямых ударов молнии.

Молниеотвод в схеме комплексной молниезащиты

Конструкции (виды) молниеотводов

Всего существует 3-и базовые схемы: стержневой (рисунки а, б), тросовый (в) и молниеотвод в виде молниеприемной сетки (или сетчатый) (г). Комбинированная схема предполагает сочетание базовых вариантов.

Стержневой, тросовый и сетчатый молниеотвод

По количеству одинаковых молниеприемных частей – одиночный, двойной и т.д.

По характеру и месту установки стержневые делятся на молниеприемные стержни, сборные стержневые, которые могут устанавливаться на фланцах, кронштейнах, специальных опорах или быть отдельно стоящими. Молниеприемные мачты как правило имеют телескопическую конструкцию и метод установки на или в грунт.

Молниеприемный стержень на крыше дома Молниеприемная мачта молниеотвода Мачта молниеотвода с телескопической конструкцией

Тросовый – это трос, натянутый между опорами. Контур может быть любым, в том числе замкнутым. К нему по сути относится и самый простой и дешевый вариант молниеотвода для частного дома или дачи, когда вместо троса на небольшом расстоянии от конька кровли натягивают проводник радиусом 8-10 мм (алюминиевый, стальной или медный в зависимости от материала и цвета кровли) на расстоянии не менее 20 мм от самого конька, выводят его концы за крайние точки на расстояние  примерно 30 мм и загибают немного вверх.

Тросовый молниеприемник по коньку кровли Проводник молниеотвода на коньке крыши

Молниеприемная сетка используется на плоских или крышах с незначительным уклоном.

Молниеприемная сетка на плоской кровле 

Итак, как мы сказали, система внешней молниезащиты может быть изолирована от сооружения (отдельно стоящие молниеотводы – стержневые или тросовые, а также соседние сооружения, выполняющие роль естественных молниеотводов), или может быть установлена на защищаемом здании и даже быть его частью.

Расчет молниеотвода

Выбор молниеотводов рекомендуют производить при помощи специальных компьютерных программ, способных на основании габаритов зданий, планов кровли и конструктивных элементов на ней вычислять вероятности прорыва молнии и зоны защиты. Вот почему надежнее обращаться в специализированные организации, которые быстро выдадут Вам различные варианты и конфигурации молниеотводов.

Хотя, если конфигурация защищаемого объекта позволяет обойтись простейшими молниеотводами (одиночным стержневым, одиночным тросовым, двойным стержневым, двойным тросовым, замкнутым тросовым), размеры их можно определить самостоятельно, пользуясь заданными в Инструкциях СО 153-343.21.122-2003 и РД 34.21.122-87 зонами защиты.

Объект считается защищенным, если он целиком попадет в зону защиты молниеприемного устройства, которой присвоен требуемый уровень надежности.

Зона защиты одиночного стержневого молниеприемника (согласно СО 153-34.21.122-2003)

Стандартной зоной защиты в этом случае является круговой конус с вершиной, которая совпадает с вертикальной осью молниеотвода. Размеры зоны в этом случае определены 2-мя параметрами: высотой конуса h0 и радиусом его основания r0.

В таблице ниже указаны их значения в зависимости от требуемой надежности защиты для молниеотводов высотой до 150 м от уровня земли. Для больших высот необходимо применение специальных программ и методик расчета.

Расчет зон защиты одиночного стержневого молниеотвода

Для других типов и комбинаций молниеотводов вариации расчета зон защиты смотрите в главе 3.3.2 СО 153-343.21.122-2003 и Приложении 3 РД 34.21.122-87.

Теперь, чтобы определить попадает ли ваш объект Х в зону защиты рассчитываем радиус горизонтального сечения rx на высоте hx и откладываем его от оси молниеприемника до крайней точки объекта.

Конусообразная зона защиты одиночного стержневого молниеотвода

Правила определения зон защиты для объектов высотой до 60 м (согласно МЭК 1024-1-1)

В Инструкции СО есть методика проектирования молниеотводов для обычных сооружений по стандарту МЭК 1024-1-1, которая может быть принята только, если расчеты по ней получаются более «жесткие», чем требования указанной Инструкции.

По ней могут быть применены следующие 3-и способа для разных случаев:

  • метод защитного угла для простых по форме или маленьких частей больших сооружений
  • метод фиктивной сферы для сооружений сложной формы
  • защитная сетка в общем случае и в особенности для защиты поверхностей

В таблице для разных категорий (уровней) молниезащиты (подробнее о категориях или классах здесь) приведены соответствующие значения параметров каждого из методов (радиус фиктивной сферы, предельно допустимые угол защиты и шаг ячейки сетки).

Значения угла защиты, радиуса фиктивной сферы и шаг ячейки сетки в зависимости от уровня молниезащиты

Метод угла защиты для кровельных надстроек

Величина угла выбирается по графику на диаграмме для соответствующей высоты молниеотвода, которая отсчитывается от защищаемой поверхности, и класса молниезащиты здания.

Зависимость значения защитного угла от класса молниезащиты

Зона защиты, как уже было сказано выше, – это круговой конус с вершиной в верхней точке стержня молниепремника.

Высота молниеприемника и угол защиты

Метод фиктивной сферы

Применяется, когда сложно определить размеры зоны защиты для отдельных конструкций или частей здания по методу защитного угла. Ее границей является воображаемая поверхность, которую очерчивает сфера выбранного радиуса r (см. таблицу выше), если бы ее прокатили по вершине сооружения, обходя молниеотводы. Соответственно объект считается защищенным, если эта поверхность не имеет с ним общих точек пересечения или касания.

Граница защитной зоны по методу фиктивной сферы

Молниеприемная сетка

Это проводник, уложенный сверху на кровлю с выбранным в зависимости от класса молниезащиты здания шагом ячейки. При этом все металлические элементы на крыше (зенитные фонари, вентиляционные шахты, воздухозаборники, трубы и т.п.) обязательно должны быть соединены с сеткой. Иначе для них необходимо смонтировать дополнительные молниеприемники. Более подробно о конструктивных особенностях и вариантах монтажа можно прочитать в материале «Молниезащита на плоской кровле».

Молниеприемная сетка на кровле здания (чертеж)

Шаг ячейки по российским нормам выбирают исходя из категории молниезащиты здания (может быть меньше, но никак не больше).

Шаг ячейки по нормативам РД 34.21.122-87 и СО 153-343.21.122-2003

Молниеприемная сетка монтируется с соблюдением ряда условий:

  • проводники прокладывают наикратчайшими путями
  • при ударе молнии у тока для отвода к заземлению должна быть возможность выбора хотя бы 2-х разных путей
  • при наличии конька и наклоне кровли более, чем 1 к 10, проводник нужно обязательно проложить по нему
  • никакие части и элементы, выполненные из металла, не должны выступать за внешний контур сетки
  • обязателен внешний контур сетки из проводника, смонтированный по краю периметра крыши, а край крыши должен выступать за габариты здания

Материалы и сечения проводников молниеотвода

В качестве материалов, используемых для производства молниеприемного оборудования и токоотводов используются оцинкованная и нержавеющая сталь, медь и алюминий. К ним предъявляются требования коррозионной стойкости и механической прочности, если используется защитное покрытие, то оно должно иметь хорошую адгезию с основным материалом.

В таблице указаны требования к профилю проводников и стержней по минимальной площади сечения и диаметра (согласно ГОСТ 62561.2-2014)

Материал, профиль и площадь сечения молниеприемников, проводников и стержней заземления

Монтаж молниеотвода для частного дома и промышленного здания

Рассмотрим какие же элементы монтажа включают в себя обычно система внешней молниезащиты. На рисунках ниже показаны примеры молниеотвода частного дома и промышленного здания.

Пример конструкции молниеотвода для частного дома

Пример конструкции молниеотвода для промышленного здания

Соответсвующими номерами здесь обозначены следующие изделия и их наименования:

Комплектующие для системы внешней молниезащиты здания и сооружения

Круглые и плоские проводники, тросы

 

 

Компоненты молниезащиты на плоских кровлях, перемычки и компенсаторы

 

Компоненты молниезащиты на скатных кровлях, кровельные держатели проводника

 

Компоненты молниезащиты на металлических кровлях, кровельные держатели проводника

 

Токоотводы, держатели токоотводов

 

Стержни земляного ввода, соединительные проводники, смотровые колодцы, держатели проводников

 

Клеммы для водосточных желобов, клеммы, соединительные компоненты

 

Молниеприемники, компоненты

 

 

Изолированная молниезащита

 

 

Монтаж можно разделить на три этапа: устройство молниеприемной части внешней молниезащитной системы (молниеприемники и их элементы крепления), прокладка токоотводов (кровельная и фасадная часть здания) и земляные работы по устройству заземления. Как правило у всех компаний стоимость работ составляет некоторый процент от цены материалов.

Комплектующие для системы внешней молниезащиты здания и сооружения Купить молниеотвод, цены на комплектующие

Компания МЗК-Электро предлагает отличные цены на молниеотводы и комплектующие. Ассортимент изделий на нашем складе составляет более 1.500 позиций, закупка осуществляется напрямую по дилерским контрактам у прямых производителей, что предполагает обязательную сертификацию и гарантию. Все изделия имеют необходимые сертификаты качества и гарантию. Мы также занимаемся проектированием и монтажом любых систем молниезащиты зданий и сооружений, как для частных домовладельцев, так и промышленных предприятий. Познакомиться с нашими ценами можно в соответствующем разделе.

Молниеотвод для частного дома: порядок монтажа пошагово

Молниеотвод – специальное устройство, устанавливаемое на зданиях и сооружениях для их защиты от ударов молнии. Нужно или нет делать молниеотводы, владельцы домов узнают только тогда, когда их строения сгорают из-за пожара, вызванного молнией. Но не все так просто, как кажется на первый взгляд, только понимание физических законов позволит принимать оптимальное решение о монтаже на крыше дома молниеотвода.

Молниеотвод для частного дома

Молниеотвод для частного дома

Содержание статьи

Куда чаще всего попадает молния

Очень интересный вопрос, имеет неожиданный ответ. Абсолютное большинство уверено, что молния всегда попадает в самое высокое здание, сооружение, дерево и т. д. Объяснение довольно простое – они ближе всех к тучам. Значит, высокий молниеотвод будет ловить все молнии и направлять их огромный электрический заряд в землю. На самом деле, в правильно смонтированный молниеотвод молния не должна попадать, именно для достижения таких результатов он и делается.

Молниеотвод защищает электропроводку дома

Молниеотвод защищает электропроводку дома

Почему ударяет молния? Во время трения между собой облаков образуются отрицательные заряды, в земле накапливаются положительные. При увеличении напряженности появляется так называемый ступенчатый лидер – относительно небольшой заряд, который двигается от облака к земле по пути наименьшего сопротивления. Приближаясь к земле, он изменяет направление и движется к тем участкам, где накоплено больше всего положительных ионов. Вывод – основной заряд идет не от облака к земле, а наоборот, от земли к облаку.

Куда и почему попадает молния?

  1. Ствол дерева. Он влажный, поднимает положительные заряды высоко над землей и становится ближе к ступенчатому лидеру, двигающемуся от облака к земле. Молния ударила в дерево

    Молния ударила в дерево

  2. В высокие здания, если у них накоплено большое количество зарядов с земли. Но такое явление встречается довольно редко и только у специфических строений. Удар молнии в крышу дома

    Удар молнии в крышу дома

Эта зависимость всем понятна. Но почему молния чаще всего попадет около водоемов и рек хотя они расположены очень низко, а поблизости есть более высокие сооружения? Так происходит потому, что в этих местах очень влажная почва, а она накапливает и проводит максимальное количество зарядов. Ступенчатый лидер направляется не к высокому зданию на сухой почве, а к низинному болоту с большим количеством ионов. Еще один фактор, влияющий на частоту попадания молнии – наличие в земле металла. Это может быть руда или иные токопроводящие образования.

Молниеотвод целесообразно монтировать на зданиях, если они имеют хотя бы одну из нижеперечисленных особенностей:

  • располагаются на переувлажненных грунтах;
  • дома построены в промышленных зонах с большими запасами полезных ископаемых;
  • строения имеют металлические несущие каркасы, отлично подающие токи на верхние этажи сооружения.
Если здание располагается на переувлажненном грунте, стоит установить молниеотвод

Если здание располагается на переувлажненном грунте, стоит установить молниеотвод

Если ваш деревянный коттедж расположен на сухих песчаных грунтах, то вероятность попадания молнии фактически равняется нулю, никакой молниеотвод не нужен.

Вывод. Задача молниеотвода не притягивать (принимать) молнии, а наоборот, создавать условия, при которых их удар в данной местности станет минимально вероятен. Это значит, что конструкция не имеет молниеприемника, наоборот, у нее есть стержень для отвода зарядов земли. Поэтому правильное название молниеотвод, а не молниеприемник. Через молниеотвод заряд из земли уходит в атмосферу, напряжение значительно падает, на этом участке нет предпосылок для возникновения молнии.

Задача молниеотвода - исключить удар молнии в кровлю

Задача молниеотвода — исключить удар молнии в кровлю

Если вам встречаются неграмотные или откровенно рекламные статьи на эту тему, то не стоит терять время на их прочтение. Ни один молниеотвод не украшает крышу и фасад здания, кроме того, монтаж устройств стоит существенных денег. И последнее. Чем больше элементов имеет молниеотвод – тем выше вероятность, что во время их установки повредится герметичность кровельного покрытия.

Из каких элементов состоит молниеотвод

Цены на молниезащиту и заземление

Молниезащита и заземление

Вне зависимости от размеров, технических данных и места монтажа все конструкции состоят из общих элементов.

Элемент молниеотводаНазначение и краткое описание
МолниеотводКусок катанки или иного металлического штыря, возвышающегося над крышей.
Проводники токаПроволока диаметром не менее 5 мм, соединяет между собой молниеотвод и заземление.
ЗаземлениеСамый важный технический элемент молниеотвода. Собирает из земли положительные ионы и по проводникам и молниеотводу отводит их в атмосферу. Именно от эффективности заземления зависит надежность функционирования молниеотвода.
Конструкция молниеотводов

Конструкция молниеотводов

Советы по монтажу молниеотвода

Если после грамотного анализа данных об участке, на котором расположено строение, принимается решение о целесообразности монтажа молниеотвода, то к выполнению работ следует подготовиться.

Важно. Нужно делать только комплексную систему молниезащиты и заземления, лишь совместно эти мероприятия обеспечивают эффективность сооружения.

Шаг 1. Подсчитайте количество элементов, размеры здания, длину проводов и купите комплект оборудования.

Расчет молниеотвода

Расчет молниеотвода

Расчет молниеотвода. Учебное электронное текстовое издание

Ссылка на скачивание файла в формате PDF

Шаг 2. Закрепите на конек кровли держатели токоотвода.

Крепление держателя токоотвода

Крепление держателя токоотвода

Они фиксируются металлическими регулируемыми скобами, сами держатели проводов пластиковые со специальными зажимами. Держатели поддеваются лапками к нижней части конька, а двумя винтами фиксируется выбранное положение.

Расстояние между элементами примерно один метр

Расстояние между элементами примерно один метр

Практический совет. Конкретную конструкцию держателей выбирайте в зависимости от геометрической формы конька. Они могут быть полукруглыми, треугольными широкими и узкими.

Шаг 3. Закрепите в держателях токоотвод.

Размещение токоотвода

Размещение токоотвода

Для этого следует использовать проволоку диаметром не менее 0,5 мм. Старайтесь ее максимально выравнивать, не допускайте касания металлом конька, токоотвод должен свободно висеть над кровлей.

Шаг 4. Загните концы проволоки под углом 45°.

Загиб окончаний токоотвода

Загиб окончаний токоотвода

Как утверждают производители, за счет этого значительно увеличивается площадь покрытия молниезащиты. Но это некорректное утверждение, выше в этой статье мы уже объясняли, что устройство не притягивает молнии, а наоборот, создает условия, чтобы они в этом месте не появлялись. Защитный эффект достигается за счет вывода ионов из земли во влажный воздух, во время дождя он имеет свойство проводить электрические заряды.

Шаг 5. После того как проволока установлена на коньке, следует приступать к монтажу держателей токоотвода под черепицу.

Установка держателей токоотвода под черепицу

Установка держателей токоотвода под черепицу

В зависимости от пожеланий клиента компании выпускают несколько видов держателей: с прямым крючком, со скрученным крючком и со специальным металлическим держателем. Для того чтобы закрепить приспособления на обрешетке, следует аккуратно демонтировать черепицу. Сколько штук – зависит от ее размеров, но для большинства видов достаточно одной. Монтаж держателей на скатах – довольно сложные работы, надо все делать очень внимательно и со знанием дела.

Расстояние между элементами также примерно один метр

Расстояние между элементами также примерно один метр

Практический совет. Настоятельно рекомендуется предусматривать установку молниеотвода еще на стадии проектирования дома. Тогда кронштейны (держатели) без проблем устанавливаются во время производства кровельных работ – намного проще, быстрее безопаснее и качественнее.

Шаг 6. Прикрутите к центральному коньковому токоотводу боковые, установленные на скатах. Для этого нужно пользоваться специальными металлическими зажимами.

Установка токоотвода на держатели

Установка токоотвода в держатели

Фиксирование зажимами

Фиксирование зажимами

Важно. Если для молниеотвода применяются не оцинкованная, а обыкновенная проволока, то места контактов следует обильно намазать густым солидолом. Он предотвратит окислительные процессы, сопротивление тока в месте соединения длительный период времени будет оставаться в пределах нормы.

Шаг 7. Установите специальные держатели на поверхность кирпичного дымохода.

Монтаж держателя молниеприемника

Монтаж держателя молниеприемника

Эти элементы крепятся по принципу дюбелей. Вначале высверливаются отверстия в кладке, затем в них вставляются пластиковые элементы и только потом закручиваются металлические держатели. Все подсоединения проволоки выполняются лишь при помощи специальных зажимов.

Установка молниеприемника

Установка молниеприемника

Шаг 8. Закрепите на фасадные стены пластиковые держатели. Надо предусматривать самое незаметное место, желательно с обратной стороны здания. Расстояние между держателями примерно 1 м, способ крепления к стене зависит от материала ее изготовления. Имейте в виду, что контрольный зажим должен располагаться на высоте 70 см от уровня земли. К контрольному зажиму присоединяется плоская токоотводящая шина заземления.

Установка держателей

Установка держателей

Расстояние между креплениями и варианты крепежа

Расстояние между креплениями и варианты элемента

Закрепление токоотвода

Закрепление токоотвода

Контрольный зажим

Контрольный зажим

Для того чтобы максимально спрятать провода и улучшить внешний вид здания, рекомендуется проволоку проводить по системе водоотвода. Как это делается?

  1. Установите держатель на желоб водостока. Он представляет собой изогнутую пластину шириной 3 см, один конец ее лежит на кровле крыши, а второй на краю желоба. Специальный верхний зажим фиксирует проволоку.
  2. Закрепите хомуты-держатели на водосточных трубах. Прикручивать их следует у каждого поворота системы водоотвода, а сами держатели должны располагаться с одной стороны. Расстояние между элементами примерно один метр.
  3. Установите токоотводы в хомуты, сильно зажмите их болтами.
Способ крепления токоотвода к водосточной системе

Способ крепления токоотвода к водосточной системе

Держатель водосточных труб, крепление

Держатель водосточных труб, крепление

Держатель водосточных труб, креплениеНа нашем сайте вы можете узнать не только о креплении молниезащитного оборудования, но и о порядке монтажа водосточной системы. Подробная информация в статье по ссылке. Пошаговая инструкция и мастер-класс.

На этом монтаж наружной части молниезащиты закончен. Можно приступать к изготовлению заземления.

Монтаж металлической шины заземления

Именно от этого элемента зависит эффективность устройства, во время выполнения работ следует строго выполнять рекомендации электриков. Они должны рассчитать параметры заземления в зависимости от физических характеристик грунтов, глубины залегания грунтовых вод, размеров и назначения здания.

Шаг 1. Прокопайте траншею длиной примерно один метр и глубиной 50 см, в ней будет лежать шина заземления.

Траншея

Траншея

Шаг 2. Присоедините к контрольному зажиму токоотводящую шину. Мы уже упоминали, что он располагается на высоте 70 см от земли. Токопроводящая шина – металлическая полоса шириной примерно 2 см и толщиной не менее 2 мм. Шина фиксируется при помощи специальных держателей. Они устанавливаются на фасадные стены и цоколь, способ крепления выбирается мастером на месте с учетом индивидуальных факторов фасадных стен здания.

Монтаж фасадного держателя для полосы

Монтаж фасадного держателя для полосы

Цены на фасадные держатели

Фасадный держатель

Шаг 3. Согните полосу буквой «Г» и установите ее на дно предварительно выкопанной траншеи.

Монтаж полосы на глубину 0,5 метра

Монтаж полосы на глубину 0,5 метра

Шаг 4. После того как все подготовлено, можно ставить на место контрольно-измерительный колодец. Если его размеры превышают ширину траншеи, то ее придется немного расширить.

Установка контрольно-измерительного колодца

Установка контрольно-измерительного колодца

Шаг 5. Согласно прилагаемой производителем инструкции соберите комплект штырей заземлителя, наденьте на них муфты для присоединения дополнительных элементов.

Наименование элементов

Наименование элементов

Сборка элементов

Сборка элементов

Важно. Общая длина штырей заземления должна определяться электриком после замеров сопротивления грунтов.

Производители настоятельно рекомендуют во время сборки комплекта использовать электропроводящую смазку для защиты контактов от ржавчины и специальную ленту, предотвращающую коррозионные процессы на поверхностях штырей, засыпанных землей. Их следует очень плотно и аккуратно обмотать, наличие пропусков и перегибов запрещается.

Соединение комплекта штырей и насадки

Соединение комплекта штырей и насадки

Схема соединения

Схема соединения

Шаг 6. Установите на заземления элементы штырь-полоса и прочно соедините их.

Сборка штырей

Сборка штырей

Погружение на расчетную глубину

Погружение на расчетную глубину

Установка зажима прута

Установка зажима прута

Монтажные работы завершены, необходимо выполнить обязательные испытания – электрик должен специальным прибором проверить параметры сопротивления и написать акт об их соответствии расчетным значениям. Только такой молниеотвод станет гарантией, что молния не будет попадать на участок около коттеджа.

Монтажные работы завершены

Монтажные работы завершены

Застройщики должны знать, что чем больше вокруг здания точек заземления, тем надежнее защита. Ступенчатый лидер молнии начинает корректировать траекторию своего движения на высоте нескольких сотен метров. Он реагирует главным образом на силу электрического поля, высота молниеотвода на его поведение оказывает минимальное влияние, конкретное место удара молнии зависит от количества положительно заряженных ионов в земле. Именно они создают напряжение между зарядами, а здесь уже есть прямая связь между числом, фактическим расположением на местности и правильностью изготовления точек заземления.

Цены на популярные модели перфораторов

Перфораторы

Заключение

Заземление – главный элемент молниеотвода. Оптимальный вариант закопать металлическую плиту площадью не менее 2 м2 и толщиной 1 см на глубину 1,5–2,0 м. Использование металлических прутков намного уменьшает эффективность конструкции.

Но есть еще одна проблема – многие забивают в землю не несколько соединенных между собой металлических штырей, а только один. Если заземление выполнено небрежно, металлический пруток один, забит в сухом месте и недостаточно глубоко, то эффективность даже самой дорогой и сложной конструкции на крыше равняется нулю.

Правильное заземление

Правильное заземление

Монтировать молниеотвод рекомендуется только тогда, когда есть полная уверенность в такой необходимости. Выполнять все работы следует с безусловным соблюдением требований нормативных документов.

Видео – Инструкция по монтажу молниезащиты для коттеджа

Громоотвод своими руками: материалы, расчет и монтаж

Молниеотвод представляет собой защитное устройство, в котором система проводников отводит электрический разряд в землю. Молниезащита — важнейший элемент обеспечения безопасности жильцов и имущества, находящихся в здании. При желании и наличии определенных знаний, вполне реально соорудить громоотвод своими руками.

Принцип действия и устройство

Система защиты от молнии состоит из трех компонентов:

  • молниеприемник;
  • токоотвод;
  • заземлитель.

Схема устройства представлена на рисунке ниже.

Примерная схема защиты дома от молнийПримерная схема защиты дома от молний

Функция приема разряда молнии возлагается на молниеприемник. По токоотводам электричество поступает в заземлительный контур, который передает разряд в грунт.

к содержанию ↑

Молниеприемник

Существует три разновидности молниеприемников:

  • стержневой;
  • штыревой;
  • сетчатый.

Также в качестве приемника может выступать сама крыша.

Стержневой приемник представляет собой металлический штырь, установленный на станине (на кровле, рядом со зданием, на высоком дереве). С помощью токоотвода (проводника) штырь соединяется с заземлительным контуром. Для изготовления громоотводов применяют медь, алюминий или сталь. Причем первая— оптимальный вариант с точки зрения качества защиты, а самые дешевые приемники производятся из стали.

Сечение молниеприемника стержневого типа должно составлять не менее 35 кв. мм, если речь идет о меди, и 70 кв. мм — для стальных устройств. Длина штыря колеблется от 50 до 200 см.

Стержневой молниеприемник из медиСтержневой молниеприемник из меди

Стержневые приемники обычно выглядят эстетично, однако площадь их покрытия не слишком большая. Для расчета покрываемой территории от наивысшей точки штыря прочерчивают мысленную линию к уровню земли под углом 45 градусов. Защищенным является все пространство, оказавшееся в треугольнике по периметру. Ввиду маленькой зоны действия, стержневые громоотводы используют для защиты небольших домов, банных построек, гаражей и т.п.

Обратите внимание! Молниезащиту можно как сделать своими руками, так и приобрести готовую.

Сеточные молниеприемники выполняются в виде металлических сеток и представляют собой арматурный каркас с ячейками размером от 3 до 12 м. Толщина арматуры — в среднем 6 мм. Сетку размещают на определенной высоте над материалом кровли, оставляя зазор не менее 15 см. Наиболее подходящие объекты для применения сеточных систем — большие кровли (многоквартирные дома, торговые центры, промышленные и складские здания и т.п.).

Тросовый приемник располагается на двух или четырех мачтах, связанных друг с другом проволокой из стали или алюминия. Трос протягивают по коньку крыши, используя деревянные бруски, которые выступают в качестве опор. Наименьший рекомендуемый диаметр троса — 5 мм.

Размещение тросового молниеприемника на крышеРазмещение тросового молниеприемника на крыше

По сравнению со стержневыми описываемые устройства покрывают гораздо большую площадь. С точки зрения эффективности тросовые системы лучше, чем стержневые или сеточные приемники справляются с задачей защиты от молнии. Особенно распространены такие системы на шиферных кровлях.

Иногда в качестве молниеприемника используют саму крышу. Это возможно, когда кровля изготовлена из профнастила, металлической черепицы и любых других материалов, в основе которых есть металл. Существуют требования, которые дисквалифицируют конструкционный материал кровли, если его толщина меньше 4 мм (иначе возможно его прожигание молнией). Также не допускаются какие-либо горючие материалы, способные легко воспламениться.

к содержанию ↑

Токоотвод

Для изготовления проводников применяют шестимиллиметровую медную, стальную или алюминиевую проволоку. Соединения с другими элементами системы — молниеприемником и заземлительным контуром — выполняют посредством болтов или сварных швов. Токоотвод нуждается в качественном изолировании от окружающей среды (подойдут кабель-каналы). Еще одно требование — выбор для токоотвода самого краткого пути от молниеприемника к заземлительному устройству.

Выход токоотвода на кровлюВыход токоотвода на кровлю

к содержанию ↑

Заземлитель

Заземлительный контур располагают неподалеку от здания. При этом выбирают место, находящееся вне прогулочной территории и поближе к какому-либо ограждению. Электрический заряд, поступающий к заземлительному контуру через токоотвод, через металлические стержни отводится в грунт. Стержни вкапывают в землю на глубину примерно 80-100 см. Их размещают таким образом, чтобы они при соединении формировали треугольник.

Подготовительные мероприятия

Перед тем как сделать громоотвод необходимо провести подготовку. Причем по важности этот этап ничем не отличается от собственно процесса установки молниезащитной системы. Понадобится произвести расчеты согласно формуле, подобрать материалы и найти правильное место для установки молниезащиты.

Формула расчета

Молниезащита — достаточно сложная и ответственная в силу выполняемых задач система. При ее планировании необходимы точные расчеты и оценка потенциальных рисков. В то же время необходимости в чрезмерно сложных математических вычислениях нет. Нужно лишь определить зону действия системы, исходя из формул. Для стержневого молниеотвода существуют коэффициенты, применяемые для расчета нужной высоты устройства. Используется такая формула:

Формула для расчета высоты молниеприемникаФормула для расчета высоты молниеприемника

Она подходит для громоотводов высотой до полутора метров, что вполне достаточно для обеспечения защиты частного дома от ударов молнии.

к содержанию ↑

Материал для громоотвода

Для создания защитной системы понадобятся конструкционные материалы. Придется сделать выбор из стали, меди или алюминия. При этом площадь необходимого поперечного сечения будет отличаться, что продиктовано разным сопротивлением каждого вида из перечисленных металлов. Чтобы объяснить сказанное более наглядно, внизу приведена таблица, в которой указаны минимальные требования к компонентам молниезащиты, исходя из вида металла:

Материал Молниеприемник Токоотвод Заземлитель
Площадь сечения, мм Диаметр, мм Площадь сечения, мм Диаметр, мм Площадь сечения, мм Диаметр, мм
Медь 35 7 16 5 50 8
Сталь 50 8 50 8 100 11,5
Алюминий 70 9,5 25 6 Не применяется

Исходя из данных, представленных в таблице, оптимальный выбор материала — медь. Однако наиболее дешевым вариантом громоотвода, изготовленного своими руками, является сталь.

Установка конькового молниеприемника из сталиУстановка конькового молниеприемника из стали

Токоотвод отличается меньшим сечением в сравнении с другими компонентами защитной системы. Рекомендуется постепенно увеличивать его толщину от приемника к заземлительному контуру.

Совет! При создании молниезащиты желательно применять один и тот же вид металла для всех элементов конструкции.

Для изготовления молниезащиты необходимы такие материалы и инструменты:

  1. Молниеприемник. В случае со стержневой системой понадобится металлический заостренный штырь. Также подойдет ТВ-мачта или антенна для приема радиосигналов. В продаже имеются готовые приемники, например, GALMAR или SCHIRTEC.
  2. Металлическая проволока нужного сечения.
  3. Устройства для заземления (металлические штыри, трубы или лента).
  4. Пластиковые фиксаторы, скобы, болты.
  5. Инструменты для выполнения работы (сварочный аппарат, электродрель, молоток, лопата).

Комплект молниезащиты GALMARКомплект молниезащиты GALMAR

к содержанию ↑

Место установки

Громоотвод следует располагать на наиболее высокой точке из имеющихся на участке. При этом нужно помнить про защитную конусообразную зону. Громоотвод должен находиться в таком месте, чтобы здание полностью было покрыто защитой. Получается, что, чем более отдален громоотвод от дома, тем выше он должен быть.

По финансовым соображениям предпочтительнее разместить молниеприемник на кровле здания. В этом случае не понадобится сооружение высокой опоры, которая к тому же вряд ли будет эстетически привлекательной.

Совет! Не рекомендуется установка громоотвода в центральной части крыши. Лучше поставить приемник с краю кровли и зафиксировать его к стене. При таком подходе уменьшается риск попадания молнии в какую-либо часть кровли.

Размещение стержневого громоотвода на краю крышиРазмещение стержневого громоотвода на краю крыши

Отдельный вопрос — правильное размещение заземлительного устройства. При ударе молнии высокомощный разряд проходит в землю и в этот момент рядом с заземлителем не должны находиться живые существа. Поэтому разработаны требования к минимальным расстояниям от заземления к стене дома — 1 м и до пешеходных дорожек — 5 м. Заземляющее устройство должно быть установлено в таком месте, где нет вероятности нахождения людей. К тому же, вокруг заземлителя следует установить ограждение и поставить рядом предупреждающий знак.

Обратите внимание! Эффективная работа заземления возможна только во влажном грунте. Это нужно учитывать при выборе места для заземлительного контура. Если постоянно мокрый участок отсутствует, следует задуматься об искусственном орошении.

к содержанию ↑

Установка тросового молниеотвода

Прежде всего нужно протянуть проволоку по коньку кровли. Она будет выступать в качестве приемника для молнии. Если крыша изготовлена из пожароопасных материалов (древесина, пластиковая черепица и т.п.), проволоку следует расположить на высоте не менее 15 сантиметров от материала. При этом поддерживающую для нее функцию будут выполнять пластиковые фиксаторы. Концы проволоки закрепляют на металлических мачтах (их называют горизонтальными приемниками).

Токоотвод фиксируют к приемнику с помощью сварочного аппарата болтовыми соединениями или заклепками. На смежные участки наносят изоляцию. На кровле токоотвод закрепляют скобами, а на стенах — пластиковыми фиксаторами. Проводник лучше разместить в кабельном канале, чтобы избежать пагубного воздействия на него влажности.

Схема установки тросового молниеприемникаСхема установки тросового молниеприемника

Заземление создают так:

  1. Копают траншею глубиной от 80 см.
  2. Забивают в дно ямы металлические штыри.
  3. Соединяют их стальной трубой или лентой. Для этого используют сварочный аппарат.
  4. Отводят ленту к участку соединения с токоотводом.
  5. Состыковывают токоотвод с заземлителем.
к содержанию ↑

Установка стержневого молниеотвода

Для монтажа стержневой системы понадобится высокая станина. Ее функции сможет выполнять, например, мачта ТВ-антенны. Приемник фиксируют к ней сварным или болтовым соединением.

Установка токоотвода и заземлителя осуществляется так же, как описано выше, когда речь шла о тросовой молниезащите. После завершения установки следует протестировать сопротивление системы. Максимально допустимый показатель — 10 Ом.

к содержанию ↑

Дерево в качестве громоотвода

Для создания молниеотвода своими руками подойдет обычное дерево. При этом его высота должна превышать уровень крыши здания примерно в 2,5 раза. Расстояние до дома не должно быть меньше 3 м.

Один конец пятимиллиметровой проволоки приваривают к заземляющему устройству и закапывают соединение в землю. Оставшийся конец будет приемником. Его подводят к верхушке дерева.

Размещение громоотвода на дереве рядом с домомРазмещение громоотвода на дереве рядом с домом

к содержанию ↑

Уход за конструкцией

Металлические устройства чувствительны к отрицательным воздействиям окружающей среды. Чтобы избежать развития коррозийных процессов и сохранить рабочие свойства металлов, необходимо регулярно проводить осмотры системы защиты от молнии.

С наступление весны — перед началом грозового сезона — необходимо провести визуальное исследование всех компонентов системы. В процессе эксплуатации металл бывает настолько поврежден, что не обойтись без замены деталей.

Особое внимание следует уделять контактам. Некачественный контакт приводит к размыканию системы и возгоранию. Если нужно, их прочищают от окиси.

Подземную часть молниезащиты также нужно проверять. Однако ввиду трудоемкости процесса, разрешается делать это не каждый год, а один раз в трехлетний период.

Молниезащита – настолько важный элемент обеспечения безопасности жильцов и здания, что браться за ее создания стоит только при полной уверенности в своих знаниях и опыте. Если этого чувства недостаточно, лучше поручить выполнение работы профессионалам.

Громоотвод своими руками: материалы, расчет и монтаж

Молниеотводы. Виды и устройство. Работа и особенности

Если рассматривать статистику погибших людей от ударов молнии, то это количество больше, чем жертв в авиационных катастрофах. Молния каждый год уносит несколько тысяч жизней, а также наносит многомиллионный материальный ущерб. Каждый владелец дачи или собственного дома знает, что защитить свое имущество и родственников можно только самому. Поэтому молниеотводы лучше изготавливать самостоятельно.

Самодельные молниеотводы нормально работают, что подтверждается на практике. Такие устройства имеют и другое название – громоотводы. Гром никакого вреда не наносит, кроме громкого звука. А для защиты от молнии необходимо сооружать некоторую конструкцию.

Удар молнии обычно приходится в конструкцию с максимальной высотой, которая встречается на ее пути. Опасным местом во время грозы является жилой дом или другая постройка из-за наличия в них металлических элементов – крыша, телевизионная антенна и т.д. Жильцы городских квартир могут не беспокоиться, так как большинство многоэтажных домов уже имеют молниеотводы.

Если рядом с домом имеется вышка сотовой связи, то в устройстве молниеотвода нет необходимости. Во всех других случаях целесообразно все-таки обезопасить свой дом. Если вызывать для таких работ специалистов, то это обойдется вам недешево. Но если разобраться с устройством системы молниеотвода, то можно все сделать самостоятельно.

Виды и особенности устройства

На рисунке изображено устройство системы молниеотведения.

Существует несколько видов молниеотвода, но основные их части одни и те же:
  • Молниеприемник.
  • Токоотводящее устройство.
  • Заземление.
Виды молниеприемников
Верхняя часть этой защитной системы называется молниеприемником.
  • Стержневой приемник молнии заострен на конце. В него ударяет молния во время грозы. Оптимальным вариантом изготовления приемника молнии является медный штырь диаметром 15 мм. Он должен быть расположен достаточно высоко, однако слишком высокий приемник будет притягивать к себе электрические разряды молнии.Стержневые молниеотводы наиболее эстетичны, в отличие от тросового, но обеспечивают меньший защитный радиус на участке. От высоты металлического штыря зависит величина защищаемого пространства.

  • Тросовый приемник способен защитить большую площадь участка, в отличие от стержневого молниеприемника. Тросовые конструкции используются в устройствах линий электропередач. В них вместо металлических штырей применяют трос, который соединяется с другими элементами болтовым соединением.

  • Сетчатый приемник молнии изготавливается в виде металлической сетки на крыше дома.
 
Токоотводы

Следующей частью системы отведения молнии является токоотвод, состоящий из толстых алюминиевых или медных проводов, закрепленных специальными муфтами к приемнику молнии и заземляющему контуру. Для крепления его на стене применяются пластиковые крепежные элементы. Токоотвод необходимо изолировать от воздействия внешней среды. Для этого обычно используют пластиковый кабель-канал.

Заземление

Основные элементы заземления находятся в грунте. Заземлитель состоит из металлических стержней, сваренных между собой, либо скрепленных болтами.

Заземление системы отведения молнии является важной частью всей конструкции. Этот заземляющий контур аналогичен устройству заземления дома. Важным требованием при этом является то, что эти два разных контура заземления ни в коем случае не должны соединяться. Иначе во время грозы бытовые электрические устройства могут выйти из строя, либо возникнет возгорание деревянного дома от разряда молнии.

Требования к заземлению системы отведения молнии:
  • Металлические штыри, вставленные в грунт, должны быть длиной не меньше трех метров.
  • Сечение металлических штырей – не менее 25 мм2.
  • Штыри соединяются между собой треугольником, что является отличием от обычного заземления дома.
  • Между вершинами треугольника должно быть расстояние не менее 3 метров.
  • В качестве соединительных шин допускается применять металлический пруток диаметром не меньше 12 мм или полосу сечением 50 х 6 мм.
  • Длина сварных швов не должна быть меньше 20 см.
  • Для заземления молниеотводов устанавливается минимальная глубина над поверхностью земли 50 см.
Место для заземления

К этому вопросу следует подходить с наибольшим вниманием и аккуратностью. Заземляющие электроды не должны устанавливаться в местах нахождения животных, или возле детских площадок. Также нельзя располагать эти элементы возле скамеек или дорожек.

Лучше заземление будет работать во влажном грунте. Чтобы поддерживать работу заземления, можно самостоятельно создавать для этого условия, периодически поливая место заземления водой. Если нет возможности полива этого места, а почва в вашей местности слишком сухая, то рекомендуется при установке в почву электродов заземления посыпать их смесью соли и древесного угля.

Как работают молниеотводы

Чтобы разобраться в принципе действия системы отведения молнии, следует представить большой конденсатор, который постоянно заряжается. Его обкладками будут облака и земля. При наступлении грозы обкладки этого большого конденсатора начинают электризоваться между собой, и накапливать заряд. При достижении разницы напряжения между обкладками, равному напряжению пробоя молнии, возникает сильный разряд молнии, достигающий нескольких миллиардов вольт.

Чтобы заряд не накапливался, необходимо замкнуть этот конденсатор на землю. Таким замыкающим проводником и являются молниеотводы. Поэтому при грозе происходит разряжение конденсатора и обкладки не могут накопить заряд, а напряжение в молниеотводе уменьшается до нуля. Другими словами, система отведения молнии создает условия, в которых не способен возникнуть электрический разряд молнии, так как накапливаемый заряд отводится в землю.

Особенности самостоятельной установки молниеотвода
  • Молниеотводы рекомендуется изготавливать из материалов, не подверженных коррозии. Для этого применяется оцинкованный уголок, луженая жесть, профиль из дюралюминия, или сетка из неизолированной медной проволоки. Соединяющие проводники должны иметь необходимое сечение. Молниеприемник нельзя покрывать лакокрасочными материалами или другой изоляцией.
  • Для удобного расположения молниеотвода можно использовать высокое дерево, находящееся вблизи дома. Чтобы не причинять вред дереву, приемник молнии можно закрепить на длинном деревянном шесте, который фиксируют на дереве с помощью пластиковых хомутов, и располагают на максимальной высоте.
  • Если дерева нет, то можно использовать для крепления молниеприемника телевизионную антенну, которая закреплена на крыше дома.
  • Другим способом установки является печная труба, к которой можно закрепить металлический штырь и соединить его с заземлением.
Техническое обслуживание

Чтобы система молниеотвода работала без нареканий, необходимо обслуживать его конструкцию для поддержания в рабочем состоянии. Металлический штырь, играющий роль приемника молнии, необходимо чистить обычными чистящими средствами в виде наждачной бумаги или других аналогичных средств, чтобы предотвратить образование окиси и удалить загрязнения.

В засушливые времена необходимо периодически увлажнять почву в месте закладки контура заземления.

Похожие темы:

Громоотвод для дачного дома своими руками

Громоотвод для дачного дома своими руками: будет ли эффект?

В последнее время мы все чаще сталкиваемся с ситуациями, когда в дома попадает молния  и из-за отсутствия соответствующей защиты происходит возгорание. Чтобы такого не допустить и себя обезопасить, можно сделать громоотвод своими руками.

При этом такое устройство будет достаточно функционально и продуктивно, если, конечно же, правильно его смонтировать. Стоит сказать, что хотя громоотвод имеет достаточно простую конструкцию и при наличии свободного времени и необходимых материалов каждый может его изготовить, тем не менее понадобиться учесть множество факторов для определения правильных параметров монтажа, так как важно не просто иметь защиту для своего дома и электрических приборов, но и быть уверенным в правильном ее функционировании.

Как работает громоотвод дачного дома

Громоотвод – это специальная установка, которая притягивает к себе электрический заряд молнии и перенаправляет его от дома по проводнику в землю. Таким образом, молния не причинит никаких разрушений и не принесет вреда. Громоотвод состоит из двух блоков:

  • наружного;
  • внутреннего.

Наружный блок представляет собой токоприемник (молниеприемник), соединенный с токопроводом (токоотводом), которые вместе выполняют роль приема и распределения заряда молнии, а также заземлитель, рассеивающий этот заряд в земле.

Внешний (наружный) контур громоотвода дачного дома

Внутренний блок защитит ваш дом от скачков напряжения, а, следовательно, предотвратит выход из строя электроники. Наверное, каждый слышал, что если электрический заряд молнии имеет большую силу, то все электрические приборы в доме сгорают.

Внутренний контур громоотвода

Так что появляется еще одна причина сделать громоотвод.

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 34.21.122-87) 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.

Типы громоотвода: молниеприемный стержень, трос и сетка

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 34.21.122-87 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 34.21.122-87 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.

Схема заземления для дачного дома    

Изготовление громоотвода на даче своими руками

Итак, если вы пришли к выводу, что хотите сделать громоотвод для дачного дома своими руками, то вам необходимо знать, как изготавливается это устройство. Для начала необходимо изготовить стержневый токоприемник, к которому затем будет крепиться токопровод, который можно сделать из обычной железной проволоки. Только выбирайте проволоку как можно большего сечения, например 6-8 мм. Также токопровод соединяет токоприемник с контуром заземления.

Контур заземления можно изготовить из полосы железа размером примерно 4х50 мм. Электрод следует выполнить из стального прута, выбрав для этого диаметр не менее 18 мм. Учитывайте, что все соединения следует проводить лишь при помощи сварочного аппарата. Если же у вас нет такой возможности то можно использовать стальные хомуты на болтах, но такие соединения будут менее эффективны.

Расстояние от контура заземления до вашего дома выберите около 1 метра. Кстати, заземлитель постарайтесь установить подальше от тех мест, где могут находиться люди. Например, на дорожках или на площадках перед домом такие устройства устанавливать не стоит. Высота молниеприемника определяется индивидуально для каждого здания, исходя из конуса защиты. Для примера, все конструкции, которые как бы находятся под молниеприемником, будут защищены, если же есть сооружения выше него, то защита на них распространяться не будет. Следовательно, молниеприемник должен хотя бы на полметра возвышаться над вашим домом.

Так что как видите громоотвод своими руками построить в принципе возможно, хотя необходимо четко просчитать множество параметров. Если же заказать услугу в специализированной компании – это существенно сэкономит время, убыстрит процесс монтажа и упростит задачу. Ведь главное – безопасность и уверенность в том, что она обеспечена правильным образом.

Как делать нельзя

Остановимся немного на том, как не нужно делать дачный громоотвод точно. Посмотрите видео и потом мы обратим внимание на типичные ошибки при монтаже.

1) Молниеприемник на крыше выполнен с одного края, что совершенно точно не обеспечит тредуемой зоны защиты, так как молния, бьющая с противоположной стороны, гарантированно прорвется к объекту (дому). Почему одиночный молниеприемник - это всегда менее предпочтительная конструкция, и как правильно планировать молниеприемное оборудование подробнее читайте в материале "Молниеприемники".

2) Материал крепежа кустарного производства при прохождении тока молнии с большой долей вероятности может не выдержатиь огромных температур и просто расплавится. Поэтому всегда необходимо знать параметры используемых материалов и выполнить необходимые расчеты. Но проще купить готовые комплектующие у производителей молниезащиты, тем более, что цены на элементы крепления, особенно отчественные, приемлемые. Плюс вы получите необходимую консультацию специалистов по грамотному монтажу.

Схема заземления для дачного дома Посмотреть цены на крепеж для громоотвода

3) Есть такое правило: вы либо делаете изолированную молниезащиту и выдерживаете необходимое расстояние пробоя, либо соединяете все металлические элементы вместе и выводите на заземление. Здесь автор использует изоляторы и соответственно первый способ, а значит воздушный промежуток между приемником/токоотводом должен быть не меньше минимального расстояния R, которое конкретно в данном варианте должно равняться 300-400 мм, чего не заметно. Без заземления еще и кровли здесь гарантированно будет возникать опасная разность потенциалов.

4) Вариант заземлителя в виде единственного воткнутого в землю штыря не может считаться надежным ни при каком сопротивлении грунта, тем более что токоотвод, по которому приходит разряд от молниеприемника, тоже единственный. Даже во времена еще СССР при полном отсутствии знаний и расчетных параметров сопротивления грунта всегда делали очаговое заземление в форме треугольника или П-образного контура.

Основные типовые схемы дачных громоотводов

Еще раз, уже подробнее, расскажем о трех известных типах устройств защиты, устанавливаемых на кровле зданий сооружений.

Вид выбранного для дачного громоотвода молниеприемника определяет тип и схему его защиты. К типовым схемам относят организацию:

  • молниезащитной сетки;
  • стержневые громоотводы;
  • тросовые молниеприемники.

Для плоских и двускатных крыш коттеджей независимо от материала кровли специалисты рекомендуют использовать молниприемную сетку. Для ее организации применяют стальные, медные или алюминиевые прутья диаметром до 8 мм. Сетка устанавливается непосредственно на крыше или под утеплителем, если основание кровли не горючее (Инструкция РД 34.21.122-87).

Схема заземления для дачного дома

В зависимости от уровня защиты токоотводы монтируются непосредственно к сетке по всему периметру с шагом от 10 до 25 см.

Стержневая схема молниезащиты представляет собой металлический штырь, прикрепленный к дымоходу или другим конструкциям кровли как минимум на 2 м выше самой высокой ее точки.

Схема заземления для дачного дома

Установка стержня выполнена правильно, если в основание конуса с вершиной в крайней точке молниеприемника полностью попадает защищаемый объект. Увеличение высоты стержня расширяет защищаемую зону. Такой вид громоотвода подходит и для частных и для промышленных объектов со сложными крышами.

Для двухскатных крыш невысоких зданий можно применять и тросовую схему дачного громоотвода. Для этого между опорами, установленными на коньках, натягивается стальной трос. К его концам обычно примыкают по одному токоотводу, передающему ток к заземлению в грунте, внешне похожему на "куриную лапку". Если схема дачного громоотвода исполнена грамотно, разряды молнии уходят в почву за пределами защищаемого дома. При обустройстве молниезащиты данного типа важно учитывать провисание троса.

Схема заземления для дачного дома

На выбор схемы организации дачного громоотвода влияет множество факторов, параметров и условий. Поэтому это достаточно сложное и ответственное мероприятие требующее определенных профессиональных знаний и опыта. Наша компания поможет выполнить проектирование, а также установку наиболее эффективной молниезащиты для вашего дома. Кроме того, мы предоставляем услуги по обустройству громоотвода под ключ. В разделе "Наши объекты" представлены фото громоотводов и описание наших реализованных проектов.

Как и где купить громоотвод

Громоотвод, защищающий от прямого попадания молнии, будет работать как часы, если грамотно и правильно выбрать необходимые материалы для создания эффективной и надежного молниезащиты здания. На цену дачного громоотвода влияют следующие параметры:

  • уровень защиты;
  • схема молниеотвода;
  • технические сложности реализации проекта;
  • вид применяемых материалов и объем работ.

Сегодня многочисленные интернет - магазины предлагают большой выбор стержней и тросов из стали, меди и нержавейки, а также держателей и зажимов и дают прекрасное описание своих товаров. Однако самостоятельно трудно изготовить громоотвод безупречного качества. Кроме того, никто не даст гарантию на работу системы, собранной из материалов с разными эксплуатационными характеристиками.

Наша компания предлагает со склада в Москве купить комплектующие для громоотводов известных и прекрасно зарекомендовавших себя производителей из Германии, России, Франции, Турции и других стран: OBO Bettermann, J. Propster, BS-Technic, DEHN+SOHNE, Voltstream, Элмашпром, Duval Messien, Citel, Forend и другие.

Наши услуги

Специалисты нашей компании помогут выбрать наиболее надежный и эффективный дачный громоотвод по приемлемой цене с учетом всех особенностей вашего дома. Наши консультанты подробно ответят на любые интересующие вопросы и составят смету.

У нас можно заказать выполнение необходимых замеров переходных сопротивлений, сопротивления заземляющих устройств, проверку наличия цепи заземления и заземляемых элементов. Опытные профессионалы компании могут также выполнить проектирование и установку громоотвода "под ключ". Мы предоставляем услуги по сервисному обслуживанию различных систем защиты от молний перед началом сезона гроз и по договоренности с клиентом производим их ремонт.

Интересные материалы по этой теме:
Молниезащита металлической кровли

Можно ли использовать кровлю из металлочерепицы как молниеприемник? Ответ на этот вопрос и другие в данной статье.

Молниезащита на мягкой кровле

Об особенностях монтажа на мягком кровельном покрытии. Примеры работ.

Молниезащита дома с плоской крышей

Описание конструкций элементов внешней молниезащиты для плоской кровли.

Молниезащита дома со скатной крышей

Устройство и примеры конкретных монтажных узлов для коньковой скатной кровли.

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: 257| Опубликовано: Пятница, 10 Апрель 2020 06:40|

Громоотвод | Britannica

Громоотвод , металлический стержень (обычно медный), который защищает конструкцию от повреждений молнией, улавливая вспышки и направляя их токи в землю. Поскольку молния имеет тенденцию поражать самый высокий объект поблизости, стержни обычно размещаются на вершине конструкции и вдоль ее гребней; они соединены с землей кабелями с низким сопротивлением. В случае здания в качестве грунта используется почва; на корабле используется вода.

Система защиты от молниеотвода для жилого дома Поток электричества от удара молнии безвредно направляется по внешней стороне здания и в землю. Encyclopædia Britannica, Inc.

Громоотвод и связанные с ним заземляющие проводники обеспечивают защиту, поскольку они отводят ток от непроводящих частей конструкции, позволяя ему следовать по пути наименьшего сопротивления и безвредно проходить через стержень и его кабели. Это высокое сопротивление непроводящих материалов, которое вызывает их нагрев при прохождении электрического тока, что приводит к возгоранию и другим повреждениям.На сооружениях высотой менее 30 метров (около 100 футов) громоотвод обеспечивает конус защиты, радиус земли которого приблизительно равен его высоте над землей. На более высоких конструкциях зона защиты простирается всего на 30 метров от основания конструкции.

Типы громоотводов (слева вверху) Вертикальные стержни или мачты высотой до 15 метров создают зоны молниезащиты, выступающие под углом 45 ° от конца стержня. (Слева внизу) Соединение двух стержней проволокой расширяет зону защиты.(Справа) Башни высотой более 30 метров обеспечивают защиту территории 30 метров в высоту и 60 метров в ширину. Защищаемая зона имеет форму перевернутой воронки с загнутыми внутрь сторонами. Башни высотой от 15 до 30 метров создают защищенные зоны аналогичной формы, но с высотой и шириной, равной высоте башни. Encyclopædia Britannica, Inc. .

Как работает громоотвод?

Прежде чем объяснять, как работает молниеотвод , мы хотели бы связать его с историей и представить вам возможные последствия ударов молнии.

История

15 июня 1752 года, в штормовой день в Филадельфии, ученый-изобретатель по имени Бенджамин Франклин взорвал воздушного змея с металлической рамкой, привязанного шелковым шнуром, в который он ранее вставил металлический ключ, и поднес его к своей руке.Благодаря этому эксперименту он смог наблюдать, как через шелковую нить электричество достигает ключа и летят электрические искры.

Он смог подтвердить, что металлический ключ был заряжен электростатическим зарядом, и он продемонстрировал, что облака были электрически заряжены и что удары молнии были сильными электростатическими разрядами.

Франклин обнаружил, что если удар молнии или электрический огонь, как он это называл, когда он выйдет из облаков и найдет металлический канал на своем пути к Земле, чтобы попасть в него, он останется там и рассеется.В результате этого безумного эксперимента год спустя, в 1753 году, он обнаружил громоотвод под названием типа Франклина, и этот змей стал самым известным в истории.

Эффекты ударов молнии

potential difference of the indirect lightning strike

Среди различных эффектов, которые могут вызывать удары молнии, мы можем упомянуть такие, как термические, физиологические, электродинамические, электрохимические эффекты и т. Д. Из-за их важности мы подчеркнем тепловые и физиологические эффекты.

Тепловые эффекты возникают из-за высокой температуры, достигаемой в канале, по которому протекает ток молнии, она может достигать 20000 ° C, что вызывает большие повреждения, когда электрический ток достигает, например, дерева или ударяет по конструкции.

С другой стороны, физиологические эффекты, они в основном затрагивают живые существа и возникают из-за ступенчатых и контактных напряжений, возникающих при разряде молнии на землю. Для борьбы с этими эффектами и смягчения их последствий в правилах защиты от молний устанавливаются меры безопасности для людей и животных, такие как те, которые изложены в Приложении D стандарта UNE 21186: 2011.

Существуют также международные правила, регулирующие воздействие тока молнии на организм человека и домашний скот (IEC TR 60479-4: 2011).И другие правила, устанавливающие процедуры безопасности для снижения риска, когда мы находимся вне строения или здания (IEC / TR 62713).

Молния также имеет два очень характерных связанных эффекта: молния, которая представляет собой световой эффект из-за сильной циркуляции тока (до 200 кА), и гром, который представляет собой звуковой эффект из-за обширной волны воздуха, который нагревается. за несколько микросекунд до очень высоких температур.

Эксплуатация

Когда нас спрашивают Как работает громоотвод? Мы указываем, что это воздушный терминал, обеспечивающий внешнюю защиту здания или сооружения от прямых ударов молнии.Таким образом, молниеотвод должен всегда устанавливаться над самой высокой точкой здания или сооружения, которое мы должны защищать, он будет отвечать за улавливание и безопасное проведение разряда молнии на землю.

Для улавливания этого разряда молниеотвод имеет наконечник и металлический корпус, которые соединены проводящей сетью с системой заземления с низким импедансом (менее 10 Ом), где происходит рассеяние грозового разряда.

В штормовых условиях между системой облако - земля возникает высокое напряжение из-за большого количества электрических зарядов, которые присутствуют как у основания облака, так и на земле.Это высокое напряжение является спусковым крючком для запуска лидера, спускающегося с луча, который пробурит диэлектрический воздух между облаком и землей. Очень сильное электрическое поле E (кВ / м), которое появляется в этой зоне, вызывает циркуляцию восходящих электрических зарядов через тело молниеотвода противоположного знака, инициируя восходящий индикатор, который встретится и рекомбинирует с нисходящим лидером. , захватив его и сбросив на землю.

Внешние системы молниезащиты

В настоящее время существует 4 системы внешней защиты, утвержденные нормативными документами:

Благодаря своим преимуществам по сравнению с другими системами внешней защиты, молниеотвод ESE (Early Streamer Emission) в настоящее время является наиболее часто используемым, он обеспечивает больший радиус защиты, чем другие системы (до 80 м в радиусе защиты уровня I).) и его установка очень проста, потому что в некоторых случаях требуется только токоотвод для подачи тока молнии и заземление для рассеивания всей ее энергии. Вследствие всех этих факторов установка системы молниеотвода ESE проста, легка, быстра и имеет очень низкую стоимость по сравнению с другими системами.

como funciona un pararrayos

Проектирование и установка

Чтобы правильно спроектировать систему молниезащиты в конструкции, мы должны сначала провести анализ ее риска, чтобы определить, необходима ли ее защита.В случае подтверждения необходимости молниезащиты мы должны рассчитать, какой уровень защиты или фактор безопасности следует применять в данной конструкции (I, II, III или IV). На веб-сайте INGESCO есть бесплатное онлайн-программное обеспечение для расчета и оценки риска.

protection level of lightning rods

После расчета уровня защиты конструкции мы выберем внешнюю систему молниезащиты, которая наилучшим образом соответствует вашим потребностям в каждом проекте из этих 4 систем защиты.

Если выбранной внешней системой молниезащиты является молниеотвод ESE, мы будем следовать всем рекомендациям, установленным международными стандартами (UNE 21186: 2011, NFC 17.102: 2011, НП 4426: 2013)

В статье установка громоотводов вы найдете более подробную информацию о том, как установить громоотвод ESE в соответствии с указанными правилами.

Как узнать, нужно ли устанавливать внешнюю систему молниезащиты

Вы можете напрямую проконсультироваться с инженерным отделом INGESCO и узнать, что они бесплатно проведут исследование в соответствии с международными правилами и детализируют его в техническом отчете, если необходимо установить внешнюю систему защиты от молнии или если вы предпочитаете , вы можете провести исследование с помощью бесплатного программного обеспечения ingesco.

.

Громоотвод - Простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия

Типичный громоотвод на крыше

Громоотвод или Громоотвод - это железный стержень , который используется для удара молнии, а не для чего-то другого. Это часть системы молниезащиты. Такая система состоит из множества таких стержней. Эти стержни обычно устанавливают на возвышенностях зданий и сооружений. Кроме того, проложены пути, по которым электричество может проходить от крыши до земли, это было сделано в 1749 году, а затем улучшено в 1752 году.

Молния может повредить конструкции из большинства материалов (кирпич, дерево, бетон и даже сталь). Огромные токи могут нагревать материалы, особенно воду, до высоких температур. Это вызовет пожар, потерю прочности и взрывы от перегретого пара и воздуха.

Европа [изменить | изменить источник]

Деревянная церковь с громоотводами и заземлителями

Башня церкви обычно была самым высоким строением в средневековых европейских городах и деревнях.Также в это здание очень часто попадала молния. Вначале христианские церкви пытались предотвратить поражение молнией молитвами. Священники молились,

«смягчите разрушение града и циклонов, а также силу бури и молний; остановите враждебные громы и сильные ветры; и низвергните духов бурь и силы воздуха».

Питер Алвардтс («Разумные и богословские соображения относительно грома и молнии», 1745) сказал, что люди, которые стремятся защитить себя от молнии, должны идти куда угодно, кроме церкви или вокруг нее. [1]

В Европе громоотвод был изобретен теологом и естествоиспытателем Вацлавом Прокопом Дивишем между 1750 и 1754 годами. Он является изобретателем первого заземленного громоотвода , который он установил 15 июля 1754 года в саду его дом в Пржиметице-у-Знойме. Он состоял из 400 острых металлических шипов, прикрепленных в верхней части 42 м высоты, поддерживающий пилона. Конструкция крепилась тремя металлическими цепями, токопроводящими прикрепленными к железным заземляющим конусам, заложенным в утрамбованный грунт.Он описал свою «машину погоды» в трактате «Descriptio machinae meteorologicae». Первоначальная идея заключалась в том, чтобы постоянно отбирать электричество из облаков, чтобы на самом деле предотвращал молнии и штормы, только в случае неудачи машина также должна была иметь возможность напрямую привлекать освещение и направлять его на землю. Он предложил использовать свою машину на церковных башнях и кораблях. Он отправлял свои наблюдения относительно работы машины Яну Антонину Скринчи, профессору физики Карлова университета в Праге, который опубликовал их в «Prager Postzeitungen», «Brünner Intelligenz-Zettel» и в «Stuttgartisches Journal».Машина также упоминается Леонардом Эйлером в «Lettres à une Princesse d 'Allemagne». В 1755 году Дивиш попросил австрийского императора Фердинанда I разрешить ему построить больше машин в нескольких местах для благосостояния людей. Император позволил математикам в Вене рассудить это предложение, но они отказались от него. Аббат Марси, придворный математик и друг Дивиша, прокомментировал это так: «Богохульство, как невежество» (осуждая то, чего они не знают). В 1756 году машина была повреждена ветром, а затем отстроена заново, а затем 10 марта 1760 года разгневанные жители Пржиметиц снесли строение, обвинив Дивиша в засухе, поразившей регион в том году.Позже в том же году, после того лета, когда грозы нанесли большой ущерб полям и виноградникам, люди умоляли его восстановить машину, что он и сделал в окрестностях монастыря Луки, и построил еще одну на вершине монастыря. колокольня в Пржиметицах.

США [изменить | изменить источник]

В Соединенных Штатах, заостренный молниеотвод, часто ошибочно называемый «грозовым аттрактором», был изобретен Бенджамином Франклином в рамках его новаторских исследований электричества.Франклин подумал, что с заостренным на конце железным прутом

«Я думаю, что электрический огонь будет бесшумно выведен из облака, прежде чем он сможет подойти достаточно близко, чтобы поразить [...]».

Франклин размышлял о громоотводах в течение нескольких лет до своего описанного эксперимента с воздушным змеем. Фактически, этот эксперимент состоялся из-за того, что он устал ждать, пока Крайст-Черч в Филадельфии будет завершен, чтобы он мог поместить на него громоотвод. Было определенное сопротивление со стороны церквей, которые считали, что установка этих стержней противоречит божественной воле.Франклин возразил, что нет религиозных возражений против крыш на зданиях, чтобы противостоять осадкам, поэтому молния, которая, как он доказал, была просто гигантской электрической искрой, не должна быть исключением. В порядке благотворительности Франклин отказался от патентования изобретения.

В 19 веке громоотвод стал символом американской изобретательности и декоративным мотивом. Громоотводы часто украшались декоративными стеклянными шарами [2] (сейчас ценится коллекционерами). Орнаментальная привлекательность этих стеклянных шаров была использована и в флюгерах.

Шары из цельного стекла время от времени использовались для предотвращения ударов молнии по кораблям. Здесь стоит отметить не потому, что это сработало, а не потому, что это многое говорит о донаучной мысли. Стеклянные предметы плохо проводят электричество. В них редко бьет молния. Следовательно, согласно теории, в стекле должно быть что-то, что отталкивает молнии. Следовательно, лучший способ предотвратить удар молнии по деревянному кораблю - это закопать небольшой твердый стеклянный шар в вершину самой высокой мачты.Случайное поведение молнии гарантировало, что этот метод получил немало доверия даже после разработки морского громоотвода вскоре после первоначальной работы Франклина.

Патент США № 1266175 Николы Теслы был усовершенствован в области молниезащиты. Патент был выдан из-за ошибки в первоначальной теории действия Франклина; заостренный громоотвод фактически ионизирует воздух вокруг себя. Это делает воздух проводящим, что, в свою очередь, увеличивает вероятность удара.Спустя много лет после получения патента, в 1919 году доктор Тесла написал для журнала «Электрический экспериментатор» статью «Знаменитые научные иллюзии», в которой он объясняет логику заостренного громоотвода Франклина и раскрывает свои усовершенствованные метод и устройство.

  1. ↑ Секел, Эл и Джон Эдвардс, « Нечестивый громоотвод Франклина ». 1984 г.
  2. ↑ « Зал славы античного шара громоотвода ». Приют коллекционеров антикварных бутылок. (коллекция стеклянных молний)
.

Сколько стоит установка громоотвода?

Молниеотвод - это один из компонентов системы молниезащиты, предназначенный для проведения удара молнии на землю, тем самым защищая конструкцию здания.

Вы обнаружите, что стоимость установки молниеотвода в среднем зависит от размеров защищаемого здания, длины цепи заземления, подготовки и специальных требований, а также от нормы рабочей силы.

В приведенной ниже таблице затраты на рабочую силу представляют собой сумму, которую способные и подготовленные домашние мастера должны рассчитывать сэкономить, выполняя соответствующие задачи.

Установите молниеотводы: и другие материалы, необходимые для обеспечения цепи заземления молнии для 2500 кв. Футов. Крыша, мансардное окно и дымоход одноэтажного Г-образного дома.

Товар Стоимость единицы Кол. Акций Стоимость строки
Молниеотводы: 6 стержней на крыше и дымоходе; медь, 18 дюймов, с крепежом. $ 40 каждый 6 $ 240
Кабель: 150 футов плетеного медного заземляющего кабеля, соединяющего все кровельные стержни и делающего 3 прохода к заземляющим стержням; в том числе крепеж и отходы. $ 2,70 на фут 165 $ 445,50
Стержни заземления: с кабельным зажимом. $ 38 каждый 3 $ 114
Обновление: дополнительных затрат на установку ограничителя перенапряжения на весь дом для защиты электронных устройств. $ 92 каждый 1 $ 92
Стоимость материалов $ 893 каждый 1 $ 891,50
+ Затраты на оплату труда (установка) $ 36 в час 16 $ 576
+ Стоимость труда (улучшение) $ 42 в час 1 $ 42
Общая стоимость 0 руб.60 за кв. Фут. 2,500 1 509,50 долл. США

Прочие соображения и затраты

  • Использование алюминиевых стержней и кабелей снижает общие затраты на 20%.
  • Стоимость рабочей силы возрастет при «скрытой» установке в готовом помещении.
  • Эти цены относятся к услугам в зоне непосредственного обслуживания провайдера.
  • Налоги и разрешительные сборы не включены.

Рекомендации для самостоятельной работы

  • Этот проект несколько подходит для DIY с хорошими навыками и набором инструментов.
  • Монтажник должен работать на крыше, и ему может потребоваться защитное оборудование (не входит в комплект).
  • Электрические цепи и установки должны соответствовать нормам для снижения риска возгорания.
  • Медь не должна контактировать с алюминием.
  • В некоторых регионах кода может потребоваться дополнительное соединение заземляющих стержней.

Список литературы

  • Сметная книга для мастеров, полная серия за 2015 год.
  • Последние цены на сайте Home Depot и других поставщиков.
  • Обзор литературы по сайтам DIY.
.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *