Защита от молнии в частном доме

Типы систем, конструкция и установка молниезащиты в частном доме

Молния — электрический искровой заряд, сопровождающийся яркой вспышкой света. Удар молнии способен привести к самым разрушительным последствиям, так как сопровождается выделением большого объема тепловой энергии, что часто ведет к пожарам.

Однако самое опасное последствие молнии не в разрушении имущества, а в опасности для жизни и здоровья человека. От ударов молнией ежегодно гибнут или остаются инвалидами тысячи людей. Правильно установленная молниезащита в частном доме — важнейшая мера, обеспечивающая безопасность жильцов и сохранность имущества.

Типы поражения молнией

Существует две фактора поражения ударом молнии:

Первичный фактор. Непосредственное попадание в здание. Вследствие этого возникает та или иная степень повреждения конструкции дома. В некоторых случаях возможен пожар. Первичный фактор наиболее опасен, так как речь идет о прямом ударе.
Вторичный фактор. Для жильцов не представляет непосредственной угрозы. Негативное воздействие сводится к возникновению электромагнитной индукции в электропроводке здания. Результат воздействия вторичного фактора — мощный перепад напряжения, вследствие которого происходит оплавление микросхем и выход электробытовой техники из строя.

Чтобы обезопаситься от вторичного фактора, достаточно отключить электроприборы во время грозы. Молниезащита дома — единственная возможность защититься от первичного фактора.

Молния хоть и является сильным электрическим разрядом, всегда действует по пути наименьшего сопротивления. Главная задача молниезащиты — перевести отвести удар с защищаемого объекта в другую среду. Защитная система переводит электрический разряд в землю, а здание остается невредимым.

Разновидности молниезащиты

Системы защиты от молнии делят по нескольким критериями. По методу защиты молниеотводы принято разделять на два типа:

активные;
пассивные.

Активные системы — недавнее изобретение. Их суть в наличии в молниеприемнике ионизатора, издающего импульсы и тем самым притягивающим молнию. Приемник «перетягивает» молнию на себя, в результате чего защищаемые объекты выходят из-под удара. Оборудование для активной защиты стоит дорого и устанавливается исключительно специалистами.

Другой тип защиты — пассивный. Такие системы включают молниеприемник, токоотвод и заземлитель. Это самый распространенный тип защитных систем. Задача пассивной защиты — принять на себя удар молнии и отвести разряд в землю.

Еще один критерий — вид защиты. Различают внешнюю и внутреннюю защиту. Внешняя предохраняет здание от непосредственного удара молнии, а внутренняя — защищает электрические сети от возникновения перенапряжения.

Последний критерий — особенности конструкции молниеприемника. Устройства подразделяют на штыревые, тросовые и сетчатые.

Конструкция молниезащиты

В составе системы защиты от молнии три компонента — молниеприемник, токоотвод и заземлитель.

Молниеприемник

Устройство предназначено для приема удара молнии. Его устанавливают на кровле здания с тем расчетом, чтобы молниеприемник был самой высокой точкой. Наиболее простой в конструкционном отношении тип приемника — стержневой: прут из металла диаметром от 10 до 18 миллиметров и длиной от 2,5 метра. В качестве стержневого приемника подойдет и полая металлическая труба, однако ее торцы нужно заварить.

Количество молниеприемников зависит от масштабности строения. Для небольших зданий достаточно одного штыря, хотя рекомендуется предусмотреть два приемника. Для зданий свыше 200 квадратных метров понадобится 2 – 3 или более стержней.

Чтобы предотвратить переход заряда непосредственно на здание, молниеприемник фиксируют на кровле с помощью деревянных брусков или особых фиксаторов. Устройство иногда размещают на отдельной опоре неподалеку от здания. В последнем случае руководствуются нежеланием портить внешний вид крыши. Экзотическое, но вполне эффективное решение — установка приемника на высоком дереве. Главное, чтобы устройство находилось выше самой высокой точки здания.

Менее распространенный тип приемника — тросовая система. Применяется трос, натянутый во всю длину конька кровли и зафиксированный на деревянных опорах. Трос не должен соприкасаться с материалом крыши.

Еще один вид приемников — сетчатый. Производится из металлической проволоки с 6-миллиметровым сечением. Проволоку растягивают по всей кровле и крепят к деревянным опорам на расстоянии 6 – 10 см от крыши.

Токоотводы

Предназначение токоотвода — транспортировка электрического заряда от молниеприемника к заземлительному устройству. Токоотводом обычно выступает металлическая проволока диаметром более 6 миллиметров. Подойдет стальная лента толщиной от 2 миллиметров и шириной от 25 – 30 миллиметров.

На стенах из негорючего материала токоотвод фиксируют в произвольном месте. Следует избегать участков возле оконных и дверных проемов. К молниеприемнику токоотвод прикрепляют сваркой, болтами или пайкой.

Количество токоотводов определяется количеством приемников и их типом. Для одного стержневого приемника нужен один отвод. Для каждого тросового или сеточного устройства необходимы два токоотвода.

Заземлитель

Устройство изготавливают из двух стальных прутов. Их закапывают в землю на глубину 2 – 3 метра. Между прутами выдерживают по крайней мере расстояние в 3 м. Пруты объединяют перемычкой на глубине 50 – 80 сантиметров в грунте. Токоотвод крепится к перемычке.

Обратите внимание! Если грунтовые воды близко, заземлитель располагают по горизонтали на глубине не менее 80 сантиметров.

Установка молниезащиты

Монтажные работы осуществляют по подготовленному проекту. В процесс создания плана нужно выполнить ряд действий:

Сделать выбор в пользу какой-либо из конструкций приемников (стержневой, тросовый или сетчатый).
Определиться с высотой монтажа стержня.
Найти место для монтажа устройства заземления. Его устанавливают на расстоянии не меньше одного метра от стен здания и не ближе 5 метров от дорожек и входа в дом. Рядом с заземлительным контуром не должны находиться детские площадки, места для отдыха и т. п.
Сделать расчет расстояния от приемника до самой отдаленной точки заземляющего контура.
Выбрать конструкционные материалы для изготовления системы.

Для выполнения установки понадобятся штыковая лопата, сварочный аппарат, пластиковые фиксаторы для токоотвода, молоток и электрическая дрель.

Вначале роют траншею для размещения в ней заземлителя. Траншею делают в виде ровной трехметровой линии или треугольника. Если выбрана линия, электроды устанавливают в грунт на концах траншеи. Электроды объединяют металлическим прутом, а затем скрепляют сваркой. В случае с треугольной формой три электрода устанавливают на вершинах фигуры и объединяют их в металлическую конструкцию при помощи сварочного аппарата.

Заземление располагают на глубине примерно 80 сантиметров. Предпочтительнее постоянно сырой грунт. Для сухих грунтов понадобится регулярное увлажнение. Чтобы улучшить электропроводность песчаного грунта, его обрабатывают солевым раствором.

Один конец токоотвода объединяют сваркой с молниеприемником, а другой — с заземлителем. Важно соблюсти прилегание токоотвода по всей длине перемычки между стержнями. Приваривать токоотвод нужно в нескольких местах. Участки сварочных работ красят антикоррозийным лакокрасочным материалом.

Токоотвод не должен соприкасаться со стенами здания. Его фиксация осуществляется токонепроводящим крепежом. Расстояние между стеной и токоотводом не должно быть меньше 10 сантиметров.

Установка тросового приемника

Стальной трос натягивают на несколько металлических мачт (их количество составляет от 2 до 4, в зависимости от размера кровли). Мачты устанавливают на деревянных брусках, чтобы избежать соприкосновения с материалом кровли (речь идет о металле). К мачтам прикрепляют концы троса, который должен быть идеально натянут. К одному из окончаний троса приваривают токоотвод. Вместо сварки подойдет болтовое соединение.

При наличии дымохода вокруг него несколько раз оборачивают трос. Концы троса крепят к уже установленному приемнику.

Установка стержневого приемника

Основой стержневой системы станет стальной штырь длиной от 40 до 150 сантиметров или труба. Опорой для приемника могут послужить такие элементы:

стоящая на земле высокая мачта;
ТВ-антенна;
высокое дерево;
станина.

Штырь приемника прикрепляют к мачте с помощью сварочного аппарата или болтами, после этого устанавливают токоотвод.

Обратите внимание! После окончания монтажных работ необходимо протестировать сопротивление системы. Показатель должен быть меньше 10 Ом.

Советы по уходу за молниезащитой

Чтобы система защиты от ударов молнии пребывала в исправном состоянии, за ней нужен уход. Рекомендуется выполнять следующие мероприятия:

Каждый год устраивать проверку всех компонентов системы на работоспособность. Делать это нужно весной — после окончания зимнего сезона.
Проверять материал на ржавление. В случае надобности менять заржавевшие элементы.
Один раз в 2 – 3 года красить детали молниезащиты, прочищать контакты, тестировать соединения на работоспособность.
Каждые 5 лет откапывать заземлитель и проверять его техническое состояние.

Внутренняя защита дома

Пассивная внешняя защита работает круглосуточно, ее не нужно постоянно контролировать на предмет исправности. Однако когда разряд молнии попадает в зону, недоступную для молниеотвода, и возникает электромагнитная индукция, угрозе подвергается вся техника в доме. Для обеспечения высокой безопасности нужна не только внешняя защита, но и внутренняя предохранительная система.

Внутренняя защита предполагает проведение мероприятий, направленных на предотвращение перенапряжения в электрических сетях. Перенапряжение возникает как следствие удара молнии, когда токи направляются по индуктивным и резисторным связям. Результатом перенапряжения станут оплавление микросхем и поломка электробытовой техники на даче или в квартире.

Внутренняя защита от молнии состоит в использовании специального прибора — устройства защиты импульсного перенапряжения (сокращенно УЗИП). Существует несколько классов такого оборудования. Первый класс предназначен для защиты от прямых ударов молнии. Устанавливается на входе в здание во вводно-распределительном устройстве или распредщите. Второй класс устройств помогает справиться с коммутационными помехами. Выпускается оборудование класса 1+2, предназначенное для защиты небольших зданий, в том числе жилых домов.

Чтобы по-настоящему надежно защититься от ударов молнии, рекомендуется использовать комплекс мер: внешняя пассивная система должна сочетаться с активной. Установить систему громоотвода можно как своими руками, так и наняв специалистов. Если установить еще и внутреннюю защиту дома, за бытовую технику во время грозы можно не переживать.

Как правильно сделать громоотвод ? и молниезащиту в частном доме и на даче своими руками

«От сумы да от тюрьмы» не застрахован никто, а от удара молнии – тем более. После ослепительной вспышки и оглушительного грохота самое приятное — отделаться легким испугом и восторгом от пережитых впечатлений. Нехорошо, если сгорит электроника в доме. Еще хуже, когда случится пожар. Совсем недопустимо – поражение человека ударом молнии. Вывод простой: делаем молниеотвод!

Откуда берется молния?

Всему причиной веселые облачка, которые при приближении грозы постепенно нарастают и превращаются в темные громады кучевого типа. Верхние слои влаги в воздухе превращаются в мелкие кристаллики льда, а нижние остаются в виде капель воды. Так и получились две пластины гигантского конденсатора.

Громадные структуры движутся в воздухе и заряжаются в результате трения: верхние слои накапливают положительные ионы, нижние – отрицательные электроны. Всему есть предел, и накопленный потенциал превращается в электрический разряд. В итоге, «пробивает» там, где наименьшее сопротивление: высокие деревья, крыши домов и … громоотводы!

Как устроена защита от молнии

Из вышеизложенного следует стратегия устройства молниезащиты: направить вероятный электрический разряд по безопасному для нас пути и застраховаться, таким образом, от неприятностей. С этой целью на достаточной высоте устанавливается молниеприемник, который предназначен для захвата грозового разряда.

Схема устройства молниеотвода

Далее электрический ток величиной порядка 100000А проходит по токоотводу к заземлителю. Последний обеспечивает связь защитной системы с грунтом. Таким образом, удар молнии минует защищаемые объекты и поглощается землей.

Данная система защиты повсеместно распространена и носит название пассивной. Существует активные молниеотводы, которые имеют ионизатор, провоцирующий удар молнии. Это увеличивает вероятность защиты объекта от поражения. Стоит такого вида молниеотвод немало, и его монтаж сложно сделать своими руками.

Варианты молниеприемника для частного дома

Можно назвать три основных вида молниеприемника по типу конструкции:

стержневой молниеприемник;
в виде сетки;
тросовой молниеприемник;
покрытие крыши в качестве молниемника.

Штыревой молниеприемник можно приобрести или сделать самому

Молниеприемник в виде стержня наиболее известен и распространен. Существуют промышленные изделия с готовым крепежом. Любителям творить своими руками реально изготовить изящную конструкцию, украшающую здание. В любом случае штырь из стали должен иметь сечение не менее 70мм2, а для изделия из меди достаточно 35мм2. Таким образом, его диаметр может составлять 7-10мм.

Длина стержня может варьироваться в пределах 0,5-2м, при этом он должен выступать хотя бы на полметра над всеми объектами в окружении здания. Стержневой молниеприемник принимает заряд в одной точке и особенно эффективен при защите небольших строений.

Молниеприемник в виде сетки удобен для большой крыши

Молниеприемник в виде сетки изготавливается из проволоки диаметром порядка 6мм. На фото можно оценить, как выглядит на практике конструкция подобного рода. Существуют уже готовые конструкции с размером ячейки 3-12м. Защита от молнии такого рода удобна в применении на крыше большой площади. Для предотвращения возгорания обрешетки молниеприемник монтируют на расстоянии 0,15м от поверхности кровли.

В условиях частного дома более удобен в применении молниеприемник в виде троса. Его монтируют на коньке кровли, закрепив за две опоры на противоположных фронтонах. Возможен и комбинированный вариант, когда на упомянутых опорах дополнительно к тросу установлены штыревые молниеприемники.

Трос должен иметь диаметр более 5мм и монтироваться на безопасной высоте от кровли. Конструкция такого типа обычно применяется на крыше с неметаллическим покрытием.

Металлическая кровля крыши, при определенных условиях, может также выступать в качестве молниеприемника. При этом толщина металлочерепицы, профнастила или оцинкованного листа должны быть не менее 0,4мм. Заманчиво выполнить защиту от грозы, не применяя дополнительных материалов.

Как работает токоотвод

В идеале, для конструкции, изготовленной своими руками, материал молниеприемника, токоотвода и заземлителя должен быть один и соединен с помощью сварки, то есть — сталь. Такое решение обеспечивает надежность и долговечность защиты. На практике возможно использование оцинкованных и омедненных элементов, а также различных материалов. Их соединение обеспечивают применением зажимов с болтами и гайками.

Токоотвод на крыше, на стене и цоколе дома

Токоотвод из стали в виде прута или полосы должен иметь сечение не менее 50мм2, проводник из алюминии допускает размер 25мм2, а медный провод можно применять с площадью сечения 16мм2, что примерно соответствует диаметру 8,6 и 5мм соответственно.

Требования к заземлителю

Заземлитель представляет из себя несколько металлических стержней, забитых в грунт и соединенных между собой горизонтальной полосой при помощи сварки. Полоса выводится на поверхность земли и приваривается к токоотводу.

Так выглядит готовый к проверке контур заземления

Заметим, что не рекомендуется использовать защитный контур заземления для подключения молниеотвода. В случае применения общего заземлителя при грозовом разряде на поверхностях бытовых приборов может возникнуть опасное напряжение. Для защиты электропроводки и бытовой техники в частном доме от удара молнии на вводном щите устанавливаются устройства защиты от импульсных помех (УЗИП).

Заземление для молниеотвода размещают не ближе 5м от крыльца и дорожек и заглубляют горизонтальный соединитель не менее 0,8м. Это необходимо для уменьшения вероятности поражения людей в случае грозового разряда.

Защитная зона громоотвода

Не следует питать иллюзии, что громоотвод на соседнем доме или расположенная недалеко металлическая вышка полностью обезопасят Ваше жилище от удара молнии. Защитная зона громоотвода имеет вполне конкретные границы. В любом случае на даче придется устроить собственную молниезащиту.

Размер защищаемой зоны определяется высотой размещения молниеприемника

Конус безопасности, создаваемый стержневым молниеприемником, имеет угол 45-50°. Указанное правило действует при высоте размещения молниезащиты до 15м. Вышеприведенный эскиз демонстрирует, что при угле 45° радиус защитной зоны равен высоте верхней точки стержня над уровнем земли. При значении 50° зона защиты будет чуть больше.

В случае большого участка может возникнуть необходимость установки еще одного громоотвода. Его можно смонтировать на специальной мачте.

Монтируем молниезащиту своими руками

В первую очередь, необходимо выбрать молниеприемник в соответствии с вышеизложенными рекомендациями и имеющимися под рукой материалами. На крыше дачного дома проще всего монтировать обыкновенный стальной штырь. Оцинкованная труба или алюминиевый стержень будут работать еще лучше. При использовании патрубка его верхний конец следует заглушить.

При наличии куска троса нужной длины и диаметра не составит труда протянуть его вдоль конька. На крыше большой площади эффективнее использовать вариант в виде сетки. Молниеприемник любой конструкции следует закрепить так, чтобы его не нарушило ветром.

Если не иметь в виду сварку, токоотвод проще выполнить из толстого медного провода в соответствии с рекомендациями выше. Надежное соединение с молниеприемником можно обеспечить с помощью оцинкованных зажимов с болтами и гайками. Практично закрепить проводник к опорам водосточных труб.

Размеры контура заземления в виде треугольника

Заземляющий контур лучше всего обустроить там, где вероятность нахождения людей наименьшая. Также выгодно разместить его в месте, где всегда присутствует влага. Это улучшит контакт заземлителя с землей. Не будет лишним, если рядом с ним установить предупреждающий знак. Болтовое соединение с заземлителем лучше выполнить над землей на цоколе здания, а контакт в земле обеспечить сваркой.

После монтажа всей системы электрическое соединение от молниеприемника до заземления можно проконтролировать мультиметром. Сопротивление заземляющего контура можно проверить только специальным прибором. Его величина должна быть не более 10Ом в том случае, если неподалеку возможно присутствие людей. Для отдельного молниеприемника, установленного вдалеке от дома, сопротивление заземления не должно превышать 50Ом.

Стандартный прибор для измерения сопротивления заземления

Хотя бы раз в год имеет смысл проверить целостность всей системы визуально. Раз в несколько лет следует откопать заземление и оценить степень коррозии металла. Если стержни в земле стали заметно тоньше, их необходимо заменить.

Высокое дерево нам поможет

Чтобы обустроить громоотвод на даче, можно использовать в качестве мачты высокое дерево, растущее неподалеку. Молниеприемник следует закрепить на его макушке так, чтобы он выступал не менее 0,5м над кроной. При этом не следует забывать, что дерево растет и меняет свои размеры.

Пирамидальный тополь защитит дом от грозы

Это означает, что молниеприемник и токоотвод следует крепить пластиковыми хомутами, которые не испортят ствол. Провод лучше использовать медный многожильный гибкий и проложить его следует с запасом дины. Кроме того, раз в несколько лет придется забираться наверх и переставлять молниеприемник выше макушки.

Мы постарались доступно и лаконично изложить все тонкости создания защиты от природной стихии. Пусть у вас получится изящный и надежный молниеотвод! Надеемся, нижеследующий видеоролик будет Вам полезен.

Защита от молний в частном доме

Защита от молний в частном доме очень важный пункт в электрической цепи дома. Если в многоквартирном доме этим занимается организация, обслуживающая электрическую сеть, то в частном жилище придется взять ситуацию в свои руки. Молния — природный разряд электричества. Сила молнии такова, что на краткие наносекунды своего существования она сравнивается с энергией ядерной электростанции.

Понятно, что при прямом попадании в электрическую сеть дома провода и приборы не то что перегорят, а просто взорвутся. Именно поэтому к такой защите следует отнестись со всей серьезностью и не скупиться на расходы по установке. Молниезащита бывает внутренней и внешней. Это как бы 2 охранных контура, которые, работая совместно, могут почти на 100 % обезопасить электрооборудование и людей в доме.

Внешняя защита от молний

В первую очередь это молниеотвод, который устанавливается на самой высокой точке дома, соединенный проводником с системой заземления. Еще до недавнего времени громоотвод соединялся к заземлителем, который одновременно служил и системой заземления в доме. Как выяснилось опытным путем, такой защиты недостаточно для того, чтобы спокойно чувствовать себя в грозу. Чтобы не пугать никого описанием, что бывает в случае, когда молния пробивает заземление (200 тыс. А!), необходимо показать устройство и схему нормально функционирующего молниеотвода.

Молниеприемник, который устанавливается на крыше, бывает 2 видов. Это либо высокий металлический штырь, который вертикально выставляется при помощи деревянных стоек, либо трос, протянутый вдоль всего конька крыши и уложенный на деревянные подпорки.

Есть еще вариант, когда на крышу укладывают металлическую сетку, сваренную из арматур сечением 8–10 мм², с шагом ячеек 2–5 м. В принципе, особенной разницы между ними нет.

Молниеприемник в виде троса, протянутого по коньку крыши

Тросовые молниеприемники охватывают большую площадь крыши и считаются более безопасными, а сеточные не портят внешнего вида дома. Сечение молниеприемника должно быть не меньше 12 мм², хотя лучше всего арматура с запасом — 16 мм². При установке штыря необходимо помнить, что он должен возвышаться над самой высокой точкой кровли не меньше чем на 20–30 см, то же самое относится и к тросовому приемнику.

Молниеотвод в виде штыря

Примечание. Зона, которую защищает громоотвод, примерно равна его высоте. Например, при высоте над землей 6 м он защитит от попадания молнии территорию круга с радиусом 6 м.

Провод, по которому энергия молнии пойдет к заземлителю, лучше брать стальной сечением не меньше 10 мм² или медный провод сечением не меньше 6 мм². Это как раз тот случай, когда кашу маслом не испортить: чем толще будет провод, тем безопаснее. Проводник соединяется с приемником сваркой или при помощи болтового соединения, конец провода обжимается наконечником. Кабель опускается по наружной стене дома, к которой он крепится при помощи пластиковых хомутов. Они, в свою очередь, приделываются к стене при помощи дюбельей. Желательно, чтобы это была глухая стена, противоположная входной двери, без окон. Проводник не должен проходить мимо металлических элементов (лестниц, водопроводных и водосточных труб) ближе чем на 30 см.

Сетка из арматуры равномерно защищает всю крышу

Теперь отдельно о системе заземлителя. Он не должен быть совместным с заземлителем контура заземления дома. Это отдельное устройство, и характеристики его должны быть такими же, как у заземлителя дома. Его также надо углублять в землю на 3 м и приваривать к токоотводу.

Примечание. При современном строительстве для оштукатуривания дома используют металлическую сетку, которая поддерживает раствор на стене, армируя его. Эта сетка — неплохая защита от наведенных токов, которые часто случаются во время грозы, даже когда молния не ударяет поблизости.

Внутренняя защита от молний

Ее обеспечивают специальные устройства, которые добавляются в схему домового щитка и ВУ. Суть их в следующем: даже если молния не попадает в дом, во время грозы частенько случаются скачки напряжения, помехи в телевизоре и радио. Это объясняется тем, что электромагнитное поле при ударе молнии может создавать импульсные токи в проводке и устройствах. Разряд необязательно должен ударить именно в дом — это может произойти на расстоянии нескольких сотен метров и даже километров. Если же молния попадает в дом, то в лучшем случае молниеотвод сбросит напряжение в заземлитель, в худшем — разряд со всей силой ударит по электрической сети.

На схеме показаны подключения ОПН, которые располагаются между входным автоматом и проводником заземления, сеть трехфазная

Даже когда энергия молнии стечет по молниеотводу, ток, возникающий в проводке, может привести к порче чувствительной аппаратуры (компьютеров, холодильников и телевизоров). Лучше и не представлять, что случится при прямом воздействии. Как раз для защиты от таких ситуаций и существуют специальные устройства — ограничители. Внутри ВРУ можно установить ограничители перенапряжения (ОПН). Эти устройства по внешнему виду напоминают обычные автоматы (ВА), только без рычага отключения. Все, что надо знать про ограничители, — что они устанавливаются между фазой и заземлением или нулевым проводом и заземлением.

На схеме показаны подключения ОПН, которые располагаются между входным автоматом и проводником заземления, сеть однофазная

Ограничители бывают 3 видов и различаются по чувствительности к току перенапряжения.

1. Класс «В» — такие ограничители ставят на входе в щит. Они предназначены для защиты от сверхвысокого напряжения — прямого удара молнии.

2. Класс «С» — устройства устанавливаются по схеме после ограничителей класса «В» и служат защитой от наведенных токов.

3. Класс «D» устанавливают, когда в доме находится особо чувствительная аппаратура.

Применять следует все 3 вида устройств, поскольку у них разный уровень чувствительности, и ставить по схеме один за другим.

Схема подключения ОПН

Примечание. Если в доме не установлены ограничители, то во время грозы желательно отключать бытовую технику.

Схема подключения ОПН при однофазной цепи

Например, при близком ударе молнии сработает ограничитель «В», а при прямом ударе — «С». Именно поэтому нельзя поставить устройство класса «D» и на этом успокоиться, считая, что дом защищен. Ограничители рассчитаны как на однофазные сети, так и на трехфазные. Ниже приведено несколько схем подключения ограничителей.

Применение ОПН различного класса для защиты аппаратуры, находящейся в доме

1 — шина уравнивания потенциалов; 2 — хомут уравнивания потенциалов; 3 — полоса заземления; 4 — ограничитель перенапряжения, устанавливается между фазовыми проводниками и проводом РЕ; 5 — ограничитель перенапряжения категории «C», устанавливается в распределительных шкафах на вводе; 6 — ограничитель перенапряжения категории «D», устанавливается непосредственно перед каждым электронным потребителем электроэнергии; 7 — ограничитель перенапряжения категории «B», устанавливается в разрез антенного фидера; 8 — ограничитель перенапряжения категории «D»; 9 — ограничитель перенапряжения категории «B» для защиты телефонных линий; 10 — ограничитель перенапряжения категории «B»

Монтаж молниезащиты в частном доме своими руками – требования и рекомендации

Из школьного курса физики известно, что молния – это огромной величины электрический разряд, который в себе несет большую тепловую энергию. Последствия от удара молнии могут быть катастрофическими, поэтому во все времена человечество старалось создать устройства и приборы, которые бы защищали их от этой природной напасти. В современном мире молниезащита частного дома – это совокупность конструктивных особенностей здания и специальных устройств, предназначенных для отвода электричества в землю. Последний носит название молниеотвод, как работает он, какие к нему предъявляются требования?

Виды молниезащиты

Молниезащита дома делится на две категории: внутренняя и внешняя. Цель первой – это защитить от молнии, грозовой разряд которой попал не в сам дом. К примеру, он может попасть в линию электропередач, которая соединяется с внутренней электрической разводкой дома. В этом случае во внутренней электропроводке возникают высокие перенапряжения. Следствие – выход из строя большей части бытовой техники. Во всяком случае, той, которая в это время была включена в розетки. Могут прогореть провода, произойдет замыкание, наихудший вариант – пожар, если проводка была проведена по деревянным перекрытиям или дом был деревянным.

Решить данную проблему можно, установив в электрическую сеть специальные приборы, которые защитят ее от импульсных перенапряжений. К примеру, ограничители перенапряжения, всякого рода разрядники, УЗИП (устройство защиты от импульсного перенапряжения). Все приборы устанавливаются в распределительный щит дома.

Внешняя защита

Внешняя молниезащита – это молниеотвод, который состоит из трех основных элементов:

молниеприемник;
токоотвод;
контур заземления.

Основное требование ко всем трем элементам – надежное соединение их между собой. В зависимости от кровельного материала необходимо использовать и разные типы защиты от молний. Их три: штыревая, тросовая и сетчатая.

Штыревая

Ее обычно использует, если крыша дома покрыта металлическим кровельным материалом. К примеру, металлочерепицей, профнастилом или жестью. Для этого нужно установить на крыше металлический штырь, который будет возвышаться над коньком кровли дома, приблизительно на 1-2 м выше. Это и будет молниеприемник. Сделать его можно из металлического прутка диаметром 8-12 мм, можно использовать для этого и стальную полосу толщиною 4-5 мм и шириною 25-35 мм.

Такой молниеотвод может отводить электрические удары стихии вокруг дома с площадью, равной площади, где радиусом выступает высота молниеотвода. И чем выше устанавливается штырь, тем больше площадь, которую он защищает от ударов молний.

Отводящая способность молниеприемника основана не величине площади, которую он закрывает. Если учитывать, что вертикальная линия установки штыря – это высота равнобедренного треугольника, то основание этой фигуры будет два размера высоты. Получится, что на поверхности грунта может образоваться круг с радиусом, равным высоте установки штыря.

Тросовая

Для этого молниеотвода необходим трос, который натягивается по коньку кровли, и подвешивается он на высоте полметра над уровнем установки конька. Для этого лучше всего использовать трос из оцинкованных проволочек с общим минимальным сечением 5-7 мм. Данная защита от молний применяется, если крыша дома покрыта шифером.

Трос натягивают вдоль конька и крепят к деревянным стойкам, установленным по краям конькового бруса. Если крыша длинная, то стоек может быть больше, главное соблюсти небольшой провис троса. Сильный провис недопустим, потому что таким образом уменьшается расстояние от конька кровли до молниеприемника. А оно не должно быть меньше 1 м. Способ крепления разнообразный, здесь важна прочность установки. Можно крепление провести хомутами (металлическими или пластиковыми), если трос тонкий 5-8 мм, то можно его просто завязать и дополнительно обвязать проволокой.

Сетчатая

Это более сложная конструкция, которая устанавливается на кровли, покрытых черепицей. Сделать такой громоотвод своими руками непросто. Для этого используется стальная катанка сечением 6-8 мм, которая укладывается по всей поверхности скатов крыши в виде сетки с размерами ячеек 6х6 м и больше, все зависит от площади крыши. Все соединения – сварочные, крепление к крыше с помощью скоб.

Что касается токоотвода, то это линия, соединяющая молниеприемник с заземляющим контуром. Обычно для этого используют стальную катанку диаметром 6-8 мм. Здесь важно, чтобы токоотводящий элемент смог выдержать большую силу тока, которая нередко доходит до 200000 ампер. Если выбирается готовая защита, то ее токоотвод – это медная или алюминиевая проволока диаметром 6 мм.

Требования, предъявляемые к токоотводу.

Это должен быть самый короткий путь от молниеприемника до заземляющего контура.
Нельзя использовать при прокладке изгибы и заломы, которые станут в процессе отвода электричества местом появления искрового заряда, приводящему, как показывает практика, к воспламенениям.
Маршрут прокладки выбирается так, чтобы проволока не проходила вблизи окон и дверей.
Если производится устройство молниезащиты деревянного дома, то монтаж токоотвода производится на расстоянии 15-20 см от поверхностей деревянной конструкции. Для этого используются специальные скобы. Представляют они собой металлический зажим, основание которого сделано из жесткого и прочного пластика. Именно пластик ограждает токопроводящий элемент от соприкосновения с деревянными конструкциями дома. Крепится скоба на саморезы. Кстати, эти скобы используются и при сооружении сетчатого молниеприемника, где расстояние между ними 1,5-2,0 м.
Если защита зданий и сооружений от молний – это большая сетчатая конструкция, или длинный уложенный трос, или используются на крыше несколько штырей, то токоотводов должно быть тоже несколько, расстояние между которыми составляет 25 м (согласно СО 153-34.21.122-2003).
Катанка проводится по стенам строения, по фронтонам и острым выступам кровли. То есть, по тем участкам, в которые может ударить молния.

Контур заземления

Контур защиты от молний в частном доме проводится по той же схеме и конструкции, как и заземление электрических сетей.

В одном метре от фундамента дома и в не менее пяти метрах от входной двери, дорожек, площадок выкапываются траншеи по форме равностороннего треугольника. Глубина траншей – 80 см, ширина – 60 см, длина 1,5-2 м.
В углах треугольника вбиваются штыри из стального уголка размерами 50х50х5 мм. Глубина заглубления – 2-3 м. Уголки не должны забиваться в грунт полностью, высота свободного торчащего отрезка 20-30 см.
Между собой штыри соединяются стальной полосой толщиною 4 мм, шириною 40 мм. Можно использовать для этих элементов те же уголки, что и для штырей.
Этот заземляющий контур грозозащиты соединяется с токоотводом.

Внимание! Все соединительные стыки необходимо крепить электрической сваркой. Болтовые соединения не приветствуются, потому что в процессе эксплуатации молниеотвода дачного дома они могут ослабиться, проржаветь и ослабить проводящие способности всей конструкции.

Сборка своими руками

Перед тем как сделать громоотвод в частном доме, необходимо определиться, какой тип молниеотвода выбрать. Если это штыревой вариант, то сам штырь необходимо установить не на кровельный материал, а на обрешетку.

После чего своими руками прокладывается токоотводящий провод. Если длины купленного куска проволоки или катанки не хватило, то можно провести соединение двух отрезков при помощи алюминиевого или медного контакта, который используется в воздушных линиях электропередачи. Расстояние между скобами – 1,5-2,0 м.

Сооружается заземляющий контур, к которому крепится токоотвод. Перед сваркой все стыки элементов нужно зачистить до металлического блеска. Если используется готовая молниезащита частного строения, то применяются в качестве соединения специальные приспособления на болтовых соединениях из цветного металла.

Внимание! Оптимальный вариант, если контур заземления и молниезащиты расположить недалеко друг от друга и соединить их между собой катанкой или полосой. Этим нормы устройства молниезащиты не нарушаются, к тому же контур становится в два раза больше.

Устанавливая молниезащиту в собственном частном доме своими руками, необходимо понимать, что это элемент безопасности не только строения, но и людей, проживающих в нем. Поэтому не стоит проведение его монтажа откладывать в долгий ящик. Идеальное время для установки –возведение частного дома своими руками.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Как молниезащита обеспечивает электрическую безопасность дачи и частного дома

Статическое природное электричество, постепенно накаливаемое при движении облаков ветром относительно поверхности земли. Их энергия, достигает огромных потенциалов, способна раскалывать вдоль ствола высокие вековые деревья, сжигать дома, разрушать опоры воздушных линий электропередач, вызывать другие бедствия.

Люди нашли различные технические способы повышения электрической безопасности отдельно стоящего частного дома и дачи. Материал этой статьи объясняет эффективность их работы в современных конструкциях молниезащиты.

Виды электрической опасности при грозе

Рассмотрим варианты проникновения электрических разрядов молнии внутрь жилых помещений. Она может попасть в:

строительные элементы дома;
антенну телевизора или радиоприемника;
провода воздушной ЛЭП;
почву, расположенную рядом с домом;
землю около ВЛ.

Эти случаи показаны на картинке.

Рассмотрим их подробнее, учитывая, что мощные электрические токи, проходя по тоководу, наводят, индуцируют в соседних проводниках огромные потенциалы, которые тоже представляют опасность.

Прямое попадание молнии в здание

разрушение дома;
пожар;
вывод из строя электрооборудования и бытовых приборов, подключенных к сети через розетки.

Метод защиты: установка на здание эффективной внешней защиты.

Прямое попадание молнии в антенну

Возможно повреждение подключённого телевизора и радиоустройств. Для защиты достаточно их отключить от антенны во время приближения грозы.

Прямое попадание молнии в электрооборудование ВЛ

Высокая вероятность заноса в электропроводку здания высоковольтных импульсных разрядов порядка десятка киловольт или выше. В итоге создается:

пробой изоляционного слоя проводов и бытовых приборов;
выгорание электрических схем подключенного в работу оборудования.

полностью отключать электропитание на вводе здания при приближении грозы;
использовать импульсные разрядники УЗИП в вводном электрощитке здания.

Прямое попадание молнии в почву около дома

Возможно появление наведенного напряжения порядка нескольких десятков вольт в бытовой проводке. Оно способно повредить чувствительную электронную схему работающего компьютера, телефона и другой сложной бытовой техники.

полностью отключать из розеток чувствительные электронные устройства при грозе;
использовать импульсные разрядники УЗИП для защиты подобных устройств.

Прямое попадание молнии в почву около воздушной линии

Практически возможны те же случаи повреждения, что и при ударе в ВЛ. Защита выполняется аналогично ему.

Для обеспечения электрической безопасности частного дома и дачи при всех этих пяти случаях создаются различные защиты.

Виды молниезащиты

При грозе электрический разряд молнии может попасть в дом двумя способами:

непосредственным ударом в строительную конструкцию здания — внешний путь;
по подключенным к дому токопроводящим магистралям линий электропередач, трубопроводов водоснабжения, газа, телефонным кабельным линиям и другим элементам — внутренним путем.

По этому принципу молниезащита подразделяется на:

внешнюю;
внутреннюю.

Внутренняя молниезащита

Обширный материал этой темы не умещается в рамки этой статьи. Его изложение будет раскрыто в продолжении. Следите за публикациями или подписывайтесь на рассылку.

Внешняя молниезащита

Должна надежно решать в комплексе три задачи:

принять удар молнии молниеприемником;
перенаправить его в контур заземления по молниеотводу;
распределить опасный высоковольтный разряд на потенциал земли через заземляющее устройство.

Все три составных части защиты (молниеприемник, молниеотвод, контур заземления) должны надежно выполнить свое предназначение. Иначе молния сделает свое черное дело.

Следует понимать, что технически обеспечить полную защиту дома от молнии можно только полностью экранировав его со всех сторон металлической клеткой по принципу Фарадея. Это для жилого здание выполнить просто нереально. Значит, абсолютных гарантий в этом вопросе нет.

Способы обеспечения внешней молниезащиты

Поскольку идеально защитить дом от прямого попадания разряда молнии невозможно, то остается выбирать доступную конструкцию из следующих устройств:

использовать довольно высокий молниеприемник на удалении от здания так, чтобы он перекрывал зону расположения дома. Тогда разряд молнии будет попадать в него и отводится на потенциал земли, минуя жилище;
ввести в описанную конструкцию дорогостоящий генератор импульсов, дополнительно провоцирующий разряд молнии в молниеприемник — активная молниезащита;
натянуть над крышей здания сетку из металлических тросов, которая будет отводить опасные разряды от дома на землю.

Эти три варианта защиты требуют выполнения сложных строительных работ и больших материальных затрат, что многим домовладельцам не по силам. Значит, приходиться делать выбор:

не устанавливать молниезащиту вообще и оставить все как есть;
или смонтировать упрощенную конструкцию.

В первом случае остается положиться на судьбу, а во втором — создается электрическая безопасность дома с вероятностью порядка 50/50, когда риски поражения снижаются, но частично остаются. Это следует обязательно учитывать при ее эксплуатации: предпринимать дополнительные меры при наступлении грозы.

Упрощенная конструкция молниезащиты

Она сводится к следующему:

над верхним рельефом крыши, наиболее возвышающемся над землей, натягивается трос;
к нему подключают дополнительные молниеприемники, изготовленные для выступающих элементов крыши: печная труба, антенна, флюгер, башенки;
трос надежно соединяют с контуром заземления через молниеотвод.

При ее использовании учитывают местные условия:

близкое расположение промышленных и жилых высотных зданий, оборудованных молниезащитой, которые будут дополнительно экранировать дом от случайных разрядов;
погодные условия, характерные для местности, длительность грозоопасного периода.

Видеоролик владельца Егор Михайлович объясняет принципы работы внешней молниезащиты, особенности монтажа молниеотвода.

Типы конструкций заземлений для молниезащиты

Сразу необходимо четко представлять, что способы применения заземления для защиты электрооборудования и от грозовых разрядов могут:

использовать один общий контур;
выполняться индивидуально.

При этом молниезащита подразделяется на четыре категории:

№1 — изготовлена единым вертикальным стержнем или горизонтальным тросовым молниеприемником;
№2 и №3 — смонтирована на крыше самого дома без изоляции от нее;
№4 — не бюджетный вариант, рассматривать не будем.

Правилами устройства электроустановок предусмотрено, что заземляющие устройства для защитных заземлений электрооборудования зданий и молниезащит, отнесенных ко 2 и 3 категориям, как правило, необходимо объединять.

Наиболее дешёвый вариант обеспечивает категория №3. Ее будем рассматривать дальше для анализа возможности проникновения грозовых разрядов при ее создании.

Будем учитывать, что у нас смонтирован один общий контур заземления, а не два отдельных. Этим мы избавляемся от:

необходимости усложненной конструкции и анализа ее работы в разных ситуациях;
опасностей для жизни, когда высоковольтный разряд стекает по одному контуру и создает относительно другого разность потенциалов. Ибо, контактируя с этими частями при ударе молнии, человек получает электротравму;
возможности образования искровых разрядов между цепями различных контуров молниеотвода и электрической защиты.

Возможные ситуации прямого удара молнии в дом

В этом анализе обязательно учитываем, что вероятность безопасности обеспечивается всего на 50%. Их можно свести к шести типовым случаям при использовании молниезащиты категории №3.

Ситуация №1

Разряд пробивает собранную внешнюю защиту, проникает в дом. Для исключения подобного случая требуется молниезащиту выполнять сразу усиленной конструкцией. Как пример: дублирование тросов над крышей или применение вертикальных штырей повышенной эффективности.

Ситуация №2

Ток, стекающий по молниеотводу, наводит во всех разомкнутых токопроводящих контурах здания (трубопроводы воды, газа, обогрева) высокую ЭДС. Наибольшая разность потенциалов образуется на концах незамкнутых контуров.

При близком расположении молниеотвода на них образуется искровой пробой. Этот вариант показан на картинке, когда внизу дома токопроводящая часть конструкции и молниеотвод закорочены через РЕ проводник, а вверху — разомкнуты и приближены. Поэтому, даже за счет небольшого электрического сопротивления этих участков между ними образуется высокая разность потенциалов.

Исключить такой пробой можно:

удалением молниеотвода от токопроводящей части здания;
выполнением уравнивания потенциалов;
изоляцией молниеотвода, например, помещением его в полиэтиленовую трубу, когда случайно прикоснуться к металлу молниеотвода помешает слой созданной изоляции.

Ситуация №3

В землю стекает 50% разряда. Вторая его половина проникает в РЕ шину и через нее РЕ проводниками растекается по всем корпусам заземленных приборов. Если дом не имеет внешних металлических коммуникаций, то через какое-то время потенциал стечет на землю сам, а когда они есть, то ток пойдет через них.

Обращаем внимание, что на шине РЕ здания появляется потенциал высокого разряда. Его можно удалять разрядниками. схемы их подключения для систем TN-C-S и ТТ разные.

Ситуация №4

Прямой удар молнии провоцирует образование напряжения шага. Поэтому маршрут стекания высоковольтного разряда создают по малодоступным для человека местам вдоль заборов на удалении от пешеходных дорожек.

Ситуация №5

Человек создал контакт с молниеотводом при прохождении по нему разряда. Предотвратить случай поражения можно изоляцией токопроводящей части полиэтиленовой трубой и прокладкой линии заземлителя вдали от дорожек.

Ситуация №6

Случай, рассмотренный в третьем варианте, предопределяет получение электротравмы даже при работе разрядников, которые защищают электрооборудование. Человек, стоящий на токопроводящем полу, после прикосновения к элементам РЕ-проводника, защищен не будет.

Спастись можно только хорошим заземлением и исключением случаев касания токопроводящих частей при грозе.

Для лучшего усвоения темы предлагаем посмотреть видеоролик пользователя lifightningil1 «Все о молниезащите».

Сейчас самое удобное время высказать свое мнение по теме в комментариях, задать вопросы, поделиться материалом с друзьями в соц сетях.