Заземление в частном доме от молнии. Заземление и молниезащита в частном доме

Сегодня мы поговорим про то, как защитить частный дом от удара молнии.

Что такое молния?

Многие владельцы частных домов стараются сделать свое жилище максимально комфортабельным и безопасным, но при этом забывают об возможности поражения дома молнией.

Молния – одно из самых неприятных явлений, которое может нанести колоссальный ущерб жилищу.

Как известно, она представляет собой электрический разряд большой мощности, поэтому даже при непрямом попадании в дом, она может повредить электрическую технику в помещениях.

Хорошо, если возле дома имеется высокое здание, оснащенное молниезащитой.

В таком случае можно не переживать о возможности попадания молнии в дом, поскольку зачастую такие дома имеют молниеотводы с большой зоной защиты, которая и будет покрывать территорию с рядом стоящими зданиями.

Особенностью молнии является выполнение разряда на самую высокую точку. Поэтому если дом стоит на отшибе, он является наивысшей точкой, если, конечно, рядом с ним не растет дерево, которое выше дома.

Но дерево тоже не гарантия защиты. Опасность поражения жилища молнией во много раз возрастает, если рядом с домом имеются водоемы, сильные ручьи, болотистая местность.

Итак, если частный дом не окружен высотными постройками, лучше обезопаситься, обеспечив жилище молниезащитой.

Поражающие факторы молнии

Но перед тем как разобраться со способами защиты дома от возможного поражения молнии, следует рассмотреть поражающие факторы этого явления.

Всего этих факторов два.

Первичный.

Это прямое попадание молнии в дом, в результате чего он может получить повреждение конструкции, существует возможность возникновения пожара. Данный фактор является самым опасным.

Вторичный.

Для дома и жильцов менее опасен. Данный фактор сводится к появлению электромагнитной индукции в проводке дома при разряде молнии рядом с домом.

Из-за индукции в проводке происходит значительный скачок напряжения, который способен повредить все электроприборы в доме, подключенные к сети.

И если от вторичного фактора можно обезопаситься без дополнительного оснащения путем отключения всех приборов от сети во время грозы, то первичного фактора защитится таким способом невозможно, нужно оснащение дома молниезащитой.

Штат Огайо, дом в который попала молния.

Поскольку молния – это всего лишь электрический разряд хоть и большой силы, но он действует как любой другой разряд, то есть движется по пути наименьшего сопротивления.

Обеспечение этого пути и является задачей молниезащиты.

Если молния попадет в дом, оснащенный таким типом защиты, то электрический разряд по нему уйдет в землю, не нанося ущерба зданию.

В народе такая зашита называется , молниеотводами, громоотводами.

Что касается последних, то определение не совсем верно, ведь гром – это всего лишь звуковое сопровождение, возникающее при разряде молнии.

Критерии и виды молниезащиты

Теперь разберем типы молниезащиты.

Здесь данное оборудование имеет несколько критериев, которые и делят его на типы.

Первый критерий – метод защиты.

По нему молниеотводы делятся на:

1. Активные;
2. Пассивные.

Активные появились сравнительно недавно. В них молниеприемник, о нем речь — чуть ниже, оснащен специальным ионизатором, который своими импульсами «провоцирует» молнию.

По сути, данный прибор специально притягивает молнию на себя, что полностью исключает возможность появления вторичного фактора поражения молнией.

Пассивные же не оснащены ничем таким, молния может разрядиться на нее, а может и нет. Данный тип защиты используется повсеместно.

Второй критерий – виды защиты.

По нему громоотводы тоже делятся на два типа – внешний и внутренний.

Здесь все просто – внешний защищает дом от первичного фактора воздействия молнии, а внутренний – от вторичного.

И третий критерий – конструктивные особенности.

Но здесь разделение на типы больше относиться к молниеприемникам. По ним молниеотвод делится на штыревой, тросовый и сетчатый.

Конструкция молниезащиты

Теперь по конструкции молниезащиты, поговорим пока только о внешней.

Состоит она всего из трех элементов – молниеприемника, токоотводов и заземлителя.

Молниеприемник.

Принимает на себя разряд молнии, поэтому он закрепляется на крыше дома, чтобы сам приемник был наивысшей точкой.

Простейшим является стержневой тип приемника.

Стандартным считается металлический прут диаметром 10-18 мм, и длиной от 250 мм.

Можно также использовать и трубу, но только торцы ее должны быть заварены.

Количество приемников рассчитывается от размера здания. На небольшие дома достаточно одного, если же площадь дома превышает 200 м кв. устанавливается два стержня с расстоянием между ними от 10 м.

Чтобы разряд по приемнику не перешел к дому, его закрепляют на крыше при помощи деревянных брусков или специальных крепежей.

Некоторые, чтобы не портить внешний вид дома, молниеприемник устанавливают на отдельной опоре возле дома.

Некоторые, если есть возможность, крепят дополнительный молниеприемник прямо на дереве.

Особой разницы нет, поскольку даже у рядом установленного молниеприемника зона защиты будет покрывать дом.

Основным условием установки приемника – он должен располагаться выше дома, а также других построек возле него.

Еще один тип молниеприемника – тросовый.

Используется трос, который натягивается по всей длине конька крыши и закрепляется на деревянных опорах. Важным условием является натяжка троса – он не должен касаться крыши.

Третий тип приемника – сетка.

Ее изготавливают из любой проволоки (стальной, алюминиевой и др.) с сечением не менее 6 мм.

Ее натягивают по площади всей крыши, ячейки этой сетки должны формировать квадрат примерно 6х6 м.

При этом сетка тоже не должна касаться крыши, ее закрепляют на деревянных или специальных токонепроводящих опорах на высоте 6-8 см от крыши.

Строгих предписаний к использованию того или иного типа молниеприемника нет, использовать можно любой, все они вполне эффективны, поэтому выбираются они по желанию.

Основной задачей их является передача разряда от приемника к заземлителю.

Чаще всего в качестве токоотводов используется стальная проволока диаметром от 6 мм.

Если стены дом сделаны из кирпича или пеноблока, в общем, из любого негорючего материала, то можно токоотвод закрепить вдоль стены в любом незаметном месте, главное, не возле окон и входных дверей.

Можно в качестве токоотвода использовать и металлическую ленту, но толщиной не менее 2 мм и шириной от 30 мм.

Токоотвод крепиться к приемнику при помощи сварного, болтового или спайного соединения.

От количества концов молниеприемников зависит количество токоотводов.

Если используется только один стержневой приемник, то к нему крепится один отвод. При использовании тросового приемника нужно уже два отвода.

Также два токоотвода применяется при сеточном приемнике.

На грунтах с высоким уровнем грунтовых вод лучше использовать горизонтальное положение заземлителя на глубине от 0,8 м. При этом заземлителем должен выступать металлический уголок или полоса шириной от 50 мм и толщиной от 4 мм.

Соединяется заземлитель с токоотводом только сварным соединением.

Особенности монтажа молниезащиты

Исходя из описанного можно понять, что сделать молниезащиту вполне можно и самому, имея только необходимые материалы.

Чтобы сделать защиту дома от молнии, нужно вначале произвести замеры.

Необходимо выяснить высоту, на которой должен располагаться приемник, а также определить метод его крепления.

Затем нужно высчитать длину токоотвода. Здесь важно учитывать, что путь заряда молнии к заземлителю должен быть максимально коротким. Поэтому не стоит делать какие-то обводы, изгибы и т.д. И уж тем более нельзя из отвода формировать кольца.

Что касается заземлителя, то он должен располагаться не менее чем 1 м от ближайшей стены дома. После всех расчетов можно приступать к монтажу.

Начинать нужно с заземлителя.

Если он будет сделан из прутов, достаточно вырыть траншею глубиной 0,5 м и длиной 3 м.

По краям этой траншеи забить в землю пруты длиной не менее 2 м.

Затем при помощи сварочного аппарата к этим прутам приварить перемычку.

Если же заземлитель будет горизонтальным, то придется копать траншею значительно глубже.

Здесь нужно соблюдать важное условие – он не должен контактировать с крышей дома, поэтому для закрепления его использовать только деревянные опоры.

Или крепить его нужно непосредственно к токонепроводящим конструкциям дома.

Затем к приемнику и заземлителю крепится токоотвод, который после можно прикрепить к крыше специальными приспособлениями, а затем и к стене дома.

Грозы с громом и молнией в средней полосе — не такая уж редкость. По статистическим данным только 30% всех молний попадают в землю. Все остальные бьют в объекты, возвышающиеся над поверхностью: высоковольтные линии, башни, здания. При этом заряд молнии имеет мощность в тысячи киловатт. Любой, кто имеет хоть какое-то понятие о силе тока, может представить, какой разрушительной силой обладает это природное явление. Выход из строя дорогостоящего оборудования, пожары, тяжелые поражения людей – только часть бед, которые может принести стихия.

Установка в частном доме громоотвода имеет огромное значение. Эта мера предосторожности может не только уберечь от огромных расходов на покупку новой техники или восстановление здания после первого же пожара, вызванного ударом молнии, но и спасти не одну человеческую жизнь. При этом установить громоотвод в частном доме вполне реально и своими руками. В его конструкции нет ничего особенно сложного.

Простейшая схема громоотвода

Вероятность того, что в первую же грозу в здание угодит молния, прямо пропорциональна его высоте. Электрический разряд колоссальной мощности, заключенный в молнии, вероятнее всего попадет в то, что ближе к нему и дальше от земли. На этой закономерности и построен принцип громоотвода.

Громоотвод состоит из 3-х основных частей:

• молниеприемника, который представляет собой длинный металлический стержень;
• токовода, по которому разряд направляется от молниеприемника к земле;
• заземление – устройство, благодаря которому мощный электрический разряд молнии разряжается в почву.

Молниеприемник

Поскольку крыша в любом, в том числе и частном доме – это самая высокая точка строения, молниеприемник всегда должен быть выше нее и должен быть сделан, естественно, из металла. Благодаря этой особенности он и принимает на себя удар, как бы «перехватывая» молнию на ее пути к кровле. Обычно приемники устанавливаются на фронтонах здания.

Стержень (или мачту) молниеприемника устанавливают на разную высоту, но следует учитывать, что в зону защиты должна попасть вся крыша здания (как на схеме 1.1). Только в этом случае громоотвод будет справляться с поставленной перед ним задачей. В среднем молниеприемник не должен быть ниже, чем 2 метра (фото 1.2). Например, если высота здания 7 метров, то вместе с молниеприемником она должна быть не менее 9 м. Но и сильно увлекаться не стоит, поскольку слишком высокий стержень будет притягивать к себе даже те молнии, которые по идее могли бы обойти его стороной.

Надежно зафиксировать и закрепить мачту на доме можно своими руками при помощи стальных тросов. Даже в самую сильную бурю они будут удерживать стержень в вертикальном положении. Его не следует красить, так как это существенно снизит принимающие свойства молниеприемника. Если металл со временем подвергся коррозии, его можно зачистить (разумеется, в сухую ясную погоду с соблюдением всех правил техники безопасности).

Токовод

Токовод по сути представляет собой линию, по которой электрический заряд передается от приемника к заземлителю. Сделать его можно своими руками из имеющейся в хозяйстве (или купленной по случаю) толстой металлической проволоки с сечением 0,5 см. Не забудьте про изоляцию. Для этой цели можно использовать гладкую металлопластиковую трубу.

Провод присоединяют к мачте молниеприемника при помощи металлических хомутов либо сварки. Если громоотвод закреплен посредством хомутов, то они должны крепиться на болты и гайки. Токовод пускается по крыше, затем по стене здания и заглубляется в землю.

Кстати, не всегда молниеприемник монтируют на крышу дома. Его можно установить и рядом с ним на прочный шест, который следует выкрасить для защиты от коррозии. По этому шесту опускается токовод к заземлению.

Заземление

Пожалуй, самой сложной частью устройства громоотвода является заземление. Если вы решили сделать все самостоятельно, придется взяться и за лопату. Заземлитель тоже можно сделать своими руками. Используйте для этого стальной прут (D = 18 мм) или толстую полоску металла, которую вы сможете нарезать на куски и сварить их между собой.
Кстати, если вы умеете обращаться со сварочным оборудованием, сделать громоотвод будет гораздо проще. В противном случае придется найти сварщика или поискать в магазинах стройматериалов подходящие детали.

Конструкция заземлителя – самая простая: он должен представлять собой элементарную «рамку» (квадратную или треугольную, к углам которой перпендикулярно основанию привариваются острые стальные штыри. Их не сложно забить в землю и своими руками, приложив немного усилий.

Обратите внимание, что эту «рамку», или контур заземления нужно обязательно «утопить» в землю на 0,8 м. Стальные штыри (они же электроды) должны опускаться вглубь почвы не менее, чем на 1,5 метра. На схеме 1.3 указаны основные параметры конструкции заземления. Длина электродов зависит от высоты здания: чем выше здание, тем глубже нужно заглублять электроды. Для одноэтажного дома достаточно 2-х метров, для 2 или 3-хэтажного – трех.

Нельзя забывать, что громоотвод имеет своей целью отвести разряд от дома, а не пропустить его через здание. Токовод нужно монтировать на некотором расстоянии от кровли и стен, а заземление – в 1-1,5 метрах от самого строения.

То, насколько правильно сооруженный таким образом громоотвод хорошо будет справляться со своей задачей, зависит и от качества почвы. Если здание построено на каменистом, песчаном и вообще очень сухом грунте, который плохо проводит электрический ток, придется самостоятельно улучшить его электропроводимость.

Это можно сделать при помощи обычной соли или древесного угля. Они прекрасно проводят ток. После того, как будет выкопано углубление под заземление, насыпьте в него соли. Во время первого же дождя она размокнет и пропитает более глубокие слои почвы. Это усилит проводящие свойства грунта и, следовательно, всего громоотвода. Вот так, довольно не сложно, можно своими руками сделать простую и в то же время эффективную конструкцию, которая спасет всю вашу семью от многих бед.

Владельцы частных жилых домов постоянно задаются вопросом об обеспечении их недвижимости различными видами защиты, в том числе и от молнии. Необходимость возведения поглощающего устройства обычно продиктовано климатом в определенном регионе, и если в конкретной местности наблюдается высокий уровень осадков с грозами, тогда установка громоотвода считается целесообразной. Так как покупки и установка этого приспособления может быть весьма дорогостоящей, то лучше сделать это своими руками.

Выбор типа планируемой молниезащиты должен проходить не тогда, когда постройка частного жилого дома уже закончена, а на стадии разработки проекта. Это позволит сделать поглощающее устройство по всем правилам, а также сэкономить впоследствии время и финансовые ресурсы. Принцип работы громоотвода заключается в том, что попавший на приемник мощный электрический заряд направляется в землю для погашения, защищая сооружения от разрушений.

Если частный дом находится на открытом месте вдали от соседних сооружений, если он расположен на возвышенности или рядом есть даже небольшой водоем, то молниеотвод нужно делать обязательно. При этом само устройство должно быть надежным, с учетом всех факторов, которые могут повлиять на поглощение высокого электрического разряда. В данном случае можно сделать выбор в пользу вышки-громоотвода. Такой тип защиты от молний будет иметь наивысшую точку на достаточной высоте, и предотвратит удар молнии в сам дом. Такой тип устройства более затратный, но в его надежности можно не сомневаться.

Если дом будет располагаться возле высоких башен, зданий или возле линии электропередач, то это место в меньшей мере подвержено такому природному воздействию. В этом случае молниезащиту можно сделать на доме со специальным контуром и заземлением под домом. Оба типа сооружений можно сделать своими руками. Для этого нужно получить специальные познания о выполнении подобных видом работ, приобрести расходные материалы для возведения молниезащитного устройства, сделать схему его расположения и место заземления.

При выборе типа устройства для защиты здания от молнии следует учесть вид грунта, на котором стоит дом. Различные виды грунтов имеют разную проводимость электричества, а также уровень сопротивления. В зависимости от сопротивления почвы подбирается сечение металлического листа для заземления и размер заглубленного контура. Также тип молниезащиты будет зависеть от исходного состояния здания. Обычно молния попадает в наивысшую точку дома или ближайшее высокое дерево. Антенны, столбы, деревья служат экраном при ударе молнии. В таком случае в эту зону поражения могут попасть люди, автомобили или другие объекты.

Видео “Плюсы и минусы молниеотвода”

Как сделать самостоятельно

Полноценная система предохранения дома от высокого разряда состоит из внешней и внутренней защиты. Внутренняя нужна для предотвращения резкого скачка напряжения в электросети. Ограничитель перенапряжения может сработать даже в том случае, если молния ударила в нескольких километрах от дома. Внешняя защита обеспечит безопасность самого жилого здания и людей в нем. Для того чтобы сделать грозозащиту своими руками нужно знать, что эффективное приспособление должно состоять из обязательных элементов – молниеприемника, токоотвода, а также контур заземления. При необходимости можно использовать опору.

Молниеприемник. Эта часть является обычным металлическим стержнем. Его длина может быть от 25 см до 1,5 метров. Обычно он устанавливается на крыше, образуя самую высокую точку на доме и прилегающей территории. Также монтаж молниеприемника может быть сделан на дымовой трубе или на телевизионной антенне. Любая самая высокая точка здания подойдет для закрепления металлического стержня. Этот способ подходит для домов с металлической кровлей. В качестве материала подойдет полосовая сталь или 60 мм 2 при круглом сечении стержня. При монтаже молниеприемника своими руками следует знать, что он должен размещаться только в вертикальном положении.
Если же крыша выполнена из шифера или обожженной черепицы, то такой приемник можно сделать своими руками из металлического гибкого троса толщиной в 6-7 мм. Его натягивают на деревянные опоры высотой 1,5-2 метра, а затем защищают изоляторами.

Токоотвод. Эта часть молниезащитной конструкции может представлять собою толстую проволоку от 5 мм в диаметре. Для проволоки хорошо подойдет оцинкованная сталь, так как имеет хорошие характеристики. Токоотвод размещается в месте, куда молния может ударить с наибольшей вероятностью. Например, это может быть фронтон частного дома. Он не должен крепиться вплотную к стене, а находиться на расстоянии от 15 до 20 сантиметров. Особенно осторожным нужно быть, если кровля или другие части здания выполнены из легковоспламеняющихся материалов. Для крепления можно использовать гвозди, хомуты или скобы.

Заземление. Последний элемент молниезащиты необходим для того чтобы увести мощный электрический заряд в землю. Выбор материала должен быть сделан в пользу такого металла, который имеет хорошую проводимость электричества с низким значением сопротивления. Размещается заземление на расстоянии около 5 метров от стен дома или крыльца, не меньше. Не рекомендуется его устанавливать возле дорожек или других мест, где могут находиться люди. Это место можно оградить забором для большей безопасности (не менее 3 метров от заземлителя).

Затем нужно определить глубину, на которую будет помещено заземление. Это значение обычно более индивидуально, чем другие показатели. На это может влиять тип почвы, а также наличие в этом месте грунтовых вод. Подземные воды делают заземление более эффективным. В сухую почву заземление нужно делать на глубину от 2 до 4 метров. Можно сделать своими руками 2 стержня, соединить их широкой перемычкой, и закрепить заготовку при помощи сварки на токоотводе. Затем закапать заземлитель в землю.
Во влажный или торфяной грунт заземление можно сделать на глубине от 80 см.

Решение соорудить отдельно расположенную вышку для защиты здания от удара молнии обычно принимают в том случае, если для этого есть место на территории, и в окружении нет подобных приспособлений. Этот метод может быть более затратным, но не менее эффективным. Также он достаточно прост в понимании конструкции.

Выбираем место под молниеотвод

Специалисты рекомендуют возводить громоотвод на расстоянии нескольких метров от дома. Например, окраина земельного участка. В этом месте он не будет мешать, но не потеряет своего предназначения. Не стоит размещать такой вид молниезащиты на расстоянии более 100 метров. Подобную проблему можно решить скооперировавшись с владельцами соседних участков, так как громоотвод может обеспечить защиту от молнии одновременно нескольким домам, а то и десятку сразу.
Молниеотвод должен размещаться так, чтобы его наивысшая точка возвышалась над домами минимум на 2 метра. В данной ситуации существует прямо-пропорциональная зависимость – чем выше, тем лучше. Но чтобы не притягивать лишние заряды, не стоит делать ее слишком высокой.

Устанавливаем вышку

Материалом для монтажа вышки могут послужить металлические уголки, которые можно сварить между собой. Если вы делаете конструкцию своими руками, то ее внешний вид – индивидуальное решение. Самое главное, чтобы в сердцевине была пустота, куда будет помещен проводник для заземления.

К молниеприемнику привариваются хомуты для крепления медных и алюминиевых стержней. Затем они соединяются отдельным проводником, который впоследствии нужно будет соединить с контуром заземления. Затем выкапывается яма глубиною в 2-2,5 метра и вкапывается сама вышка. Если высота дома будет около 5 метров, то вышка со стержнем-приемником должна быть не ниже 7 метров.

Заземление

При монтаже вышки заземление делается несколько другим способом. На земле можно начертить условный равносторонний треугольник (сторона 1,2-1,5 м). На месте углов треугольника в землю должны входить вертикальные заземлители, нижний конец должен входить в землю на 2,5 метра и глубже, а верхний на полметра от поверхности земли. Заземлители могут быть из арматуры или медных стержней с ровной поверхностью (что очень дорого). Вертикальные элементы заземления соединяются между собой горизонтальными под землей. В центре этого треугольника устанавливается сама вышка.

Последний этап установки молниеотвода в частном доме – соединение контура с заземлением. Этот момент очень важен. Для того чтобы сам проводник не окислялся, его нужно покрыть гофрой. Это позволит снизить проходимость заряда. Стержень-приемник можно регулярно зачищать своими руками тогда, когда будут заметны признаки окисления его поверхности.

Возведение громоотвода на дачном участке гарантирует не только безопасность для человека, но и защиту для дома от возможного возгорания, в первую очередь, если он деревянный. Правильная система молниезащиты включает в себя молниеприемник, токоотвод и заземлитель.

Остановимся более подробно на том, как должны функционировать перечисленные элементы данной системы, а также как своими руками сконструировать громоотвод.

Принцип работы громоотвода

В первую очередь рассмотрим, как действует молниезащита частного дома и что требуется для её полного обеспечения. Изучить все составляющие системы можно на этой схеме:

Как Вы видите, расположенные на крыше металлические стержни выполняют роль молниеприемников, перенаправляющих разряд молнии на землю с помощью токоотвода и заземления.

Распространено мнение, что если неподалёку от частного дома находится телефонная вышка, тогда громоотвод можно и не делать. Это ошибочный подход, ведь лучше затратить определённое количество времени, чтобы в итоге обеспечить себе полноценную защиту от разряда молнии. Для того чтобы Вы понимали, как устроен молниеотвод и каким образом его можно сделать самостоятельно, мы поэтапно разберём особенности подбора каждого из элементов данной системы.

Видео о молниезащите частного дома

Элементы защиты громоотвода

Молниеприемник

Главная задача – правильно выбрать молниеприемник, на который возлагается обязанность гарантировать защиту дома в определённой зоне действия. В качестве такого приемника может использоваться трос, сетка, штырь или даже сама крыша. Детально опишем специфику применения каждого из этих вариантов.

Относительно штыря отметим, что в продаже можно найти готовые изделия, уже имеющие надежное крепление и требуемую форму. Обычно металлом производства молниеприемника выступает сталь, алюминий или медь. Наиболее эффективным считается последний вариант. Чтобы приемник в полной мере выполнял свои функции, его сечение должно достигать 35 мм2 и более (если используется медь) или не менее 70 мм2 (в случае применения стали).

Важным является правильный выбор длины приемника, которая должна составлять в бытовых условиях от 0,5 до 2 метров. Штыри весьма удобно использовать с той целью, чтобы поместить громоотвод на бане, садовом домике или постройке итого рода.

В готовом виде продаётся и металлическая сетка. Стандартно сетчатый молниеприемник – это ячеистый каркас, произведенный из арматуры, толщина которой достигает 6 мм. Ячейки могут иметь размеры от 3 до 12 метров. Зачастую подобный вариант молниезащиты применяется в крупных зданиях (например, торговых центрах) или многоквартирных домах.

Самым удобным в домашних условиях является трос, который к тому же выполняет свои функции лучше, нежели сетка. Для того чтобы соорудить в частном доме громоотвод из троса, следует растянуть его вдоль всей крыши (по коньку), а именно на деревянных брусках. Как это выглядит можно рассмотреть на фото ниже. Диаметр троса для защиты от молнии должен составлять не менее 5 мм. Такой вариант обычно применяется, если стоит задача соорудить молниеотвод на здании с крышей из шифера.

Ещё один вариант – использование в качестве приёмника самой кровли. Это возможно, только если крыша жилого дома накрыта металлочерепицей, профнастилом или другим кровельным материалом из металла. Кроме того, крыша должна соответствовать двум важнейшим условиям.

Во-первых, толщина кровельного материала (металла) не может быть тоньше 0,4 мм. Во-вторых, не допускается наличие под кровлей каких-либо легко возгорающихся материалов. Соорудить громоотвод в доме с металлической кровлей довольно просто, при этом экономятся средства на приобретении специальных молниеприемников.

Обратите внимание, если Вы желаете применить сетку, ее монтаж следует выполнять на высоте не меньше 15 см над крышей!

Токоотвод

В частном доме в качестве токоотвода зачастую используется 6-милиметровая медная, алюминиевая или стальная проволока. Эту проволоку необходимо соединить с системой заземления и молниеприемником при помощи сварки или болтов.

Лишь одно, но очень важное условие выдвигается к токоотводу – его необходимо полностью отгородить от окружающей среды, а также проложить к земле по самому краткому пути. Относительно изоляции отметим, что в загородных домах в основном применяются стандартные кабельные каналы. Они также уместны при необходимости самостоятельно сделать открытую проводку.

Заземлитель

Последним, но не менее важным элементом громоотвода выступает заземляющий контур. О нем мы расскажем кратко, так как подробно о создании заземляющего контура мы рассказывали в статье о .

Он должен располагаться вблизи от дома, однако не на прогулочной части прилегающей территории, а рядом с ограждением. Отведение заряда молнии на землю выполняется при помощи металлических стержней, углублённых в почву на 0,8 метров.

Эти стержни следует укладывать в соответствии со схемой треугольник, представленной на фото:

Таким образом, мы рассмотрели все элементы молниезащиты, и теперь опишем, как правильно соорудить громоотвод своими руками, чтобы он функционировал максимально эффективно.

Инструкция по изготовлению громоотвода

Чтобы Вы могли лучше понять, как самостоятельно собрать систему громоотвода для частного дома, мы подготовили поэтапную инструкцию с примерами на фото:

Частный дом и загородные дачи нередко расположены на открытом пространстве, где единственным возвышением выступают сами постройки. Из-за чего во время грозового периода возникает существенная угроза попадания молний в здания. Такая ситуация угрожает не только поражением электротоком всем находящимся в нем людям, но и возможностью возгорания, которая приведет к пожару и существенной порче имущества. Так как никто не может предвидеть место попадания разряда, наиболее эффективным способом предотвращения его негативных последствий является громоотвод.

Именно поэтому для большинства владельцев частных домов и дачных участков актуально устанавливать громоотвод своими руками. Исключением могут быть постройки расположенные в низине, крыша которых находится ниже верхней точки грунта или попадающие в зону защиты соседней постройки и ее молниеотвода.

Устройство и принцип работы типового громоотвода

Рисунок 1: устройство громоотвода

Вся конструкция громоотвода представлена тремя элементами: молниеприемником, токоотводом и заземлителем. В зависимости от местных условий и ваших предпочтений каждый из них может иметь различное исполнение. Теперь разберем, зачем каждый из них нужен, и какой вариант выбрать в той или иной ситуации.

Молниеприемник

Из самого названия данного элемента происходит его назначение, по факту он выполняет роль электрода, принимающего электрический разряд молнии. Основной критерий для него – хорошая проводимость и термическая устойчивость, так как величина тока может достигать 100 – 200 кА, которая запросто пережжет тонкие проводники. В качестве молниеприемника могут устанавливаться:

• стержневые конструкции;
• решетка;
• трос;
• сама поверхность крыши.

Стержневые молниеприемники могут устанавливаться как непосредственно на самой крыше, так и на специальной металлической мачте. При этом их высота должна обеспечивать необходимую зону защиты для всех конструкций постройки. Поэтому такой молниеприемник актуален для зданий с небольшой площадью и высотой.

Рис. 2: стержневой молниеприемник

Такие стержневые устройства могут быть медными, алюминиевыми или стальными. Первые два обладают хорошей устойчивостью к коррозионному разрушению, благодаря чему такой громоотвод практически не теряет проводимости и сечения даже при длительной эксплуатации. Металлический штырь из стали, в отличии от двух предыдущих, куда менее подвержен оплавлению от протекания больших токов, из-за чего он куда лучше подходит для местности с частыми ударами молнии.

Рис. 3: сетчатый молниеприемник

Решетка в качестве молниеприемника используется для большой площади, к примеру, многоэтажных домов или торговых центров. В отличии от предыдущего варианта, она не влияет на дизайн постройки, поэтому может применяться в любых современных экстерьерах. Такой громоотвод должен иметь заданное сечение и размер ячеек, как правило, выбирается арматура не менее 6 мм 2 . Ее монтаж выполняется на безопасном расстоянии от крыши (не менее 15 см) через термоизолирующие несущие конструкции.

Рис 4: тросовый молниеприемник

Тросовый громоотвод представляет собой гибкий провод, который растягивается над защищаемой территорией или постройкой. Позволяет защитить длинный участок при меньших затратах материалов на громоотвод. Выполняется как на отдельно стоящих опорах, так и на крыше дачной постройки. В первом случае опоры устанавливаются в начале и конце участка, а во втором, в начале и конце крыши.

Если в качестве кровельного материала применяются токопроводящие варианты (профнастил, металлочерепица и прочие), их можно использовать в качестве молниеприемника для громоотвода. Но при этом должны соблюдаться такие условия:

• толщина металлического слоя не менее 4 мм для стали, 5 мм для меди или 7 мм для алюминия;
• под кровельным материалом отсутствуют легко воспламеняющиеся материалы (утеплители, стропила и т.д.);
• снаружи металл не покрыт диэлектрическим материалом.

Изготовление громоотвода из металлической кровли позволяет сэкономить средства на молниеприемнике.

Токоотвод

Представляет собой проводник, отводящий электрический ток от молниеприемника к заземлителю. Может выполняться из металлической проволоки или шины. Должен иметь сечение не менее 16 мм 2 , если изготовлен из меди, 25 мм 2 из алюминия, 50 мм 2 из стали. К токоотводу предъявляются такие требования:

• Должен изолироваться от стен и других конструкций дома;
• Для него выбирается наикратчайший путь протекания тока;
• Отсутствие изгибов и витков, на которых может произойти пробой воздушного промежутка;
• Достаточная проводимость в местах электрических соединений.

При необходимости токоотвод изолируется от поверхности дома при помощи кабельного канала или любым другим способом. Особенно актуальна такая процедура для зданий с токопроводящей отделкой или горючей поверхностью.

Заземлитель

Изготавливается в виде , который закапывается в грунт. В качестве материала применяются стальные или медные элементы, которые закапываются в землю. Формируется из арматуры или шины, требования к которым устанавливаются п.1.7.111 ПУЭ и приведены в Таблице 1

Таблица 1

Материал	Профиль сечения	Диаметр, мм	Площадь поперечного сечения, мм	Толщина стенки, мм
Сталь	Круглый:
черная		16	—	—
		10	—	—
	Прямоугольный	—	100	4
	Угловой	—	100	4
	Трубный	32	—	3,5
Сталь	Круглый:
оцинкованная	для вертикальных заземлителей;	12	—	—
	для горизонтальных заземлителей	10	—	—
	Прямоугольный	—	75	3
	Трубный	25	—	2
Медь	Круглый:	12	—	—
	Прямоугольный	—	50	2
	Трубный	20	—	2
	Канат многопроволочный	1,8*	35

Все детали заземляющего контура могут как закольцовываться и формировать замкнутую цепь, так и выстраиваться в сплошную линию. Разумеется, что замкнутый вариант считается более надежным. Размеры контура подбираются в зависимости от местных условий.

Рис. 5: пример установки заземлителя

Основное требование к заземляющему контуру – обеспечение установленной величины переходного сопротивления металл – земля, поэтому его лучше располагать в влажном слое, периодически поливать водой или обрабатывать материалами, уменьшающими переходное сопротивление и увеличивающими площадь тока растекания (древесный уголь и соль). Согласно п.1.7.103 ПУЭ сопротивление должно быть не более 5, 10 и 20 Ом для сетей с фазным напряжением 380, 220 и 127 В соответственно.

Расположение заземлителя делается не ближе 1 м от стен и 8 м от пешеходных дорожек. Так как в этой точке возникает шаговое напряжение, способное нанести удар током любому, кто находится в радиусе зоны поражения, поэтому приближаться к контуру во время грозы категорически запрещено, как и прикасаться к его токоведущим элементам.

Подготовка

На подготовительном этапе перед монтажом молниезащиты необходимо произвести расчет параметров будущего громоотвода и подобрать все элементы. Это позволит определить, попадут ли постройки в защитную зону и какие параметры необходимо изменить в случае возникновения недочетов.

Расчет защитной зоны

Если устройство молниезащиты предусматривает в качестве приемника решетку или поверхность крыши, то зона защиты будет полностью закрывать постройку. Но для тросовых и стержневых молниеотводов необходимо рассчитывать защитную зону.

Рис. 6: зона защиты стержневого молниеотвода

Посмотрите на рисунок, зона защиты представляет собой конус в пространстве, где вероятность попадания молнии значительно сокращается. Для определения параметров этого конуса по отношению к самому громоотводу и зданию производится расчет. Способы расчета зоны громоотвода для каждого типа выполняются на основании СО 153-34.21.122-2003.

Рис. 7: параметры зоны защиты стержневого молниеотвода

Посмотрите на рисунок, здесь изображены следующие параметры:

• x и y — расстояние от места установки молниеприемника до контура границы здания.

В зависимости от высоты установки громоотвода и требуемой надежности подбирается формула определения зоны, которую он защищает. Для этого используются данные из таблицы 2

Таблица 2

Надежность защиты	Высота молниеотвода h , м	Высота конуса h 0 , м	Радиус конуса r 0 , м
0.9	От 0 до 100	0,85h	1,2h
	От 100 до 150	0,85h	(1,2-10 -3 (h -100))h
0,99	От 0 до 30	0,8h	0,8h
	От 30 до 100	0,8h	(0,8-1,43·10 -3 (h -30))h
	От 100 до 150	(0,8-10 -3 (h -100))h	0,7h
0,999	От 0 до 30	0,7h	0,6h
	От 30 до 100	(0,7-7,14·10 -4 (h -30))h	(0,6-1,43·10 -3 (h -30))h
	От 100 до 150	(0,65-10 -3 (h -100))h	(0,5-2·10 -3 (h -100))h

Для определения радиуса зоны громоотвода на определенной высоте используется формула:r x =r 0 ×(h 0 -h x)/h 0

Рис. 8: зона защиты тросового громоотвода

На рисунке показана принципиальная схема зоны защиты для тросового громоотвода при его небольшой протяженности. При больших расстояниях из-за плохого натяжения в средней точке может возникать провисание, которое немного исказит границы защищаемой громоотводом области.

Рис. 9: Параметры зоны защиты тросового молниеотвода

Посмотрите на рисунок, здесь зона громоотвода характеризуется такими параметрами:

• h – высота самого громоотвода;
• h 0 – высота зоны защиты громоотвода;
• h x – высота в определенной точке (устанавливается на уровне крыши здания);
• r 0 – радиус зоны защиты громоотвода на земле;
• r x – радиус зоны защиты громоотвода в выбранной точке;
• L – длина троса громоотвода.

По величине необходимой надежности, в зависимости от высоты громоотвода, параметры зоны защиты вычисляются по формулам из таблицы 3.

Таблица 3

Надежность защиты	Высота молниеотвода h , м	Высота конуса h 0 , м	Радиус конуса r 0 , м
0.9	От 0 до 150	0,87h	1,5h
0,99	От 0 до 30	0,8h	0,95h
	От 30 до 100	0,8h	(0,95-7,14·10 -4 (h -30))h
	От 100 до 150	0,8h	(0,9-10 -3 (h -100))h
0,999	От 0 до 30	0,75h	0,7h
	От 30 до 100	(0,75-4,28·10 -4 (h -30))h	(0,7-1,43·10 -3 (h -30))h
	От 100 до 150	(0,72-10 -3 (h -100))h	(0,6-10 -3 (h -100))h

Радиус зоны громоотвода на высоте здания вычисляется по формуле: r x =r 0 ×(h 0 -h x)/h 0

Выбор материала для громоотвода

В качестве материала для громоотвода принято использовать три варианта: медь, алюминий и сталь. Медные громоотводы характеризуются длительным сроком эксплуатации и отличаются способностью сохранять свои параметры в течении всего периода установки даже на подземных участках. Но главным недостатком медного громоотвода является его высокая стоимость.

Алюминиевый характеризуется куда меньшим весом, поэтому создает незначительную нагрузку на несущие конструкции постройки. Также имеет хорошую проводимость электрического тока. Но, со временем, подвергается разрушению от атмосферных факторов и легко поддается механической деформации.

Стальные наиболее прочные, они легко выдерживают ветровые нагрузки а элементы такого громоотвода можно соединить сваркой, в отличии от медных и алюминиевых. Также он характеризуется низкой себестоимостью. К недостаткам стального громоотвода является высокое удельное сопротивление и подверженность коррозии.

Место установки

Для установки громоотвода должна выбираться самая высокая точка. Поэтому его размещают на крыше здания, если ее высоты недостаточно для попадания всей постройки в зону защиты, могут применяться специальные опоры или находящиеся поблизости деревья. Для определения актуального места установки громоотвода на план участка необходимо нанести зону защиты, полученную при расчете.

Рис. 10: зона защиты на плане постройки

Крыша является наиболее выгодным вариантом, так как пик зоны защиты будет расположен над зданием. Отдельно стоящая опора или несколько позволяют смещать защищаемую громоотводом область в нужную точку участка, и отлично подходит для ситуаций, когда строения рассредоточены на участке. Использование дерева в качестве опоры позволяет сэкономить на приобретении и установке металлической или железобетонной конструкции, но обуславливает ряд сложностей в процессе эксплуатации поэтому считается нежелательным вариантом.

Пошаговая инструкция изготовления громоотвода

Наиболее простыми вариантами для дачного громоотвода является стержневой и тросовый, их вы сможете реализовать своими руками. Чтобы не допустить ошибок и лишних затрат при монтаже молниеотвода, соблюдайте следующую последовательность.

Стержневого

Для сооружения громоотвода стержневого типа выполните следующие манипуляции:

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

Тросового

Монтаж тросового громоотвода выполняется идентично. В зависимости от конкретной ситуации трос может натягиваться гибким тросом между опорами или устанавливаться на кронштейнах. В первом случае молниеприемник будет провисать при изменении натяжения, поэтому крепление на кронштейне жесткой медной или стальной проволоки куда выгоднее. Такая процедура выполняется в следующей последовательности:

Окончив установку любого из предложенных типов, обязательно проверьте сопротивление всей конструкции. В идеале проверка выполняется при помощи моста, но в домашних условиях подойдет и обычный мультиметр или контрольная лампочка.

Видео инструкции