Молниеотвод: устройство, разновидности и принцип работы
Содержание статьи:
Молниеотвод: разновидности и их конструкции
Молниеотвод в частном доме и его контур заземления
Устройство молниеотвода: как соединить заземление и приемник молний
В большинстве случаев молния действует предсказуемо, несмотря даже на полную непредсказуемость этого природного явления – она не выбирает цель, а бьет непосредственно в самый высокий предмет. В общем, если ваш дом является самым высоким строением в радиусе 200-300м, то молниеотвод окажется не лишним дополнением к вашему дому. Именно он убережет вас от неприятных, а иногда очень опасных исходов, связанных с прямым попаданием молнии в дом. О нем и пойдет речь в этой статье, в которой вместе с сайтом stroisovety.org мы ответим на следующие вопросы: какие бывают молниеотводы, как они устроены и как изготавливаются своими руками?
Молниеотвод фото
Молниеотвод: разновидности и их конструкции
В принципе, конструкция молниеотвода представляет собой бесхитростный механизм, состоящий из трех простейших частей, изготовить которые самостоятельно и собрать в единую систему не представляет никаких сложностей.
- Приемник молнии – это железный элемент, поднимаемый на несколько метров выше крыши строения. Размещаться он может как непосредственно на самом строении, так и рядом с ним, неподалеку.
- Токоотвод. По сути, это толстая стальная или медная жила, по которой ток, полученный от разряда попавшей в приемник молнии, передается в контур заземления.
- Заземляющий контур. Его назначение простое – именно с его помощью разряд молнии передается в землю, где он и гаснет, не причиняя постройкам и человеку никакого вреда.
Так устроены все виды молниеотводов без исключения. Причем два элемента этого устройства все время остаются неизменными – это токоотвод и контур заземления. На разновидности этих приспособлений оказывает влияние исключительно конструкция приемника молний, о которых мы и поговорим дальше.
- Стержневой молниеприемник. Это устройство знакомо практически всем жителям частного сектора – оно представляет собой обыкновенную металлическую мачту, поднятую на пару метров над верхним краем крыши. Такая мачта может стоять как на крыше дома, так и немного в стороне от постройки или рядом, вдоль стены дома. Фактически отдельно стоящий молниеприемник в плане изготовления более простой – сама мачта одновременно является и приемником грозовых разрядов и токоотводом. Она напрямую подключается к контуру заземления самым что ни на есть жестким способом (сваркой).
Стержневой молниеотвод фото
- Линейный, или, как его еще называют, тросовый молниеотвод. Чтобы проще было понять о чем идет разговор, этот молниеприемник можно представить в виде натянутой между двумя небольшими мачтами проволоки или троса – отсюда и его название. В чем основное отличие такого устройства от обычной мачты? В возможности полностью улавливать все разряды молнии, не позволяя даже малой их части попадать на металлические элементы строения. В большинстве случаев такой молниеприемник соединяется с контуром заземления посредством отдельной мощной токоотводящей жилы – это может быть либо медный кабель большого сечения, либо металлическая полоса или прут.
Тросовый молниеотвод фото
- Сетчатый приемник молний. Его суть заложена в самом названии – такой токоприемник укладывается непосредственно на крышу дома. Сверху кровельного материала из толстых токопроводящих жил создается полноценная сетка, которая и принимает на себя все разряды молнии. Дальше все стандартно – посредством токоотводящего кабеля или толстой стальной полосы (либо прутка) разряды статического напряжения направляются в контур заземления, где и рассеиваются, не причиняя вреда строению.
Сетчатый молниеотвод фото
Этих основных конструкций улавливателей молнии вполне достаточно для того, чтобы полностью защитить свой дом от такого природного явления, как молния.
Молниеотвод в частном доме и его контур заземления
По большому счету, заземление молниеотводов устроено аналогичным образом, как и контур заземления самого дома – здесь следует сразу понять один момент, что эти два контура не должны быть связаны между собой – это два отдельных элемента. Подключив молниеотвод к контуру заземления дома, вы рискуете в один момент потерять не то что все электрооборудование, а и вообще весь дом целиком – для защиты от грозовых разрядов придется оборудовать отдельное заземление.
Изготавливается оно практически точно так же, как и заземление дома, за исключением некоторых отличий.
- Глубина (или длина) заземляющих электродов – она не может быть менее 3000мм.
- Сами электроды должны иметь сечение не менее 25мм и представлять собой цельный металлический прут.
- Если контур заземления дома может иметь линейное расположение электродов, то здесь важно соблюсти именно их треугольное расположение.
- Расстояние между вершинами этого треугольника должно составлять 3000мм.
- Шина, соединяющая электроды в единый контур, должна иметь диаметр не менее 12мм (если это прут или арматура) и 50х6мм, если речь идет о металлической полосе.
- Самое главное – это качественные сварные соединения, которые по своей длине должны составлять не менее 200мм.
Заземление молниеотводов фото
Как видите, между контуром заземления дома и такой же частью молниеотвода общий только принцип – требования к этим элементам защиты разнятся. Еще один момент, объединяющий эти две системы, заключается в глубине их залегания – верхняя часть контура располагается на глубине 500-800мм над поверхностью грунта.
Устройство молниеотвода: как соединить заземление и приемник молний
Токоотводящая или, правильнее сказать, токопередающая часть молниеотвода является не менее важным элементом, чем его заземление и сам приемник молний – вы только представьте, что случится с домом, если этот элемент устройства просто не выдержит нагрузку и сгорит. В таком случае все грозовые разряды попадут в дом, и тогда от беды может спасти только чудо. Именно по этой причине к токопроводящей шине следует отнестись не менее серьезно, чем ко всему другому. Здесь имеется всего два важных момента, которые нужно соблюсти, как говорится, беспрекословно.
- Сечение токоотвода – оно не должно быть менее 6мм, если речь идет о цельной (монолитной) медной жиле и не менее 10мм, если для отведения грозовых разрядов используется стальной прут.
- Соединение токоотводящей шины с заземлением и приемником молний. В значительной мере дело облегчается, если система целиком изготавливается из стали – в такой ситуации все соединения производятся с помощью сварки. Опять же, здесь важна длина сварного соединения – при стыковке токоотводящей шины к контуру заземления и приемнику провар должен иметь длину не менее 600мм. Если речь идет о медной жиле, то здесь придется действовать с помощью специальных клемм, которые представляют собой пластины с ложбинками для кабеля, соединяющиеся друг с другом посредством винтов.
Монтаж молниеотвода фото
Что же касается крепления токоотводящей жилы к стенам строения, то здесь используются пластиковые клипсы. В идеале, чтобы сохранить молниепровод в целостности в течение долгого времени, его лучше изолировать от окружающей среды, поместив в обыкновенный кабель канал.
В принципе, это все, остается добавить не так уж и много. А именно о таких моментах, как молниезащита отдельных элементов крыши. Если имеется дымоход, то вокруг него нужно намотать хотя бы пару витков отводящей ток жилы и соединить ее с общим молниеотводом. Также в защите нуждаются и все элементы кровли, изготовленные из металла – к примеру, отводящие воду желоба и трубы. Только в таком случае изготовленный самостоятельно молниеотвод будет являться надежной защитой дома от грозовых разрядов.
Автор статьи Александр Куликов
Молниезащита частного дома — схема, видео: монтаж молниезащиты своими руками
Молния – это природное явление, обладающие большой разрушительной мощью. Электрический заряд, который содержит в себе молния, стремится попасть в наивысшую точку, чаще всего это крыша дома, антенна, дерево. Последствия такого попадания становится пожар, скачок напряжения, в результате чего могут погибнуть люди, повреждается здание, бытовая техника, электроника. Поэтому при строительстве необходимо уделить особое внимание защите дома.
Содержание
Строение внешней молниезащиты:
1.1 пассивная система
1.2 активная система
Строение внутренней молниезащиты частного дома
Заземление частного дома
Молниезащита частного дома своими руками
Видео
Молниезащита частного дома бывает двух видов – внутренняя и внешняя.
Работа внутренней молниезащиты направлена на защиту техники и проводки дома от перенапряжения. Внешняя защита напрямую отводит заряд молнии в землю.
молниезащита частного дома фото
Строение внешней молниезащиты
Внешняя защита состоит из молниеотвода (громоотвод), токоотвода и заземлителя.
Важно: заземление молниеотвода должно быть отдельным от общего контура заземления дома.
Молниеотвод непосредственно на себя улавливает молнию, это происходит в первую очередь из-за материала из которого его изготавливают, после чего с помощью токоотвода энергия уходит в землю.
В зависимости от принципа действия, система внешней молниезащиты подразделяется на пассивную и активную.
Пассивная система
Чаще всего используют пассивную систему защиты от молний. Из-за простоты конструкции, вы сможете самостоятельно установить ее, не прибегая к помощи специалистов. Но при всем при этом следует учесть несколько нюансов – материал кровли, вид крыши, тип грунта. При установке такой системы следует учитывать затраты на ежегодную эксплуатационную проверку.
Выделяют следующие типы пассивной защиты:
штыревая – молниеотвод устанавливается на кровле и с помощью токоотвода (проволока сечением не менее 6 мм), который крепится к заземлителю, заряд отводится в землю. Система проста по конструкции, чаще всего используется на металлических крышах, недорога, но имеет малую площадь действия.
Важно: молниеотвод для металлических крыш изготавливают из круглой стали и устанавливают на 1,5 – 2 м выше наивысшей точки дома.
тросовая – здесь в качестве молниеотвода используется трос, натянутый между двух подпорок, который соединяется с токоотводом и заземлителем. Такая конструкция предпочтительна для временных сооружений, павильонов, а также для крыш, покрытых шифером.
Важно: трос или проволока натягивается на высоте до 50 см от кровли.
сетчатая – наиболее сложная система по монтажу, используется на крышах, покрытых металлочерепицей, и представляет собой сетку.
Активная система
Принцип действия активной молниезащиты заключается в том, что молниеприемник ионизирует воздух вокруг себя, тем самым перехватывая заряд молнии. Такая система стоит значительно дороже пассивной, но радиус ее действия около 100 метров, что позволит вам защитить не только дом, но и ближайшие строения. К основным достоинствам можно отнести – компактность, не броскость, автономность работы.
Строение внутренней молниезащиты частного дома
Внутренняя защита дома заключается в установке специального оборудования, которое будет непосредственно подключено к электрощитовой. Ограничители перенапряжения позволят сохранить ваш дом от потерь, не только когда в ваш дом попадет молния, но также от всевозможных скачков напряжения. Также для этих целей используют устройство защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП), которые устанавливают на вводе в дом. Принцип их работы заключается в отводе излишнего импульса через заземление.
Схема подключения УЗИП
Заземление частного дома
Заземление дома играет большую роль в защите дома от различных происшествий, в том числе — удар молнии, скачок напряжения в сети из-за аварии. Существует несколько видов заземлений, среди которых выделяют – фундаментальное, глубинное и кольцевое. Перед установкой заземления необходимо произвести расчет с учетом сопротивления грунта, промерзания земли. Заземлительный контур можно сделать самостоятельно, для этого вам понадобится заземлители, изготовленные из меди, или стали, а также металлоконструкция которая будет их соединять между собой. Заземлители с металлосвязью должны создать жесткий контур в виде равностороннего треугольника. В качестве вертикальных заземлителей могут быть использованы равнополочные уголки, арматура или трубы, которые соединяют между собой металлическими полосами. Лучше всего в качестве крепления использовать сварку. Чтобы произвести правильный монтаж заземления, необходимо вырыть траншею от дома, глубиной 0,5 – 0,7 м, которая будет заканчиваться треугольной ямой. Вертикальные заземлители забиваются на одинаковом расстоянии друг от друга, глубиной не менее 2 метров. Они соединяются горизонтальными полосами между собой, длина полос 1,2 м. К одной вершине треугольника присоединяется шина, которая прокладывается к фундаменту дома. С помощью медного провода сечением не менее 6 мм шина соединяется с электрощитом дома.
Заземление для молниезащиты может быть выполнено так же, либо линейным способом. В котором заземлители соединяются между собой на одной линии. Используют не менее трех заземлителей. Минусом такой системы является снижение ее эффективности из-за воздействия электродов друг на друга. Также следует учитывать, что при выходе из строя первого заземлителя, перестает работать вся система.
Молниезащита в частном доме своими руками.
В качестве громоотвода можно использовать металлический штырь, трубу, закрытую сверху или любой конус изготовленный из меди, алюминия или оцинкованной стали. Молниеприемник устанавливают таким образом, чтобы он был на 1,5 м выше наивысшей точки кровли. Закрепить его можно непосредственно к крыше, антенне, дымоходе.
Важно: молниеотвод нельзя красить и изолировать.
Громоотвод соединяют с токоотводом, в качестве которого используется проволока сечением не меньше 6 мм. Для соединения молниеприменика и громоотвода применяют сварку или болтовое соединение. Токоотвод спускают с крыши и направляют к заземлителю в землю. Провод спускают таким образом, чтобы он находился в отдалении от окон и дверей. Токоотвод укрепляется вдоль стены с помощью специальных креплений.
Важно: избегать поворотов токоотвода под острым углом – чревато возникновением искрового заряда.
Крепление провода токоотвода с заземлителем.
Молниезащита требует ежегодного ухода за ней, проверку целостности соединений, креплений, если необходимо проводим зачистку и подтяжку болтов.
Стержневой громоотвод дома:
молниеприемник;
деревянная мачта;
токоотводящий провод;
заземлитель;
место соединения конца токоотвода и заземлителя; 6 — фундамент;
уровень почвы.
Молниезащита частного дома с крышей из металлочерапицы выполняется в виде сетки, которую изготавливают из провода и крепится непосредственно к черепице.
Важно: при установке молниезащиты, крыша должна иметь несгораемую подложку.
Видео
Добавить комментарий
Громоотвод или молниеотвод – спасибо дядюшке Франклину
Каждый день в поверхность нашей несчастной планеты ударяют тысячи молний. Каждая вспышка молнии несет в себе колоссальный заряд энергии и, как это ни странно, смерть. Как минимизировать риск электрического удара?
По статистике лишь немногие счастливчики выживали после удара молнии. Может это генетически обусловлено и люди, «иммунные» к молниям, произошли от таких же «электронезависимых» обезьян? Если вам не повезло с предками, знайте — вы, как и любой другой смертный, подвержены удару молнии. Но выход есть, и нашел его американей Б. Франклин. Еще в 18 веке ученый пытался поймать молнию и, конечно же, приручить ее. Поумать получилось, но вот приручить не получилось до сих пор. Дядюшка Франклин отошел в мир иной, оставив после себя ценное изобретение — молниеотвод или, как его больше любят называть — громоотвод (хотя, как можно отводить звук — непонятно, да и незачем это). Принцип действия молниеотвода очень прост и заключается в том, чтобы не оставить молнии выбора мишени. Учитывая особую привлекательность заостренных металлических поверхностей для молний, самые простые конструкции молниеотводов представляют из себя следующее: длинный металлический стержень, установленный на крыше сооружения, который соединен изолированным проводом с заземлителем (пластинойлибо штырем, которые уходят глубоко под землю). Провод заземления лучше прокладывать через кладку строения, не принципиально из какого материала построен дом, пусть это будут газосиликатные блоки. Тем самым будет обеспечиваться максимальная защита от электрического разряда.
Попавший в молниеприемник разряд, по проводнику поступает в заземлитель, где благополучно разряжается. Молниеотводы различаются только по типу приемника – кому-то нравится длинный штырь, кому-то сетка, натянутая на крыше, кто-то предпочитает длинный провод, укрепленный на двух опорах. В качестве молниеприемника можно также использовать и обычную металлическую крышу.
В зависимости от того, какую степень молниезащиты нужно обеспечить, на объекте устанавливают устройства для защиты от высокого потенциала и других вторичных явлений удара молнии. Для обычного обеспечения пожарной безопасности в жилом объекте достаточно штатного громоотвода. Только так вы сможете быть защищены от удара молнии – пусть не везде, но дома молния вас точно не достанет!
Виды молниеотводов, варианты для активной и пассивной молниезащиты
Если говорить в общем, то молниезащиту можно разделить на активную и пассивную. К первой относят молниеотводы, которые основаны на лазерном и ионном излучениях. Пассивную составляют антенные, тросовые и стержневые системы.
Стоит заметить, что широкое распространение получил именно второй тип молниезащиты, который мы и рассмотрим подробнее в этой статье.
Виды молниеотводов пассивной молниезащиты
Стержневые системы являются наиболее распространенными, простыми и дешевыми в своем исполнении. Представляют они собой несколько вертикальных стержней, которые устанавливаются на определенном сооружении либо в его близи.
Тросовые системы составляют несколько тросов, которые крепятся на определенных опорах, вдоль которых укладывают токоотводы, присоединяемые к одному заземлителю. В качестве токоотводов используют любые их вариации, изготовленные из высококачественной стали.
Если сравнивать между собой эти два вида, то стержневые считаются более надежными, хотя по цене они практически одинаковы. Тросовые системы используются лишь для защиты довольно протяженных зданий.
Еще одной разновидностью молниеотводов можно назвать антенны и сетки, которые натягиваются над сооружением.
Активная молниезащита
Если у нас этот вариант еще не так популярен, то причина лишь в том, что на просторы Российской Федерации эта альтернатива попала не так давно.
Принцип работы таких молниеотводов иной. Если пассивная молниезащита принимает на себя разряд и отводит его к земле, то активная вовсе предупреждает удар молнии. Происходит это за счет образования области ионизации во время грозы.
Благодаря этому в случае удара молнии создается опережающий разряд, который направляется в ее сторону. Таким образом, эта молния перехватывается и через созданный канал направляется к заземлению.
Стоит отметить, что среди преимуществ такого вида системы можно назвать больший радиус защищаемой территории, а также более легкую установку.
Типовые молниеотводы
Помимо названных вариаций виды молниеотводов могут также включать следующие:
- МОГК или граненые конические молниеотводы. Изготавливаются они из листовой стали горячего проката и представляют собой металлическую конструкцию, которая принимает на себя разряды молнии. Существует возможность оборудовать их осветительными приборами, так что они являются оптимальным вариантом для монтажа на улицах города
- ВГН и ВГМ, отличаются лишь расположением осветительных приборов. Они представляют собой граненые мачты, которые оснащаются молниеприемником и специальными кронштейнами для крепления фонарей.
Итоги
Можно утверждать, что на сегодняшний день виды молниеотводов достаточно разнообразны и способны обеспечить любой уровень безопасности от поражения молнией.
Однако хочется подчеркнуть, что не следует судить о представленных вариантах в категориях «хорошо» и «плохо». Этот подход является неверным, так как различные типы будут уместными в различных ситуациях.
Изображение: shutterstock.com