Молниеотвод выполняет функцию привлечения молнии за счет своей высоты и материалов, из которых он изготовлен. Когда молния касается громоотвода, токопровод мгновенно направляет электрический заряд к заземлителю, который безопасно рассекает его в земле, защищая конструкцию здания.
Молниеотвод для частного дома: как он работает и что учитывать
Молниеотвод — это важный элемент системы безопасности для частного дома, особенно в тех случаях, когда жилое здание размещено на открытой местности или в районе, подверженном частым грозам. Молния представляет собой мощный электрический разряд, способный нанести значительный ущерб конструкции здания, вызвать пожар или повредить электрические устройства. Установка молниеотвода является необходимой мерой для защиты строения от последствий удара молнии, что снижает риск повреждений и создает безопасную обстановку для жильцов. Молниеотводы работают по простому, но невероятно эффективному принципу: они принимают удар на себя и безопасно отводят электрический заряд в землю, предотвращая разрушения. В данной статье мы подробно рассмотрим, зачем необходим молниеотвод в частном доме, его принцип действия и основные элементы системы молниезащиты.
- Повреждение кровли и стен. В случае прямого удара молнии элементы конструкции здания, такие как крыша или стены, могут получить серьезные повреждения. Мощный электрический разряд вызывает резкий нагрев и расширение воздуха, что зачастую приводит к образованию трещин и разрушению поверхностей.
- Риск возникновения пожара. Молния может спровоцировать искрение и воспламенение легковоспламеняющихся элементов конструкции, таких как дерево. Это в свою очередь открывает дорожку к развитию пожара, который способен уничтожить весь дом.
- Повреждение электрооборудования. Электрический разряд молнии может вызвать резкие колебания напряжения в сети, что приводит к поломкам бытовой техники и электроники. Даже если молния не попадает непосредственно в здание, она все равно может повлиять на электропроводку и вызвать короткое замыкание.
- Опасность для жизни и здоровья жильцов. Одним из самых серьезных рисков является угроза безопасности жильцов. Прямой или косвенный удар молнии может вызвать электротравмы, а в некоторых случаях даже привести к гибели.
Что такое молниеотвод и его основные функции
Молниеотвод, который также называют громоотводом, — это устройство, предназначенное для защиты строительных объектов от прямого удара молнии. Он направляет электрический разряд безопасным путем, минуя здание и передавая заряд в землю. Основная функция молниеотвода заключается в обеспечении безопасности, перенаправляя вредоносное воздействие молнии подальше от здания и его обитателей.
Суть работы молниеотвода заключается в том, что молния всегда выбирает самый короткий путь к земле. Высокий металлический стержень громоотвода привлекает электрический заряд и проводит его через специальное заземляющее устройство в почву, где он безопасно dissipaется.
Система молниезащиты состоит из нескольких ключевых компонентов, каждый из которых выполняет свою роль в обеспечении безопасности:
- Громоотвод. Основной элемент системы, представляющий собой металлический стержень, установленный на крыше здания, который привлекает удар молнии.
- Токопровод. Это проводник, соединяющий громоотвод с заземлителем и предназначенный для перенаправления молниевого заряда в землю. Токопровод должен быть изготовлен из материалов, устойчивых к высоким температурам, таких как медь или алюминий.
- Заземлитель. Расположенный в земле, заземлитель представляет собой металлические элементы (стержни, пластины), которые позволяют рассеивать электрический заряд в почве. Он должен быть надежно закреплен и обеспечивать эффективное рассеивание заряда.
Существует несколько типов молниеотводов: штыревой, тросовый и сетчатый. Штыревой молниеотвод — наиболее распространенный и используется для защиты отдельных зданий, тогда как тросовый применяется на более обширных территориях, а сетчатый предназначен для комплексной защиты с интеграцией нескольких громоотводов в общую систему. Подробные спецификации и размеры громоотводов можно найти на сайте ПНК-регион.
Продукция
Молниеотводы бывают гранёными и трубчатыми.
Молниеотводы на базе высокомачтовых опор с мобильной короной.
Стальная молниеотводная мачта.
Если у вас есть вопросы, которые требуют немедленного решения, позвоните или напишите нам!
Ответственный менеджер по запросу:
Константин Нефериди
+7(495)649-86-94 доб.108
Наиболее распространенным способом установки систем молниезащиты является использование стержневых молниеотводов. Конструкция такого типа включает в себя следующие компоненты:
- Молниеприемник — это стальной штырь большой длины, который принимает электрический разряд в период грозы. Чаще всего он изготовляется из меди, имеет диаметр около 15 мм и заостренный верх. Его установка должна осуществляться на высоте, чтобы он мог защитить объекты, находящиеся под угрозой.
- Токопровод — это толстый провод, который проходит внутри корпуса молниеотвода и соединяет молниеприемник с контактной системой заземления. Токопровод обязательно изолируется полимерными материалами, чтобы предотвратить контакт с корпусом ствола. Для соединения элементов используются специальные муфты.
- Заземление — это проводник, находящийся в земле или соединившийся с заложенными элементами, помещенными в грунт. Обычно закладные элементы принимают форму стальных стержней, связанных между собой и установленных с соблюдением определённых параметров для надежной утилизации электрического заряда.
В качестве корпуса молниеотвода может использоваться несиловая опора освещения, представляющая собой конический ствол с граненым поперечным сечением. Высота данной конструкции и длина штыря определяются в соответствии с технической документацией. Площадь защищаемого пространства напрямую зависит от высоты установки кончика молниеприемника.
Дополнительно, для защиты молниеотводами могут использоваться стальные тросы или сетки, которые предотвращают попадание молнии в длинные инженерные коммуникации или на кровли без уклона.
Сборка громоотвода
Для сборки системы нам понадобятся толстая медная проволока или стальная катанка, также могут использоваться стальные полосы, уголки или трубы наружного сечения и другие аналогичные материалы.
Примечание: рекомендуется использовать оцинкованные стальные материалы для продления срока службы изделия.
Из необходимых инструментов следует подготовить:
- Кувалда и лопата;
- Дрель;
- Гаечный ключ;
- Сварочный аппарат или клеммы.
Монтаж молниеприемника
Чтобы правильно определить длину молниеприемника, необходимо исходить из площади участка, который требуется защитить. Для расчета радиуса можно использовать следующую формулу: R = x*1,5, где R — это радиус, переменная x — длина штыря, а 1,5 — это коэффициент.
На практике длина штыря не должна превышать 10 метров.
Если крыша двускатная и равна 24 метрам в длину, можно установить 2 мачты по 6 метров, или 4 мачты по 3 метра. Установка происходит на высоких элементах, таких как башни, коньки или дымовые трубы.
Стержень должен быть закреплен так, чтобы ток уходил непосредственно в грунт, а не на конструкцию здания. Для этого следует вырезать 2 прокладки из фторопластового листа, высверлить в них 2 отверстия диаметром 6 мм и закрепить их между собой винтами. Установка производится на металлические кронштейны, которые предварительно прикрепляются к обрешетке или отделочному материалу.
Рекомендуется покрыть конструкцию грунтовкой и краской (тонким слоем), чтобы избежать коррозии.
Особенности системы громоотвода
Молниезащита для жилых домов включает в себя несколько систем. Молния может оказывать влияние на здание тремя основными способами:
- прямое попадание в крышу;
- попадание в инженерные коммуникации;
- удар в землю рядом с домом.
При прямом попадании могут возникать разрушения, включая последствия ударной волны. Температура в момент удара может резко возрастать, что способно оплавить кровлю и воспламенить деревянные перекрытия.
Во втором случае молния затрагивает линию электропередач, и возникает ток грозового импульса, который может попасть в здания через трубы и провода. Такой ток подвержен риску поразить человека, повредить электрооборудование и кабели.
Третий случай считается наименее опасным. Обычно электросигнал уходит в землю и распределяется равномерно. Однако, при большом сопротивлении он может вернуться в дом через нулевой провод. В частных населённых пунктах ноль заземляется на трансформаторах, и если на фазе и нуле одновременно окажется напряжение, это может привести к поломке бытовой техники. Тем не менее, такие инциденты происходят относительно редко.
Виды защиты
Системы молниезащиты делятся на два типа:
Они должны применяться совместно для достижения максимального эффекта.
Наиболее разрушительным является удар молнии в кровлю здания. Внешняя молниезащита необходима для того, чтобы отвести электрический разряд в землю и предотвратить его попадание на крыши. Эта система включает в себя три основные компоненты:
- Молниеприемник — притягивает электрический заряд из атмосферы на себя. Он может быть изготовлен в виде металлических штырей, тросов, а также в форме приемной сетки (такой вариант часто применяется на больших плоских крышах).
- Токоотвод — выполнен из стальной проволоки большой толщины (с более чем 8 мм в диаметре). Данная часть конструкции принимает ток от молниеприемника. Увеличенное сечение проволоки обеспечивает её способность выдерживать сильный разряд.
- Заземлитель — может быть представлен одним или несколькими элементами. Это может быть полноценная система, которая объединяет несколько электродов в единую сеть. предпочтительно размещать заземлитель вдали от крыльца и дорожек, часто его устанавливают вблизи забора.
Серьёзное разделение происходит между активной и пассивной внешней защитой. В активной системе молниеприемник представляет собой электронное устройство, которое активируется во время грозы. Статическое электричество воздействует на данный прибор, вызывая обратную ионизацию в воздухе. В результате электрические разряды начинают притягиваться к мачте.
Активный молниеприемник должен быть установлен на стержне, который возвышается как минимум на 1 метр над самой высокой точкой здания. Токоотвод и заземлитель функционируют по схеме, схожей с пассивной защитой.
Внутренние меры защиты включают в себя устройства, расположенные в пределах жилого пространства. Они защищают от импульсных перенапряжений, возникающих при попадании молнии в линии электропередач. К ним относятся:
- Реле контроля напряжения. Данное устройство отключает подачу тока, если показатели значительно превышают норму. Оно может быть установлено как на весь дом, так и на отдельные приборы. Это простое и надежное решение.
- Реле контроля фаз. Используется в системах с трехфазным напряжением и представляет собой микропроцессорное устройство.
- Стабилизатор напряжения.
Токоотвод
Токоотвод — это проводник, чаще всего медный или стальной, диаметром, как правило, 6-8 мм, или алюминиевый (10 мм). Количество токоотводов и места их укладки определяются в зависимости от площади фундамента (первого этажа) здания. Важно расположить их вдоль всего периметра так, чтобы расстояние между ними не превышало 20 метров. Токоотводы желательно устанавливать вблизи углов здания и как можно дальше от окон и дверей — именно тех мест, где люди могут подвергаться риску поражения электричеством.
Независимо от метода установки токоотводов на фасаде, необходимо предусмотреть на уровне цоколя удобно доступные разъемные клеммы. Это условие позволит проводить электромерные работы системы во время эксплуатации.
Согласно пожеланиям заказчика проводники могут крепиться к стенам дома, фиксироваться хомутами к водосточным трубам или внедряться в слой штукатурки.
Заземление
Заключительным элементом системы является заземлитель. Это токопроводящий компонент, который находится в электрическом контакте с землёй в её слое. Для загородных домов, как правило, применяются два вида заземлителей — кольцевые и очаговые. Кольцевой заземлитель представляет собой проложенную вокруг здания полосу из горячеоцинкованной стали сечением 40×4 мм, укладываемую в грунт на глубину 50–70 см от поверхности и на расстоянии не менее 50 см от стены дома.
Если площадь первого этажа невелика и в грунте на участке наблюдается высокое сопротивление распространению тока — более 800 Ом·м (как это происходит, например, в песчаных почвах), в дополнение к полосе в землю устанавливают стальные стержни на глубину до 3 метров. Чаще всего их устанавливают в местах соединения токоотводов с полосами. При использовании очагового заземлителя каждый токоотвод соединяется с отдельным заземляющим очагом в виде отрезка полоски сечением 40×4 мм и глубинными стержнями. Длина отрезка полосы и количество стержней рассчитываются по действующим нормам. В некоторых случаях возможно применение комбинации данных двух типов заземлителей.
