Пассивная молниезащита дома

Виды молниеприемников

Молниеприемники по конструкции и материалу бывают:

• стержневые — отдельно расположенные и на крыше;
• тросовые;
• сетчатые — на крыше.

Стержневые молниеприемники

Главная особенность — длинный вертикальный штырь, основная функция которого — принять удар молнии. Прибор должен отличаться высокой прочностью, устойчивостью к осадкам и агрессивной среде, но быть легким и простым в монтаже.

В зависимости от площади крыши можно устанавливать несколько таких мачт. Такие конструкции нужно устанавливать на самую высокую точку крыши или стену. Необходимо, чтобы штырь возвышался не менее чем на 1,5 м.

Можно устанавливать такую систему и отдельно от жилья. Во втором случае мачта может достигать нескольких десятков метров. Стержневая конструкция образует вокруг жилья воображаемый конус — зону защищенного пространства. Размер мачты можно определить из диаметра конуса и его высоты.

Тросовые молниеприемники

Система горизонтального монтажа представляет натянутый стальной трос по всей длине конька. Удар молнии принимает на себя трос. Можно на разных концах крыши установить штыри и натянуть между ними трос, в результате чего получается комбинированный тип защиты. Это подходит крышам, у которых длина во много раз превышает ширину. Диаметр троса должен быть не менее 12 мм. Толщина троса определяется длиной монтажного пролета.

В системе есть особые требования к прочности натяжного элемента, что связано с ветровыми нагрузками и обледенением. Чтобы избежать повреждений системы, рекомендуется по всей длине крыши установить натяжение нескольких промежуточных креплений.

Экономичный и простой вариант получается с использованием вместо троса стальной катанки, которая легка в монтаже (можно приваривать к конструкциям и между собой) и достаточно прочна. Для крепления проволоки можно применять специальные болтовые зажимы — клеммы.

Сетчатые молниеприемники

Система горизонтальная, монтируется на плоских крышах. Сетка изготавливается из проволоки-катанки диаметром 10 мм или стальной полосы любого диаметра. Такие приемники монтируются с помощью сварки и требуют большого расхода материала, поэтому система считается очень трудоемкой в монтаже.

Ее можно устанавливать и на скатных крышах. В таком случае сетку монтируют по периметру плоскости. Это основная причина, по которой на скатных крышах устанавливают более дешевые, простые и безопасные при выполнении работ системы. Такой тип защиты подходит для монтажа на крышах школ и детских садов, институтов и государственных учреждений. Считается самым надежным.

Этапы установки молниезащиты

Начинать работы по молниезащите следует с составления проекта. Его разработка ведется применительно к конкретному объекту. Основной нормативной документацией является инструкция РД 34.21.122-87.

После того как проект разработан, переходят непосредственно к монтажным работам по следующему плану:

1. Устройство заземляющего контура, проверка соответствия его сопротивления нормативам.
2. Монтаж молниеприемников: сетки, штыревой защиты, тросовых контуров и т.д.
3. Крепление токопередающих линий.
4. Подключение к заземлению.

Готовый комплекс проверяют на соответствие ГОСТ, при необходимости дорабатывают и настраивают.

Поражающие факторы разрядов атмосферных разрядов

Технология создания защиты от грозы напрямую связана с поражающими факторами атмосферных электрических разрядов. Любое природное явление влияет на окружающую среду с той или иной степенью воздействия. Молния не является исключением и ее поражающие факторы можно разделить на следующие два вида.

1. Первичный. Это прямой удар электрического разряда в объект недвижимости. Последствия от такого попадания могут быть самыми плачевными. Конструкция дома может получить серьезные повреждения или просто сгореть от возникшего пожара. Не исключается и гибель людей от поражения электрическим током. Вся включенная в сеть бытовая техника и электроприборы однозначно выйдут из строя. Первичный фактор поражения молнией создает самый опасный вариант развития событий, способный создать массу проблем жильцам частного дома, коттеджа или дачи.
2. Вторичный. Менее опасный поражающий фактор атмосферного электрического разряда, конечно, по сравнению с прямым попаданием, но тоже способный доставить много неприятностей собственнику частного владения. Дело в том, что молния, разрядившаяся недалеко от дома, формирует мощное индукционное поле, создающее скачек питающего напряжения в электрической проводке. Такое перенапряжение способно полностью  вывести из строя бытовую технику и электроприборы.

Защитить свою собственность от вторичного поражающего фактора можно простым отключением электроприборов от питающей сети на весь период времени прохождения грозового фронта. Для эффективной защиты от прямого попадания молнии необходимо выполнить монтаж молниезащиты в коттедже, частном доме или на даче.

Установка громоотвода и дополнительного защитного оборудования позволит избежать негативных последствий от воздействия разряда на вашу жилую собственность и на проживающих в ней людей, независимо от типа поражающего фактора. Далее мы рассмотрим виды и категории молниезащиты.

Коротко о нормировании и типах молниезащиты

Молниезащита строго классифицируется на разные виды и степени защиты, от того какой класс и вид защиты будет установлен на ваш дом будет завесить его степень безопасности. Так же классификация и разнообразие видов позволяет подобрать оптимальный вариант защиты удара от молнии, и от заноса высокого потенциала***, под индивидуальные особенности проекта дома.

Полезно знать

Когда разряд молнии ударяет в землю, он не исчезает моментально, а начинаетраспространяться по путям с меньшим электрическим сопротивлением. Во многихслучаях этими путями становятся бытовые коммуникации – водопровод, канализация, газовые трубы и плохо изолированные электрические кабели. В ряде случаев молнияможет распространяться и по пластиковой трубе с хорошо проводящей жидкостью. Это и называется заносом высокого потенциала, поэтому для защиты бытовых приборов и здоровья человека, существуют специальные типы внутренней молниезащиты, о них мы поговорим немного подробнее ниже.

Категории (классы)

Все здания и сооружения разделяются на три класса молниезащиты в соответствии с РД 34.21.122-87. Класс необходимый для защиты, зависит от категории взрывоопасности объекта, который зависит от наличия в нём взрыво- и пожароопасных материалов и веществ, а также от того на сколько часто молния может ударить в здание за год.

Ниже вы можете ознакомиться с таблицей, где представлены категории защиты расположенные в порядке убывания, а также типы объектов которым рекомендуется соответствующая категория.

Категория

Способы защиты

I

Промышленные химические объекты, заводы, склады с ГСМ и боеприпасами, ангары с зерном и мукой, а так же любые другие здания хранящие в себе взрывоопасные вещества.

Все доступные.

II

Телевышки, телевизионные антенны, жилые и общественные здания, телефонные вышки и т.д.

Защита от прямых ударов молнии и перенапряжения в сети.

III

Частные дома, коттеджи, хозяйственные постройки и бани.

Подходит для зданий, которые расположены на территории где грозы длятся более 20 часов в год.

Узнать где находятся такие территории можно тут

Внешняя молниезащита. Защита от прямых ударов молнии. Установка молниеотвода и заземлителя, молниеприёмная сетка.

Таблица 2 – Категории молниезащиты зданий и сооружений.

Как вы уже догадались, для частных домов указан 3 класс защиты.

Категория молниезащиты для загородных домов не первая, но С УЧЕТОМ ТОГО, ЧТО СОВРЕМЕННЫЙ ЗАГОРОДНЫЙ коттедж МОЖЕТ БЫТЬ ГАЗИФИЦИРОВАН, ИМЕТЬ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ И Т.П. К МОЛНИЕЗАЩИТЕ ДОМА НЕОБХОДИМО ОТНОСИТСЯ СЕРЬЁЗНО.

Уход за конструкцией

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

Особое внимание следует уделять контактам. Некачественный контакт приводит к размыканию системы и возгоранию

Если нужно, их прочищают от окиси.

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

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

Что такое молния

Под определением «молния» подразумевается мощный электрический разряд в результате происходящих в атмосфере процессов. Во время движения воздушных масс накапливается электростатическая энергия, а после достижения критических величин происходит «пробой» — поток заряженных электронов, направленный к земле.

Примерный алгоритм явления будет следующим:

1. Формируется нисходящий лидер (стример) — часть электронов из накопленного потенциала облака.
2. Формируется восходящий лидер — состоит из потенциала, накопленного на поверхности земли.
3. Происходит соединение частей — причина разряда.

В силу высокой скорости протекания процесса сторонний наблюдатель не может заметить отдельные его этапы и воспринимает их как однородное явление.

Принцип работы

Активная молниезащита была разработана сравнительно недавно, но, по заявлениям исследователей, способна существенно повысить безопасность защищаемого объекта.

Принцип действия заключается в следующем:

1. По мере приближения грозового облака к объекту защиты активируются специальные конденсаторы в конструкции активного молниеприемника, в которых начинает накапливаться заряд.
2. После того как напряжение заряда достигает необходимых значений, производится разряд с напряжением до 200 000 вольт с последующим формированием восходящего лидера.
3. Так как статический заряд облака тоже достиг критического показателя, это приводит к образованию пробоя, и молния попадает в активный молниеприемник.

В результате работы такой системы происходит разрядка потенциала грозовой тучи, что практически полностью исключает вероятность повторного удара по объектам в пределах защищенной области.

Инструменты для работы с лаком и красками

Если вы живете в деревянном доме, его стены периодически нужно покрывать лаками, а следовательно нужны кисти. Да и в каменных домах, если честно, без них никуда. Всегда нужно что-то подкрасить: кусок стены, забор, ворота, калитку, ограждения и др. Это не сложно, но без правильных инструментов здесь не обойтись. Какие инструменты пригодятся для этого?

Кисти — это основной инструмент, который обязательно должен быть в вашем доме. С помощью кистей можно наносить лаки, краску или грунтовки. Сегодня в магазинах продается огромный ассортимент строительных кистей различной формы и типами щетины — каждая модель окажется полезной для конкретного типа краски, поэтому стоит внимательно изучить перед покупкой рекомендации производителя;

Ролики — это дополнительные инструменты для нанесения эмульсии или эмали. Как и кисти, они бывают разных видов, которые лучше всего соответствуют типу наносимого средства и окрашиваемой поверхности;

Шпатели — с помощью них можно выполнять много разных задач. Шпатель будет незаменим при штукатурных работах, нанесению шпаклевки, удалении старых обоев или соскабливанию облупившейся краски со стены;

Защитные пленки — если вы задумали что-то покрасить в доме, вам будет необходимо защитить другие поверхности и мебель от случайных брызг и капель краски. Для этого рекомендуется купить защитные пленки. Рекомендуется выбирать пленки среднего ценового уровня, так как самые дешевые продукты, обычно тонкие, липнут ко всему, и могут быть легко проколоты;

Ведра — пригодятся для смешивания краски или шпаклевки. Рекомендуется покупать ведра с прочной, надежно закрепленной рукояткой — чтобы она не порвалась при более высокой нагрузке;

Растворители — сегодня их применение очень широко, их можно использовать не только для ремонта, но при уборке дома. Еще растворители пригодятся для очистки поверхности от жира, лака или удаления высохшей краски с кистей и валиков;

Силикон — это самый популярный герметик. Если вы нашли щели в стенах и крыше вашего дома, он будет как нельзя кстати. Силикон будет полезен для вашего хозяйства в том числе для затирки различных поверхностей. В магазинах продаются силиконовые герметики с различной эластичностью, устойчивостью к влаге или применению (можно упомянуть, например: универсальные, стеклянные, конструкционные, зеркала, силикон для каменной кладки или кровли);

Лестница — еще один незаменимый инструмент для любого дачника. Лестница пригодится не только для покраски, но и по уходу за вашим садом и деревьями

При покупке лестницы обращайте внимание не только на размер, но и на ее устойчивость, а также материал, из которого она изготовлена (сегодня наиболее популярны алюминиевые лестницы).

Во время покраски вам также пригодится телескопическая рукоять для валика, коробки для краски, наждачная бумага, наборы перчаток и строительных мешков.

Качественый монтаж обязательное условие работающей молниезащиты

Система МЗ подлежит монтажу непосредственно на доме и затрагивает многие его части: кровлю, дымоходы, водосточную систему, стены, цоколь, отмостку, газон, внутреннюю отделку дома. Ошибка, допущенная при выполнении любой части громоотвода, сулит ощутимые проблемы. Например, неправильно закрепленный держатель проводника молниеотвода со временем гарантирует протечку кровли с сопутствующими последствиями в виде процессов гниения конструкций кровли, порчи внутренней отделки дома, мебели и пр. Для устранения самой протечки и ее последствий, скорее всего потребуется вызывать бригаду кровельщиков, искать место протечки, вскрывать кровлю, заменять испорченную часть утеплителя, восстанавливать внутреннее убранство дома. Ненадежно установленный на крыше молниеприемный стержень со временем может упасть, не только повредив имущество на земле, но и причинив вред здоровью обитателей дома.

Особенности устройства

Как и у любой системы, у активной молниезащиты можно выделить ряд особенностей. В числе характерных преимуществ:

1. Большая зона охвата. Монтаж активной молниезащиты позволяет защитить большую территорию по сравнению с аналогом, функционирующим по пассивному принципу. Дело в том, что, несмотря на присутствие молниеприемника (пассивного) на крыше, молния может ударить, например, в расположенный во дворе столб линии электропередач или иной возвышающийся объект. Подобное исключается в случае использования активного молниеприемника, так как элемент сам провоцирует разряд.
2. Компактность. Несмотря на усложненное устройство активного приемника молний, его габариты остаются достаточно компактными, что не только упрощает процесс установки системы и снижает нагрузку на несущие конструкции, но и практически не привлекает внимания. Это позволяет устанавливать систему на любых строениях, вне зависимости от их архитектурного стиля.
3. Эффективность. Активный молниеотвод обеспечивает более высокий уровень защиты не только строения, но и близлежащих территорий.

Важным преимуществом выступает и полная автономность системы. Активный молниеприемник не требует подключения к электросети, поэтому может использоваться для защиты локально расположенных объектов вроде газовых подстанций.

Что касается недостатков системы, здесь выделяют лишь сравнительно высокую цену оборудования и то, что некоторые ученые не подтверждают существенного повышения уровня защиты объекта от использования системы. К слову, первое частично компенсируется за счет того, что в силу большего охвата территории для защиты крупных объектов и территорий потребуется меньшее количество приемников, чем в случае с пассивными аналогами.

Установка молниезащиты

Защита здания от молнии и ее последствий обустраивается внутри и снаружи здания. В зависимости от места установки, варьируются и функции молниезащиты частного дома:

• внутренние элементы отвечают за нивелирование последствий перепадов напряжения, чтобы электрические приборы, находящиеся в здании, не превратились в источники опасности,
• наружные элементы предназначены для отведения молнии от здания, слива токовых разрядов в грунт (т. е. «гашение» удара).

По конструкции внешний молниеотвод в частном доме состоит из трех базовых частей: токоотвода, заземления и непосредственно молниеприемника. Рассмотрим их более детально.

Конструктивные особенности молниеотводов для частных домов

Молниеприемник. Это элемент, принимающий на себя разряд. В современных системах молниезащиты и заземления для частных домов применяют следующие разновидности приемников:

• тросовый. Он отличается простотой и удобством. Стальную проволоку горизонтально натягивают вдоль конька между 2-мя опорами на крыши. Тросовые молниеприемники монтируются преимущественно на шиферных и деревянных кровлях,
• стержневой. Как следует из названия, он представляет собой металлический стержень длиной 100 ± 50 см, монтируемый вертикально на крыше. Размеры такого молниеприемника подбираются в зависимости от защищаемой площади, и могут быть больше указанных величин. Он совместим с кровельными покрытиями всех типов,
• сетчатый. Такой молниеприемник укладывается по всему периметру крыши. Это наиболее трудоемкий и затратный способ организации защиты. Сетчатые конструкции устанавливают на крышах с натуральной и гибкой черепицей.

Токоотвод. Он представляет собой связующий элемент между заземлением и молниеприемником. Изготавливается из медной проволоки диаметром 5 ± 1мм.

Заземлитель. В качестве данного элемента может использоваться лист металла либо 3 прутка арматуры, соединенные в треугольник. Заземлитель закапывается на глубину от 2 м.

Особенности эксплуатации системы молниезащиты

Все элементы молниеотвода и заземления в частном доме должны быть надежно соединены между собой. Обычно для скрепления применяется сварка.

При правильном выполнении монтажа молниезащита частного дома позволяет практически исключить риск поражения здания атмосферными токовыми зарядами. Но, как и другие конструктивные элементы строений, такая система нуждается в периодическом обслуживании.

Важно перед грозовым сезоном проводить профилактические осмотры защитного комплекса. При обнаружении ржавчины металлические элементы очищаются от нее и загрязнений с помощью специализированных антикоррозионных составом

Истончившиеся детали заменяют по мере необходимости.

Чтобы обеспечить надежную защиту здания, доверьте ее обустройство профессионалам. Опытные партнёры компании «ЕКАТЕРЕМ» выполнят монтаж молниезащиты в частных домах по оптимальной стоимости.

Заземление

Устройство — металлическая конструкция, закопанная или забитая в землю и обеспечивающая хороший контакт системы с землей. При влажных почвах нет смысла оборудовать заземлитель глубже 80 см. Как правило, используют стальной пруток 18 – 20 мм либо уголок 40 – 50 мм, стальную полосу шириной 40 мм. Длина заземлителя должна быть не менее 3 метров.

Конструкция может иметь форму треугольника либо напоминать перевернутую букву «Ш». Соединение элементов заземлителя проводится с помощью сварки либо болтовым скручиванием. Конструкция должна быть надежна на протяжении многих лет, не ослабевать и не иметь люфтов.

Важно! Если возле дома есть готовый контур заземления, грозозащита зданий может быть подключена к нему

Молниеприемник

Начнем мы с самого первого ее элемента. Как всем известно, молниеприемник призван перетянуть на себя заряд молнии и оправить в дальнейшее «путешествие» по токоотводам прямо к заземлителю.

Всего различают несколько вариантов такого устройства, а именно:

• Стержневой. Это обычный небольшой шест, который устанавливается на крыше. Однако он может быть и отдельно стоящим, устанавливаясь непосредственно на участке;
• Молниеприемная сетка. Название говорит само за себя. Как правило, такой вариант станет актуальным для зданий с плоской кровлей, а также в тех случаях, когда защищаемая территория довольно широкая;
• Тросовый молниеприемник. Он представляет собой трос, который натягиваются между двумя опорами, установленными вдоль конька.

Внешняя и внутренняя молниезащита

После заземления можно приступать к непосредственному устройству молниезащиты, разделяющейся на две части – внешнюю и внутреннюю. Внешняя защита, состоящая из молниеприемника и токоотвода, уже рассматривалась, поэтому стоит более подробно остановиться на внутренней защите здания от воздействия молнии.

Ее основной задачей является защита оборудования и бытовой техники, установленных внутри здания. Они также могут серьезно пострадать от удара молнии. Поэтому защитные мероприятия выполняются с помощью УЗИП – устройства для защиты от импульсных перенапряжений. В его состав входят нелинейные элементы в количестве одного или нескольких единиц.

Внутренние компоненты защитного устройства могут подключаться не только в определенных комбинациях, но и различными способами: фаза-земля, фаза-фаза, фаза-ноль и ноль-земля. Согласно нормативов, определенных в ПУЭ, все УЗИП, использующиеся для защиты электрических сетей частных домов, должны устанавливаться только за вводным автоматическим выключателем.

Варианты установки внутренних защитных устройств зависят от того, имеется или отсутствует в доме внешняя молниезащита. При ее наличии выполняется установка классического защитного каскада, состоящего из устройств классов 1, 2, 3, расположенных последовательно. УЗИП 1-го класса устанавливается на вводе и ограничивает ток при прямом ударе молнии. Прибор 2-го класса также может устанавливаться внутри вводного или распределительного щитка в большом здании, при расстоянии между щитами свыше 10 м. Второй класс защищает от наведенных напряжений и ограничивает ток в пределах 2500 В. При наличии в доме чувствительной электроники дополнительно устанавливается УЗИП 3-го класса с ограничением напряжением да 1500 В.

При отсутствии внешней молниезащиты УЗИП 1-го класса уже не требуется, поскольку прямого попадания молнии уже не будет. Остальные защитные устройства устанавливаются по предыдущей схеме с внешней защитой.

Для чего нужна молниезащита и заземление

Молниезащита дома: устройство и монтаж

Активная молниезащита

Расчет молниезащиты

Установка молниезащиты

Крепление молниезащиты на кровле

Разновидности

Существует две основных разновидности системы защиты от попадания молнии. Первая — классическая или пассивная. Вторая – активная – появилась значительно позднее, в середине 80-х годов прошлого века. Они обеспечивают защиту по двум направлениям:

1. Сброс индуцированного грозой заряда коронным разрядом на остром конце молниеприемника. При этом напряжение электрического заряда, притягивающего молнию, снижается.
2. Коронный разряд провоцирует возникновение атмосферных ионизированных токопроводящих каналов. Или как их еще называют — ответных стримеров, которые исключают попадание молнии куда-либо еще, кроме самой молниезащиты.

Пассивная молниезащита

Она состоит из молниеприемника, провода заземления и заземляющего контура. Молниеприемник устанавливается на крыше здания (сооружения), возвышающихся архитектурных элементах (выходы дымовых труб и вентканалов, парапеты, брандмауэры), может монтироваться также на установленную рядом мачту. Такое решение применяется, к примеру, для защиты сооружений АЗС.

Активная молниезащита

Технология активной молниезащиты призвана обеспечивать появление ответного стримера раньше, и большей длины. При этом молниезащита оказывается способной защитить объекты большей площади, чем пассивная.

Для получения нужного эффекта вначале использовали ионизацию воздуха радиоактивными материалами. Сейчас их использование запрещено. В качестве альтернативы используют специальные электронные устройства либо разрядники особой конструкции, срабатывающие при достижении электрическим полем объекта заданной напряженности.