Удар молнии в металлическую крышу

Обновлено: 18.05.2024

Удар молнии — впечатляющее и опасное природное явление. Известно бесчисленное множество примеров, когда молнии наносили ущерб здоровью и имуществу. Однако в отдельных случаях отсутствие молниезащиты или ошибки в её проектировании приводили к катастрофическим последствиям. Эти случаи остаются в истории как примеры силы природной стихии и неосмотрительности людей.

Глобальный масштаб

Ежедневно на Земле происходит около 10 млн ударов молний. В умеренных широтах России за час сильной грозы может произойти до 500 ударов. В среднем напряжение молнии составляет 100 млн вольт, а длина может превышать 10 км при температуре плазмы выше, чем на поверхности Солнца. Это мощнейшее природное «оружие», и количество молний растёт по мере развития глобального потепления. Поэтому исторический опыт известных происшествий, связанных с молниями, позволяет трезво оценить риски экономии на молниезащите.

Люксембургский инцидент

В крупных странах удары молний приводят к гибели десятков людей ежегодно. Но обычно это трагические случаи с участием одного-двух человек, тогда как в Люксембурге в 1807 г. молния стала причиной гибели более 300 жителей города. Во время сильной грозы молния ударила в склад оружия. Несмотря на то, что он был размещён в крепости с прочными стенами, мощный разряд мгновенно воспламенил бочки с порохом. В итоге ударная волна и последующие пожары разрушили два квартала города, что привело к гибели сотен людей.

Этот случай считается наиболее смертоносным ударом молнии в истории. Он показывает, насколько важна молниезащита на объектах повышенной опасности, таких как хранилища ГСМ и других химикатов.

Во времена Наполеона о молниезащите не позаботились. Но сегодня невозможно представить такие объекты без качественной стержневой или тросовой молниезащиты.

Тросовая молниезащиты нефтехимического объекта

Тросовая молниезащиты нефтехимического объекта

Социальная катастрофа в Нью-Йорке

В 1977 г. Нью-Йорк из-за молний пережил отключение электричества, которое на сутки погрузило город в хаос. Массовые грабежи, беспорядки, разбитые витрины, группы агрессивных людей на улицах, множество застрявших в лифтах и оказавшихся в опасном положении людей — удары молний привели к катастрофе, которая стала чёрной страницей в истории Нью-Йорка.

Стечение обстоятельств, приведшее к отключению, представляет особый интерес. Всё началось с удара молнии в подстанцию на реке Гудзон июльским вечером. Эта подстанция обеспечивала преобразование энергии высоковольтной ЛЭП в напряжение для потребительских сетей. Реклоузер смог восстановить работоспособность сети. Однако менее чем через 10 минут молния ударила снова, и на этот раз была потеряна линия, подводящая 900 МВт от атомной станции. Запустить её удаленно не удалось, а на подстанции не было персонала, чтобы сделать это вручную.

В результате две другие крупные линии электропередачи оказались перегружены. Эта ситуация ещё не была необратимой, но молния ударила в третий раз — по подстанции в Йонкерсе. Две критически важные линии отключились, и только одна включилась снова. В конечном счёте, оставшиеся линии подверглись перегрузкам. Примерно час энергокомпания Con Edison боролась за восстановление работоспособности сети, но провода ЛЭП нагрелись слишком сильно и опасно провисли, сеть была отключена, и большая часть Нью-Йорка и часть пригородов погрузились во тьму. Полностью восстановить энергоснабжение города удалось лишь на следующий день. Всё это время в городе царило беззаконие, произошло более тысячи поджогов, из автосалонов похищали новые автомобили, были разграблены сотни магазинов, в том числе на Бродвее. В беспорядках были ранены 550 полицейских, более 4,5 тыс. мародеров были задержаны правоохранителями. В тоннелях без вентиляции оказались заперты тысячи автомобилистов и пассажиров метро. К счастью, беспорядки не сопровождались убийствами, но ущерб от трёх ударов молнии составил около $1,2 млрд, в пересчёте на современный курс доллара.

Качественные системы молниезащиты с правильно установленными тросовыми щитами помогли бы избежать катастрофических последствий. Хотя, по заявлению руководства энергокомпании Con Edison, три подряд удара молний — это исключительное стечение обстоятельств.

Молния против дата-центра

Когда компании Microsoft и Amazon открывали дата-центры в Ирландии, они рассчитывали на использование прохладного местного климата для охлаждения серверов. В 2011 г. этот климат родил грозу, которая стала испытанием для информационной структуры крупнейших глобальных компаний. Событие произошло в воскресенье: удар молнии взорвал трансформатор, неподалеку от дата-центров. Несмотря на наличие резервных генерирующих систем, перебоя в питании хватило для серьёзного сбоя в работе концентраторов данных, поступающих из разных стран. В итоге клиенты потеряли доступ к медицинским сервисам Amazon, произошли сбои в бизнес-приложениях Microsoft, а также приложениях других компаний. Спасти данные удалось благодаря резервным копиям, но восстановление больших объёмов данных потребовало около двух суток. Центр Microsoft стоимостью €350 млн стал жертвой молнии, обесточившей сложнейшее вычислительное производство. Таким образом, даже короткого сбоя, вызванного молнией, может быть достаточно для серьёзных неисправностей. Поэтому необходимо использование соответствующих устройств, обеспечивающих защиту от разных поражающих факторов молнии.

Басы и высокое напряжение рок-фестиваля

В 2015 г. рок-фестиваль «Rock am Ring» в немецком городе Мендиг проходил в условиях сильной грозы и привлёк не только десятки тысяч фанатов. Молния ударила в высокие металлические конструкции на сцене. Первыми пострадали восемь работников сцены, но высокое напряжение атмосферного разряда прошло через металлические решетки, провода, мокрую ткань палаток и воду, поразив множество людей. Тяжелые ранения получили 33 человека. Специфика высоковольтного удара привела к опасным и вызывающим острое чувство страха побочным явлениям, таким как резкая мышечная слабость, нарушения работы сердечно-сосудистой системы. К счастью, спасатели сработали оперативно, а толпа не поддалась панике.

Случай является показательным. Металлической крыши и ферм сценических конструкций оказалось недостаточно для защиты от молний. Организаторы сделали выводы из данного происшествия.

На фото с фестиваля «Rock am Ring» 2019 г. видны высокие мачты молниезащиты

На фото с фестиваля «Rock am Ring» 2019 г. видны высокие мачты молниезащиты

В подобных ситуациях необходимо использование молниезащиты, например модульной. В противном случае возможны жертвы и отмена дорогостоящего мероприятия.

Бескрайние поля и неожиданный удар

В ноябре 2018 г. австралийские фермеры столкнулись с явлением, которого никогда ранее не встречали. Ночью над несколькими полями произошли «сухие» удары молний, то есть без проливного дождя, который обычно следует за грозой. В результате в разгар сезона уборки вспыхнули поля с пшеницей, пожары объединились, и пламя заняло примерно два десятка полей. В отдельных местах ширина полосы огня достигала 3 км, а протяженность — до 8 км.

В пожарах было потеряно около 3000 гектаров зерновых культур, причём в том году фермеры надеялись собрать хороший урожай. Первая уборка показала в среднем около 3,5 тонн пшеницы с гектара, что было хорошим показателем, по сравнению с неудачным 2017 г. Однако молнии нанесли убытки на общую сумму около $3,6 млн.

Пожар на австралийских полях, ноябрь 2018 г.

Пожар на австралийских полях, ноябрь 2018 г.

Ущерб мог быть намного большим, но к счастью ветер был слабый, а фермеры действовали слаженно и смогли отсечь пламя. Но пример «сухой» грозы говорит о том, что вокруг молниеотвода необходима очищенная от растений площадка, поскольку не всегда дождь может погасить очаги огня. Также неприятностей можно ожидать без явных признаков бедствия, таких как сильная гроза.

История в огне

Исторические здания часто становятся жертвами ударов молний. Это касается не только памятников архитектуры, но и старых зданий, которые используются как производственные помещения. Старые здания обычно получают значительный ущерб от молний и последующих пожаров, поэтому их молниезащите следует уделять особое значение.

В 1984 г. молния ударила во второй по древности в Европе готический собор, расположенный в городе Йорк. Это уникальное здание строилось 250 лет, и за считанные минуты молния подожгла деревянные перекрытия и уничтожила уникальные витражи. Погасить огонь удалось только к утру.

Пожар в Йоркском соборе в 1984 г. Сверху — собор после реконструкции

Пожар в Йоркском соборе в 1984 г. Сверху — собор после реконструкции

Пожар произошел ночью, причем вечером была жаркая и сухая летняя погода. Сумма ущерба составила £2,25 млн. Следствие установило, что молния, ударила через крышу в металлический распределительный щит, установленный в башне. Наличие металлических конструкций под деревянной крышей необходимо было учесть при установке молниезащиты.

Буря огня на складе

В июле 2009 г. на складе виски Jim Beam в штате Кентукки, США, вспыхнул пожар, причиной которого, по предварительным данным, стал удар молнии во время грозы. Пожар был крайне сложным и нанес прямой ущерб более $126 млн из-за сгоревших 5,2 млн литров алкогольной продукции. Сгорело также ценное оборудование, например тягачи и прицепы.

Пожар полностью уничтожил один из складов

Пожар полностью уничтожил один из складов

Возгорание склада алкоголя — крайне сложная ситуация. Пламя от горения паров спирта и деревянных бочек очень сильное, и от него быстро загораются соседние здания. Так произошло и в Кентукки: соседний склад стал заниматься огнём. Но при этом тушение основного источника огня приводит к загрязнению окружающей среды алкоголем. Ранее при подобном пожаре на другом складе в Кентукки в соседнем водоеме погибла рыба, так как смесь воды и алкоголя просочилась в грунт и воду, отравляя все живое.

Поэтому на складе Jim Beam пожарные пытались не допустить распространения огня, но не тушили основной источник пламени. В итоге огонь бушевал более пяти часов и полностью уничтожил склад. Из-за скопившегося в бетонном подвале алкоголя, менее сильный пожар продолжался несколько дней. Жар на месте происшествия был настолько сильным, что расплавил пластиковые детали на пожарных машинах.

Подобные склады крайне уязвимы к пожарам, и автоматические системы пожаротушения должны быть защищены от ударов молний.

Символ защиты, который трудно защитить

Статуя Иисуса Христа в Рио-де-Жанейро является одним из новых семи чудес света и ежегодно привлекает около 2 млн туристов. При этом статуя сделана из железобетона и камня и расположена на высоте более 700 м над уровнем моря. Не удивительно, что в регионе с большим количеством гроз статуя подвергается ударам молний.

Молнии ударяют в статую четыре-пять раз в год, причем обычно разряды попадают в раскинутые в жесте защиты руки статуи. Фотографы со всего мира постоянно охотятся за подобными живописными кадрами

Молнии ударяют в статую четыре-пять раз в год, причём обычно разряды попадают в раскинутые в жесте защиты руки статуи. Фотографы со всего мира постоянно охотятся за подобными живописными кадрами

Разрушение статуи молниями происходит непрерывно, молниезащита много раз усиливалась дополнительными стержнями-молниеотводами. В настоящее время основные элементы защиты расположены в руках статуи, они представляют собой вертикальные стержни с горизонтальной полосой молниеотвода. Однако конструкция и размещение статуи не позволяют защитить её полностью, не нарушая художественную ценность объекта. Особенно сильные удары разрушают камень, как это произошло в 2014 г., когда на руке статуи откололся палец. Для ремонта памятника запасён специальный камень, но стоимость обновления молниезащиты и покрытия остается высокой. Например, в 2010 г. реставрация обошлась в $4 млн, основной исправленный ущерб — от молний. Но уже в 2014 г. понадобился новый серьёзный ремонт. В некотором смысле, статуя в Рио-де-Жанейро является символом непрерывной дорогостоящей борьбы со стихией.

Молния-сапёр

В конце августа 2019 г. молния во время сильной грозы с дождём ударила в ангар на военной базе норвежского города Киркенес. Ангар был защищён, но по стечению обстоятельств молния прошла по металлическим конструкциям ангара и молниезащиты, и попала в бомбу времён Второй мировой войны. Ангар был частично разрушен, был повреждён вертолёт. К счастью бомба была не очень мощной, и персонал базы не пострадал.

Последствия удары молнии и последующего взрыва

Последствия удары молнии и последующего взрыва

Для Киркенеса обнаружение «эха войны» — обычное дело, так как город подвергался бомбардировкам более трёхсот раз, и по этому показателю является одним из наиболее пострадавших в Европе. Но подрыв скрытой бомбы молнией — исключительно редкий случай. Вряд ли следствие выбрало бы эту версию в качестве основной, однако момент удара был запечатлен солдатом, который снимал на смартфон сильный ливень и грозу. Случай в Киркенесе напоминает о том, что при установке молниезащиты необходимо проверить, куда проводники отведут потенциальный заряд молнии.

Одна молния против миллиона человек

Отключение крупных электросетей от удара молний происходит нечасто — примерно раз в десять лет. Но крупное отключение всего лишь из-за одного удара — редкое событие, поскольку современные сети всё же имеют защиту от молний.

Но подобные происшествия иногда случаются, что говорит о необходимости надёжной молниезащиты каждого важного участка сети.

Летом 2019 г. всего один удар молнии в Великобритании оставил без электричества более 1 млн человек и привёл к отмене или задержке 1500 поездов. Это нанесло большие убытки, без электричества остались аэропорты, крупная больница, тысячи людей наводнили вокзалы, создавая угрозу безопасности. Происшествие вызвало острые дебаты, так как один удар молнии не должен влиять на национальные сети в таких масштабах.

Тем не менее, это произошло. Молния вывела из строя линию электропередачи между оффшорной ветроэлектростанцией возле города Хорнси и газовой электростанцией Little Barford. Линия имеет протяжённость всего 160 км, но национальная электрическая сеть не смогла компенсировать потерю тока сразу от двух генерирующих мощностей. Более того, удар молнии повредил часть автономных генераторов, что затруднило аварийное энергоснабжение и усугубило ситуацию.

Отключение произошло очень быстро: в течение нескольких минут национальная сеть отключила 5% потребителей, чтобы предотвратить блэкаут в масштабах страны. Энергия в некоторых регионах отсутствовала около часа, транспортная сеть пострадала больше всего, так как был нарушен график движения поездов. В половине случаев понадобился выезд инженеров к месту остановки локомотивов.

Масштаб и ущерб были значительными, и до конца не оценены до сих пор. Одной из причин стали распределённые генерирующие мощности и сложность прогнозирования их влияния на сеть. В любом случае, ошибка в проектировании молниезащиты обошлась дорого — всего одна молния едва не привела к сбою в национальной энергосети и социально-экономическому кризису. Очевидно, молниезащита должна быть исправной на всех участках сети, включая те, которые не считают ключевыми.

Обратный пример. Удар-невидимка

Перечисленные выше случаи — пример того, как молниезащита пропустила удар. Но не следует думать, что нет возможности свести риски к минимуму. Примером может быть случай с дорогостоящим дата-центром Кредитного союза Флориды, который обслуживает около 1,5 млн транзакций в месяц.

Здание расположено в регионе с большим количеством гроз. Поэтому дата-центр был спроектирован и построен в соответствии со всеми требованиями к качеству питания. Все провода имели повышенную степень защиты, оборудование заземлено, на здании установлена современная низкоомная мощная молниезащита с многоуровневой защитой от скачков напряжения. В дополнение коммуникации между зданиями дата-центра были построены на базе волоконно-оптических кабелей, а не медных проводов. Все это оказалось не напрасным и окупилось многократно.

Однажды после грозы один из техников дата-центра обнаружил, что резервный генератор мощностью 250 кВт работает. Он позвонил одному из специалистов технической службы с просьбой отключить генератор. Техник посчитал, что генератор запустился в результате ошибки, поскольку он должен был отключиться автоматически, как только автоматика зарегистрировала бы нормальную подачу энергии. После приезда на место происшествия, специалист техслужбы, обслуживающий инфраструктуру центра, с удивлением обнаружил на месте счётчика электроэнергии кусок оплавленного металла.

Обломки счётчика, взорванного молнией, найти не удалось

Обломки счётчика, взорванного молнией, найти не удалось

Как оказалось, молния ударила в питающий 480-вольтовый кабель, уничтожила счётчик и направила разряд к аварийному переключателю и генератору. Но благодаря надёжной молниезащите дело ограничилось сломанным счётчиком, и чувствительное дорогостоящее оборудование дата-центра не пострадало. Более того, персонал, работающий в тот момент на территории центра, даже не заметил происшествия.

Перевес в вечной войне

Лето 2019 г. было рекордно горячим практически по всей планете. В некоторых странах наблюдались протяженные грозы с десятками тысяч молний, бьющих по большой территории. Например, в Британской Колумбии (Канада) за одну ночь в начале сентября 2019 г. зафиксировано 11 тыс. ударов молний. Несмотря на грозную силу молний, существуют эффективные механизмы защиты от этого природного явления. Современная молниезащита минимизирует риски для людей и имущества.
Позитивный пример — Сингапур, где около 175 дней в году наблюдаются грозы с молниями. На каждый квадратный метр города приходится 16 ударов молний. Тем не менее, количество жертв от ударов молниями в этой стране сравнимо с аналогичным показателем в менее опасных регионах. Качественная молниезащита оберегает людей и инфраструктуру Сингапура, обеспечивая перевес в вечной войне человечества с грозным явлением природы.

Какие кровли притягивают молнию?

Какие кровли притягивают молнию?

При проектировании дома или здания большое внимание уделяется молниезащите кровли, будь она металлическая, медная, сэндвич, фланцевая либо из других материалов. Поэтому архитекторов и будущих владельцев частных и общественных построек часто интересует вопрос, какие крыши притягивают молнии и как с этим бороться. Однозначно ответить на этот вопрос специалисты не могут. Давайте попробуем разобраться, какая кровля безопаснее.

Формирование молнии

Всем еще со школьных лет известно, что разряд молнии не поражает объекты, расположенные близко к земле. На ускоренном просмотре видео формирования молнии можно увидеть, как к грозовой туче навстречу молнии растет плазменный канал от вершины какого-нибудь наземного сооружения. Это явление специалисты называли встречным лидером. Удар молнии – это не что иное, как встреча двух плазменных каналов, стремящихся друг к другу от облака и наземного объекта. В некоторых случаях слияние каналов происходит на высоте в несколько десятков метров от объекта. Для того чтобы встречный лидер мог вырасти, и эта встреча произошла необходима определенная энергия, имеющая электрическую природу. Обычно она расходуется на разогрев и ионизацию газа в создаваемом плазменном канале. Эта энергия питается от электротока, протекающего непосредственно по каналу, а также токопроводящим элементам объекта и земле.

Формирование молнии

Многие исследователи, проводя массу прикладных опытов, пытались подтвердить утверждение, что более длинные встречные лидеры перехватывают молнии, формирующиеся соответственно выше в облаках. Вполне логично, что для быстрого формирования и роста такого лидера достаточно низкого сопротивления элементов основной конструкции постройки, что обеспечит течение электрического тока большего значения. На практике сопротивление заземления как раз такое и есть (низкое, например около 1000 Ом), то есть абсолютно не мешает росту встречного лидера.

Какой материал лучше для молниезащиты кровли?

Если представить, что крыша смонтирована из пластика без единого металлического гвоздя, можно смело утверждать, что молния эту крышу не заметит. Однако это произойдет только в том случае, если материал будет водоотталкивающим. В противном случае влага, впитавшаяся в него, обеспечит нужное сопротивление заземления. Поэтому вид кровельного покрытия не имеет никакого значения.

Часто благодаря прекрасным эксплуатационным характеристикам и высоким изоляционным свойствам в качестве кровельного покрытия используется черепица. Однако высокое напряжение молнии быстро перекроет ее, и еще легче перекроется воздушная прослойка между черепицами в зазорах. Это откроет дорогу наверх формирующемуся встречному лидеру. Точкой старта лидера может служить любая металлоконструкция, размещенная на крыше: фермы и балки, изготовленные из металла, электропроводка, трубы водопровода или системы отопления. Ситуация кардинально не изменится при замене металлических труб на пластиковые.

Особенности молниезащиты кровли

Современные действующие Инструкции, нормирующие молниезащиту кровель, допускают использовать крышу, как молниеприемник при толщине металлического листа 0,5 мм или покрытии металлом любого другого вида материала. При этом крышу достаточно заземлить как минимум в двух точках. Правда специалисты обращают внимание, что для эффективной молниезащиты кровли металлической, медной, фланцевой, мягкой или сэндвич, скатной или с небольшим уклоном, важно чтобы под ней не располагались горючие стройматериалы. Это связано с тем, что при контакте молнии с металлом, последний расплавится. Молния, конечно, не проникнет в чердачное помещение, однако образовавшаяся горячая капля металла, попав на деревянные стропила или обрешетку, может привести к негативным последствиям.

Некоторые специалисты рекомендуют для защиты крыш от разрядов молнии использовать молниеприемную сетку из проводника. Для надежности шаг ячеек должен составлять не менее 6х6 или 12х12 м2. Однако опытные профессионалы утверждают, что такая конструкция на металлической кровле бессмысленна. Она никак не сможет защитить крышу от удара молнии. Для наиболее эффективной молниезащиты кровель металлических, фланцевых, мягких, медных, сэндвич и т.п. лучше монтировать стержневые или тросовые громоотводы. При этом важно правильно определить их место расположения и высоту.

На кровле из диэлектрических материалов сетка будет эффективна. Эта конструкция с определенной долей надежности обеспечит молниезащиту разных металлических объектов, размещенных чердаке, а также оборудование, связанное с землей. Стоит также обратить внимание, что заявленный шаг ячеек не всегда позволяет организовать молниезащиту кровли, а в некоторых ситуациях молниеприемники сложно грамотно закрепить на современных кровлях. Для создания действительно надежной и эффективной защиты крыши от ударов молнии лучше проконсультироваться со специалистами. Современные производители часто в своих каталогах указывают номенклатуру крепежных элементов, которые позволяют смонтировать молниеприемники без сверления и сварки.

Молниезащита частного дома

Атмосферное электричество обладает огромным потенциалом, в тысячи раз превосходящим мощности установок, созданных человеком. В грозовом облаке может создаваться разность потенциалов до 10 миллионов киловольт, ток при разряде достигает 200 000 ампер, уберечься от такой силы, несущей масштабные разрушения, без специальных защитных систем не представляется возможным.

Опасность молнии для частных домов

Последствия попадания молнии в дом

Насыщенность домов электроникой, электробытовой техникой и средствами приема эфирных передающих каналов резко увеличила вероятность воздействия молнии, что объясняется физическими особенностями электростатических сил. Грозовой разряд, попадая в незащищенное строение, не только повреждает электрические сети и аппараты, страшнее вероятность возникновения пожаров, причиной которых молнии становятся в каждом пятом случае. Защита от поражения молнией частных домов целиком находится в руках владельцев, что не может быть причиной отказа от устройства молниезащиты, учитывая те страшные последствия, которые настигают не защищенные дома.

Виды защит от молний

В настоящее время детально разработаны и применяются два вида защит от воздействия грозовых разрядов: это внешняя и внутренняя защита.

Внешняя молниезащита

Представляет собой общеизвестный громоотвод в виде металлического стержня, возвышающегося над крышей дома. Состоит такая защита из трех основных элементов.

Элементы внешней молниезащиты: молниеприемник, токоотвод, заземлитель

1. Молниеприемник – металлический стержень, который может быть стальным, медным или алюминиевым.

2. Токоотвод, в качестве которого применяется металлический проводник, соединяющий молниеприемник с заземлением.

3. Заземление, состоящее из заглубленных в землю стальных заземлителей, соединенных в единый контур при помощи металлических шин.

По сути для всех трех элементов применяется проводник разного сечения, минимальные значения которое выбирают в соответствии с используемым материалом по следующей таблице:

Материал Сечение / Рекомендуемый диаметр
молниеприемник токоотвод стержень заземления
Сталь 50 кв.мм / Rd8 50 кв.мм / Rd8 80 кв.мм / Rd10
Алюминий 70 кв.мм / Rd10 25 кв.мм / Rd6 не используется
Медь 35 кв.мм / Rd6 16 кв.мм / Rd6 50 кв.мм / Rd8

В зависимости от вида кровли и конфигурации крыши, кроме стержневого приемника могут применяться натянутый над защищаемым объектом стальной трос или специальная сетка (см. рисунки далее), либо вообще может быть комбинация этих элементов.

Молниеприемники для частного дома

Все чаще применяются системы внешней защиты, используемые активный способ поиска и отвода грозовых разрядов на ранних стадиях их развития (об этом читаем немного ниже).

Внутренняя молниезащита

Токи, возникающие в результате проявления молнии, протекают по резисторным и индуктивным связям, вызывая перенапряжения, которые способны оплавить микросхемы и вывести со строя электрооборудование. Для защиты от подобных последствий используются УЗИП – устройства защиты внутренних сетей от импульсного перенапряжения. Величина импульсного перенапряжения зависит от места удара молнии, в связи с чем, различают перенапряжения I типа (наводится от прямого удара молнии) и II типа (от непрямого удара). Перенапряжения I типа особо опасны, поскольку в 10÷20 раз превышают величину перенапряжений II типа.


Стандартный состав системы молниезащиты

Для защиты частного дома от поражающего влияния молний применяется стандартный набор средств:

  • Внешняя защита с молниеприемниками, токоотводами и заземлением;
  • Защита от заноса высоких потенциалов путем выравнивания потенциалов;
  • Защита от перенапряжений (внутренних перегрузок) при помощи разрядников или УЗИП.

Из приведенного перечня наибольшими различиями обладают методы внешней защиты, которые могут быть активными и пассивными, а при пассивной защите имеют существенные отличия в зависимости от конфигурации крыши и вида кровельного покрытия.

Активная молниезащита

Активный молниеприемник на крыше дома

В последние годы набирает популярность активная защита от молний. Ее шпиль имеет специальную головку – ионизатор, который генерирует встречный поток электронов. В результате молния притягивается, после чего полученный разряд отводится через токоотвод в землю, где гасится. Активная защита отличается большим радиусом защищаемой зоны, который превышает в 8 раз радиус защиты пассивного молниеотвода одинаковой высоты.

Характеристики активной защиты обеспечивают значительное снижение расходных материалов для крыш со сложной конфигурацией, а также времени на монтаж оборудования. Эстетично выглядит внешний вид мачты с ионизатором, отпадает необходимость в заземлении отдельных металлических конструкций, расположенных под колпаком защитной зоны.

Из недостатков активного метода можно отметить малый срок его применения, что не дает возможности говорить о многолетнем положительном опыте. Более того, в последнее время фиксируется все больше случаев ударов молний в объекты с активными молниеприемниками и компаниям-производителям предъявляются иски в связи с этим.

Устройство внешней защиты частного дома от молний

При устройстве молниезащиты частных домов должны использоваться принципы и конструкции защиты, изложенные в специальной литературе («Инструкция по устройству молниезащиты…» СО 153-34.21.122-2003 и РД 34.21.122-87).

Категория частных сооружений по степени защиты

Тяжесть разрушающего воздействия молний зависит от наличия на поражаемом объекте газов, пыли, паров, или их смесей, способных взрываться при попадании электрической искры. Важными факторами классификации зданий по классам (или категориям молниезащиты) являются: ожидаемое расчетное количество ударов молнии в объект, его ценность, угрозу для жизни людей и горужающей среды. Поэтому частные жилые дома, коттеджи и садовые домики приянто относить к III группе строений, в которых отсутствуют такие опасности.

В зависимости от степени надежности приняты 4-е класса молниезащиты:

  • первый - надежность более 99% (например, склады боеприпасов, АЗС, НПЗ);
  • второй - от 95 до 99% (крупные предприятия, представляющие угрозу для окружающей среды);
  • третий - от 90 до 95% (торгово-офисные и жилые строения);
  • четвертый - не менее 85% (здания, в которых нет электропроводки и постоянного присутствия людей).

Проблемы коррозии

Металлические элементы внешней защиты постоянно находятся под воздействием погодных условий, которые являются причиной коррозии. Замедлить разрушение металла и обеспечить долголетний срок эксплуатации конструктивных элементов защиты можно используя такие способы:

  • Применением металлов мало поддающихся коррозии, это нержавеющие стали, медь или алюминий;
  • Использование защитных гальванических покрытий, самым распространенным среди которых является оцинкование;
  • Для болтовых соединений – зачистка металла в месте контакта, плотная обтяжка и применение консервативных смазок;
  • Выбор завышенного сечения металлоконструкций относительно расчетных показателей, что влияет на стоимость системы.

Подробнее о компонентах и материалах для молниезащиты и заземления домов, ососбенностях их использования можно почиать в нашем большом обзорном материале на этой странице.

На скорость развития коррозии влияет несовместимость некоторых металлов. Так, медь очень плохо контактирует с оцинкованной сталью и алюминием, поэтому нужно избегать подобных контактов. Для соединения несовместимых материалов применяются специальные зажимы, в которых концы изготовлены из разных металлов.

Совместимость материалов используемых в системах молниезащиты частного дома

Наименьшее допустимое расстояние


Токи, наводимые в металлических проводниках грозовыми разрядами, могут вызывать появление искрового разряда. Расстояние между токоотводами и металлическими элементами должно быть таким, чтобы предотвратить искрообразование, это наименьшее допустимое расстояние, обозначаемое буквой S.

Кроме этого также существуют требования по соблюдению расстонию между крепежными элементами системы молниезащиты, расположению токоотводов относительно оконных проемов, дверей и прочих конструктивов строения. Более подробно познакомиться с информацией можно здесь в материале о том, как правильно прокладывать токоотводы.



Если металлические конструкции заборы, элементы фасада, трубы располагаются ближе 1,0 метра от токоотводов и не имеют токопроводящего соединения с конструкциями защищаемого здания, такие элементы подлежат соединению с системой молниезащиты напрямую.

Требования к молниеприемникам

Молниеприемник является центральным элементом защиты и от его параметров зависит надежность всей системы. Правильно, когда конструкция этого узла разрабатывается на стадии проектирования дома. Для определения параметров молниеприемника нужны данные о геометрии крыши, размерах здания и забора вокруг территории, о физическом составе почвы в месте строительства и среднегодовом количество молний в данной местности. Важно иметь сведения по гипсометрии окружающего ландшафта, наличие водоемов, высоких деревьев или искусственных сооружений. Выбор конструкции молниеотвода зависит от совокупности имеющихся данных и финансовых возможностей застройщика.

Высота молниеприемника и зона защиты от молнии

Чаще всего применяется металлический штырь длиной до 2,0 метров и площадью поперечного сечения не менее 100 мм² с заостренным концом. Устанавливается такой штырь в самой высокой точке крыши и надежно крепится. При этом конус, образованный углом вращения в 45º с вершиной в острие, должен накрывать своей образующей, как шатром, защищаемый объект. В зависимости от конструкции крыши молниеприемник может состоять из металлической сетки или стального троса, натянутого вдоль конька.

Виды токоотводов

В качестве токоотвода применяется любой металлический проводник: медь, черная или оцинкованная стальная полоса 4х20 или 4х40 мм, стальная катанка диаметром 6÷8 мм, при этом подземная ее часть должна иметь диаметр не менее 10 мм и соединяться с контуром заземления при помощи электросварки. Токоотводом могут служить металлические конструкции дома: лестницы, трубы при условии надежного электрического соединения всех элементов. Токоотвод прокладывается по кратчайшему расстоянию от молниеприемника к заземлению и не должен иметь резко изгибающихся участков.

Крепление элементов защиты

Внешние элементы защиты от разрядов регулярно подвергаются знакопеременным температурным воздействиям и действию ветровых нагрузок. В этих условиях крепление является тем фундаментом, который обеспечивает долголетний срок работоспособности системы.

Самым надежным способом крепления является применение унифицированных изделий. Имеются кровельные и фасадные держатели токоотводов, держатели для водосточных труб, клеммы, соединители, крепления заземлителей и другие элементы. Детальные сведения о таких изделиях приводятся в специальных каталогах.

Как выбрать заземление

Заземление контура молниезащиты может быть естественным или смонтированным искусственно. В первом случае речь идет о фундаментной (делается на этапе заливки фундамента и применяется крайне редко), во втором - о кольцевой или глубинной схеме заземления.

Элементами кольцевого заземления являются: соединительный элемент, плоский проводник (полоса), заземляющий проводник (обычно в ПВХ оболочке).

Кольцевое заземление частного дома - схема

Глубинное основано на использовании стержней заземления, которые забивают на определенную глубину (в зависимости от количества точек монтажа и типа грунта) в землю. При этом не обязательно замыкать эти точки в единый контур как показано на рисунке ниже, наоборот обычно делают локальные очаги в местах спуска токоотводов по фасаду строения.

Глубинное заземление частного дома - схема

Всегда при монтаже заземления используют антикоррозионную ленту, которой герметизируют в земле места соединений конструктивных элементов.

Нормативные документы (РД 34.21.122-87, п. 8) регламентируют величину электрического сопротивления контура заземления в системах защиты от молний, которое не должно превышать 10 Ом. Кроме того, задаются конструктивные параметры заземлителей, в зависимости от применяемого сортамента стали.

Так, минимальные величины сечения и толщины стенок заземляющих электродов из уголковой или полосовой стали должны быть не менее 150 мм² и 5 мм соответственно, диаметр штыря из круглого арматурного железа – не менее 18 мм, стальной трубы – не менее 32 мм при толщине стенки 3,5 мм и более.

При определении расстояния между заземлителями РЗ важно выдерживать соотношение РЗ= 2,2 х ДШ, где ДШ – длина штыря заземлителя. При меньшем соотношении возникает эффект «перекрытия», который значительно увеличивает сопротивление растеканию электрических зарядов, и снижает эффективность защиты.

Минимальная глубина заложения штырей 2÷3 метра, выбирается в соответствие с физическими свойствами грунта и должна быть больше глубины промерзания. Чаще всего применяется контур в виде равностороннего треугольника. В углах контура забиваются заземлитили, которые соединяются общей шиной из полосовой стали.

Полезно соединять заземление дома и контур молниезащиты, что улучшает их характеристики. Контур заземления соединяется с токоотводом при помощи электрической сварки, холодной спайки или надежного болтового соединения.

В заключение предлагаем посмотреть видео устройства разомкнутого контура заземления частного дома в составе: стержни заземления 8х1,5 м, оцинкованная стальная полоса 40 мм, токоотводы.

Пример устройства молниезащиты частного дома для коньковой кровли

Для случая скатной коньковой крыши для расчета используют всегда так называемый "метод угла защиты".

Этап 1. Замеряем высоту по вершине конька, обозначим ее h (1). По самой верхушке конька планируем монтаж проводника, как показано на рисунке. Здесь (2) - защищенная углом защиты зона.

Устройство молниезащиты дома с коньковой скатной кровлей - рисунок 1

Этап 2. По графику или формулам в зависимости от категории молниезащиты (3)(частные дома относятся к III и IV категории) и высоты h (2) определяем защитный угол (1), который затем переносим на здание и откладываем его в обе стороны от запроектированного на кровле проводника.

Устройство молниезащиты дома с коньковой скатной кровлей - определение угла защиты

Этап 3. Находим те элементы на кровле, которые выступают за границы защищаемой зоны. На них необходимо будет запланировать дополнительные молниеприемники или коньковые проводники (в нашем случае это дымовая труба и выступающие оконные проходы). В зависимости от размеров дымовой трубы (1) производим расчет высоты молниеприемника (подробнее читайте в статье "Молниеприемники").

Устройство молниезащиты дома с коньковой скатной кровлей - рисунок 3

Этап 4. Делаем выводы от молниеприемных устройств к будущим токоотводам. Важно уточнение! Для повышения эффективности системы концы проводника на коньках необходимо запланировать на 15 см длинее и загнуть немного вверх.

Устройство молниезащиты дома с коньковой скатной кровлей - рисунок 4

Пример устройства молниезащиты частного дома для плоской кровли

Для плоской крыши используем "метод молниеприемной сетки".

Этап 1. В самую первую очередь на тех участках, где вероятность удара молнии самая большая, а это кромка или выступы крыши, мы планируем проводник, который будет выполнять роль молниеприемника или базового контура молниеприемной сетки.

Этап 2. Аналогично предыдущему примеру находим угол защиты, переносим его на чертеж и проверяем все ли элементы сооружения покрывает защитная зона.

Зона защиты (устройство молниезащиты на плоской кровле)

Этап 3. Собственно дополняем наш контур ячейками сетки исходя из того, что для зданий III класса молниезащиты, такой размер должен быть не больше 15х15 метров, то есть, если периметр вашего дома не больше, то достаточно будет оставить только базовый контур, иначе советуем разделить все пространство на равные ячейки и проложить таким образом проводники.

Молниеприемная сетка (устройство молниезащиты на плоской кровле)

Этап 4. Если крыша имеет дополнительные выступающие элементы, то дополняем устройство молниезащиты молниеприемниками для соответствующих элементов по стандартным правилам.

Базовые схемы молниезащиты типовых проектов

На рисунке ниже представлены варинты молниезащиты нескольких типовых проектов домов (нажмите, чтобы увеличить).

Типовые схемы молниезащиты частных домов (коттеджей)

Стоит обратить внимание, что в трех варинтах проводник на коньке поднят на некоторую высоту. Это говорит о том, что угол наклона крыши больше, чем угол защиты, и какая то часть постройки не попадает в зону защиты. По сути - это простейший варинт тросового молниеприемника.

Показанные схемы заземелния не стоит рассматривать, как очаговые, они изображены лишь условно (подробнее - см. выше).

Какая кровля защитит от удара молнии?

Задаваясь вопросом, что нужно защитить в здании, даже мало понимающий в физике человек сразу скажет: крышу. Действительно, удар молнии в кровлю направлен в первую очередь. При этом страдает кровельное покрытие, предметы и конструкции, которые на ней размещаются. Молниеотводы создаются с целью отвести электрический заряд от верхушки здания.

Металлические покрытия

Но не проще ли создать покрытие, способное противостоять удару молнии? Оказывается, такие покрытия существуют. Стальной лист с толщиной более 4 мм прекрасно перенесёт любой удар. Медный лист с таким противостоянием должен иметь толщину свыше 5 мм, алюминиевый – более 7 мм. Однако у такого покрытия будет слишком большой вес, который сможет выдержать только дворец или замок.

Металлочерепица и металлопрофиль

Обычные коттеджи и таунхаусы вполне устраивает металлочерепица или металлопрофиль, толщина которых не превышает 1 мм. Норматив СО-153-34.21.122-2003 допускает отсутствие защиты у подобной кровли, но она должна:

  • иметь заземление;
  • не иметь под собой конструкций (стропил, обрешётки), поддерживающих горение.

Для российских домов это не подходит, поскольку отечественные строительные технологии практически всегда предусматривают для подобных конструкций использование древесины, а она горит превосходно. Поэтому молниезащита жилых и общественных зданий в России необходима.

Диэлектрические покрытия

Шифер уходит в прошлое. Его экологически негативное воздействие на окружающую среду доказано. Данный материал сейчас практически не используют для покрытия жилых, коммерческих и промышленных строений, поэтому рассматривать в категории диэлектрической кровли мы будем синтетические покрытия. При ударе молнии в кровлю, покрытую синтетическими материалами, мощный электрический заряд пройдёт сквозь него за доли секунды.

Даже умеренной силы молния превышает миллионы вольт, она свободно пройдёт через такую несерьёзную преграду и, промчавшись по всему зданию, остановится на каком-либо заземлённом элементе. Им может оказаться трубопровод или провод внутренней электросети. Потенциал сети 380/220 В молния считает нулевым! Можно догадаться о последствиях попадания её в проводку дома.

Железобетонные плиты

Даже прямой удар молнии не сможет разрушить крышу, покрытую железобетонными плитами. Они достаточно прочны. При попадании молнии образуется лишь небольшая воронка, которая не повлечёт за собой разрушение плиты. Однако здесь таится целый ряд других опасностей. Ток от молнии растекается по арматуре внутри бетонной основы. По стандартам укладка железобетонных плит сопровождается монтажом слоёв гидро- и теплоизоляции, материалы которых легко воспламеняются или плавятся.

По предписанию в целях молниезащиты жилых и общественных зданий с бетонными крышами сверху должна укладываться металлическая сетка. Её целью является принятие электрической нагрузки при попадании молнии. Однако ни один специалист не сможет вам объяснить, как металлическая сетка с ячейками 12 х 12 м, выступающая от уровня бетона всего на несколько миллиметров, убережёт от прямого удара молнии.

По нормативу СО-153-34.21.122-2003 расстояние от крыши до молниеприёмника должно быть не менее 15% от высоты здания, то есть в несколько метров. Несмотря на это, металлическую сетку в обязательном порядке продолжают размещать поверх бетонных плит, якобы для защиты от молнии. Зато битум, которым преимущественно покрывается бетонная крыша, прекрасно подходит на роль безопасного покрытия. Он может противодействовать удару молнии, хотя природа этого свойства не изучена. Никто особо этим и не занимался.

Материал создан на основе статьи профессора Эдуарда Мееровича Базеляна “Считаем частоту ударов молнии в здание”.

Как сделать громоотвод в частном доме своими руками – принцип работы, выбор материалов, инструкция

Как сделать громоотвод в частном доме своими руками – принцип работы, выбор материалов, инструкция

Удар молнии в здание – достаточно распространённое явление. Стихия способна нанести непоправимый ущерб любому сооружению. При этом опасности подвергаются и животные, и люди, и техника. Единственный способ избежать этого – установить специальную защиту. Рассмотрим, как сделать громоотвод в частном доме своими руками: какие материалы, оборудование и компоненты для этого потребуются, как оптимальным образом выбрать подходящий под конкретные условия вариант, а также как самостоятельно выполнить его установку.

Устройство и принцип работы

Молниеотвод предназначен для приёма и передачи в землю электростатического разряда, возникающего между грозовым облаком и приёмником на крыше дома. Устройство состоит из трёх частей:

  • Молниеприемник.
  • Токоотводящий проводник.
  • Заземляющий контур.

Возникающий во время грозы разряд молнии сразу же передаётся на молниеприемник. Затем посредством токопроводящего проводника электрический ток передаётся на заземляющий контур. После этого он уходит в грунт. По такой схеме электростатический молниевый заряд полностью передаётся в землю, нисколько не повреждая конструкцию здания.

При этом существует несколько вариантов, как сделать громоотвод в частном доме. Это может быть классический вариант – в виде металлического штыря, возвышающегося над крышей, или в форме специальной сетки поверх кровельного материала, а также в качестве отдельно стоящей конструкции рядом с сооружением.

Обратите внимание! Наличие громоотвода не препятствует попаданию молнии в дом. Однако он надёжно защищает оборудование, людей, животных и само здание от электрического разряда колоссального номинала. Наиболее частым последствием такого воздействия для сооружения является чрезмерный нагрев материалов и, как следствие, обширное их возгорание.

Основные компоненты

Чтобы узнать, как сделать молниеотвод в частном доме, прежде всего необходимо изучить его устройство и назначение основных узлов. Громоотвод включает приёмник, токоотвод и заземлитель. Рассмотрим особенного каждого из них более подробно.

Молниеприемник

Первым элементом системы защиты дома от молнии, куда непосредственно попадает грозовой разряд, является молниеприемник. Как правило, он выполнен в форме металлического стержня, возвышающегося на 2 метра над самой высокой точкой кровли (коньком). Он также может иметь линейную конструкцию – в виде троса или сетки, расположенной на кровельном материале.

Основная задача молниеприёмника – это приём и передача электрического тока следующему по цепи элементу защиты. Напряжение в грозовом разряде может достигать 1 ГВ. Чтобы обеспечить сохранность материала и, главное, безопасность для всего окружения, к устройству предъявляются повышенные требования:

  • Стальной стержень должен иметь сечение не менее 70 мм², алюминиевый – от 50 мм², а медный – от 35 мм².
  • Возвышение стержня над самой высокой точкой крыши – от 0,5 до 2 метров.
  • При использовании троса на коньке, его толщина не должна быть меньше 5 мм.
  • Для приёмника в виде сетки должны использоваться стальные проводники диаметром от 6 мм.
  • Сеточный молниеотвод должен возвышаться над кровлей минимум на 15 см.

Важно! В качестве приёмника молнии могут применяться различные металлические элементы кровли – трубы, ограждения, части водостока. Однако толщина сечения их сплошного слоя для стали не должна быть менее 4 мм. При этом их конструкция должна быть целостной, а поверхность не иметь изоляционного слоя, за исключением антикоррозионного напыления.


Токоотвод

Часть молниеотвода, соединяющая приёмник с заземляющим контуром, называется токоотводом. Как и к выше рассмотренному элементу системы, к проводнику предъявляются не менее строгие требования:

  • Путь от приёмника до заземлителя должен быть минимальным.
  • Не допускается монтировать проводник с поворотами, острыми углами и прочими искривлениями – во избежание пробоя разряда на данных участках.
  • Площадь сечения провода должна быть не менее 16 мм² для меди, 25 мм² – алюминия, 50 мм² – стали.

Совет! В частных домах токоотводом часто выступают катаная проволока или металлические полосы. Проводники допустимо монтировать непосредственно внутрь стены – из негорючих материалов (кирпича, бетона). Для деревянных зданий лучше применять металлические скобы, позволяющие установить провод на расстоянии не менее 10 см. Кроме того, в небольших жилых домах для отведения грозового разряда можно использовать различные металлические конструкции – лестницы, рамы, элементы армирования железобетонных плит.

Заземлитель

Пойманный разряд молнии передаётся через токоотвод на заземляющий контур. К его конструкции также предъявляются особые требования:

  • Минимальная площадь сечения для стали – не менее 80 мм², для меди – от 50мм².
  • Заземляющий стержень вбивается в грунт минимум на 0,8 м.
  • Расстояние от стены дома не менее 1 метра, а проходных зон – от 5 метров.

Заземляющий контур изготавливается либо в линейном виде – двух вбитых стержнях на расстоянии 3 метров и соединённых между собой шиной, либо в виде равностороннего треугольника – из трёх заглублённых проводников. Все соединения выполняются с помощью сварки. При этом всю конструкцию рекомендуется погружать на глубину около 0,5 метра от поверхности грунта.

Варианты громоотвода

Есть три варианта, как сделать молниеотвод в частном доме крытым профнастилом:

Самый распространённый и эффективный громоотвод. В основном представляет собой стальной штырь диаметром около 10 мм, высотой до 2 метров. Нередко, особенно в самодельных версиях, в качестве основы берётся металлоконструкции различного проката – уголок, прямоугольник, круг. Может крепится как на самом доме, так и на отдельно стоящем столбу в непосредственной близости. Грозовой разряд принимается только в одной точке, поэтому стержень подходит для сооружений с металлической кровлей небольшой площади.

Представляет собой трос, параллельно закреплённый на безопасной высоте (не менее 50 см) от конька с помощью небольших штырей на противоположных фронтонах. Хорошо подходит для кровли из шифера или иных не проводящих электричества материалов. При этом площадь сечения проводника-приёмника должна быть не менее 50 мм². Особенность такой системы в том, что с каждой стороны дома монтируется заземление. Однако плюс этого в том, что сектор защиты увеличивается – по всей длине крыши, а не в одной точке, как в первом случае.


Грозовой приёмник монтируется в виде сеточной структуры по всей площади крыши из проводника диаметром не менее 6 мм с величиной сторон ячейки от 3 до 12 метров. При этом высота конструкции небольшая – около 15 см от кровельного материала. Подобный вариант подходит для защиты кровли большой площади – коттеджей, многоквартирных домов, теплиц, оранжерей.

Интересная информация! Металлическая кровля сама по себе может эффективно выполнять функцию приёмника молниевого разряда. Однако обязательным условием этого должна стать минимальная его толщина – 0,4 мм. Кроме того, материал под кровлей не должен быть легковоспламеняемым. Это значит, что крыша с деревянной обрешёткой под такую задачу не предназначена. Другое дело, когда листы профнастила крепятся к стальным уголкам. В таком случае удаётся существенно сэкономить.

Изготовление своими руками

Существует множество народных способов, как сделать громоотвод на даче своими руками. Лучше всего доверить это дело профессиональной бригаде, специально занимающейся установкой защитных антигрозовых систем. Однако для тех, кто решил действовать самостоятельно, рекомендуется следовать проверенному алгоритму. Для начала необходимо грамотно рассчитать конструкцию, затем правильно выбрать материалы, а также определить место установки и только после этого приступать к монтажным процедурам. Рассмотрим детально каждый из этих этапов.

Правильный расчёт

Первое, с чего следует начинать построение молниезащиты, это определение высоты верхней точки приёмника. Проще всего рассчитать её для штыревой модификации по следующей формуле:

H=(Rх+1,63Hx)/1,5

H – расстояние от поверхности земли наивысшей точки приёмника,

Hx – высота конька дома,

Rх – защитный радиус действия,

Цифры 1,5 и 1,63 – расчётные коэффициенты.

Например, если необходимо создать защиту в радиусе 15 метров на участке с домом высотой 7 метров, высота верхней точки молниеприёмника согласно формуле должна быть:

При этом необходимо учитывать, что защитная зона в пространстве имеет форму конуса с вершиной в точке пика приёмника и основанием.

Видео описание

Смотрите на видео, как недорого сделать громоотвод своими руками:

Совет! Защитная область в пространстве представляет собой форму конуса с вершиной в точке пика приёмника и основанием в виде расчётного радиуса. Знание этого позволяет выбрать единственно верный способ, как установить громоотвод в частном доме, чтобы он защищал рядом расположенные постройки – теплицу, баню, гараж, сарай, беседку и т. д.

Подбор материалов

Эффективно решить задачу о том, как сделать громоотвод в деревянном доме, можно если правильно выбрать материалы. В качестве проводников рекомендуется использовать медь, сталь или алюминий. Например, для возведения стандартного штыревого громоотвода потребуется закупить следующие расходники:

  • Стальной стержень для приёмника поперечником не менее 50 мм².
  • Медный провод для токоотвода сечением от 16 мм².
  • Асбестоцементную трубу подходящей высоты.
  • Медные штыри для заземляющего контура.
  • Элементы крепежа.

Дешевле использовать сталь для конструкции громоотвода частного дома, однако медь обладает наилучшими токопроводящими свойствами и требует меньшей площади сечения проводников, а значит, обустройство будет легче и быстрее.


Место монтажа

Ещё один важный аспект, касающийся того, как сделать громоотвод в частном доме самому, это правильный выбор места его установки. Есть два основных варианта:

  1. Непосредственно на крыше.
  2. На рядом стоящей конструкции.

В первом случае приёмник устанавливается с помощью кронштейнов на кровле, во втором – на специальной матче, столбе, трубе от котельной, дереве. При этом чем ближе конструкция к дому, тем меньший защитный радиус потребуется и тем ниже нужно монтировать стержень.

Не последнее значение имеет место установки заземляющего контура. Чтобы избежать случайного пробоя электрического тока в момент удара молнии и поражения окружающих построек, животных или людей через грунт, его располагают на минимальном расстоянии – 1 метр от стен жилья и 5 метров от тротуаров, вольеров, дорожек.

Видео описание

Смотрите в этом ролике, как устроена и работает комплексная молниезащита для коттеджа:

Инструкция по установке своими руками

Самостоятельный монтаж громоотвода выполняется следующим образом:

  1. Рассчитывается высота установки приёмника, исходя из требуемого защитного радиуса.
  2. Выбирается материал.
  3. Определяется место монтажа.
  4. Выполняется закрепление молниеприёмника.
  5. Проводится токоотвод.
  6. Выкапывается траншея или котлован, вбиваются и соединяются между собой штыри заземлителя.
  7. Токоотвод соединяется с заземляющим контуром.

Рекомендация! По завершении монтажа и соединения всех частей громоотвод рекомендуется проверить омметром. Сопротивление на приборе не должно быть больше, чем 10 Ом.

Видео описание

Смотрите в этом видео основные моменты монтажа молниезащиты для частного дома:


Коротко о главном

Правильно построенный молниеотвод защищает дом от пожара, технику от порчи, а людей и животных от страшных последствий поражения электрическим током. Устройство не предотвращает грозовой разряд, но эффективно ловит и безопасно передаёт его в землю. Существует несколько вариантов, как сделать громоотвод на даче:

Все они состоят из молниеприёмника, токоотвода и заземляющего контура. При изготовлении громоотвода своими руками прежде всего необходимо правильно рассчитать высоту его установки, исходя из требуемого защитного радиуса. Далее нужно правильно выбрать материалы для его основных частей, грамотно определиться с местом установки и выполнить монтаж в соответствии с рекомендуемыми требованиями безопасности.

Читайте также: