Устройство и способы установки молниеприемной сетки на кровле

Вы здесь

Разряд атмосферного электричества несет в себе страшные последствия: пожары, разрушения, взрывы. При первых признаках грозы люди привыкли прятаться в домах или под навесами, но степень безопасности при этом равна нулю. Спрятаться от дождя легко, а избежать попадания молнии – непросто.

Сделать свое жилье комфортным и защищенным помогут устройства молниезащиты.

Типы молниезащиты для частного дома

Невысоких здания часто оборудуют кровлей из металлочерепицы. Хотя многие убеждены, что металическое покрытие не нуждается в защите от атмосферного разряда, прямое попадание молнии в такую поверхность чревато пожарами, поражениями электрическим током людей, поломкой электроприборов. Крыша из металлопрофиля в случае удара молнии нагревается до очень высокой температуры, что приводит к возгоранию поддерживающих стропил.

Поэтому, наряду со строительством, необходима установка молниезащиты. Выбор системы громоотвода и план ее монтажа желательно выполнять на стадии проектирования частного дома.

Системы молниезащиты бывают двух видов:

1. Внешняя. Простая в установке, недорогая, но эффективная система молниеотвода состоит из таких элементов: молниеприемника, токоотвода и заземляющего устройства. Принцип работы внешней защиты несложный: удар электричества «перехватывается» прямо над крышей частного дома и по безопасным путям отводится в землю.
2. Внутренняя. Такая молниезащита представляет собой совокупность мероприятий, которые в первую направлены на сохранение целостности электропроводки дома, одновременно защищая здание в общем и электрические приборы.

Установить внутреннюю систему молниезащиты в частном доме самостоятельно практически невозможно. А вот защитить дом снаружи под силу даже неспециалисту.

Монтаж внешней молниезащиты

Чтобы обезопасить частный дом с металлической кровлей от попаданий молнии, следует иметь под рукой такие инструменты и детали:

• сварочный аппарат;
• заземлитель;
• токоотвод;
• молниеприемник;
• крепежи (скобы или хомуты).

Основные элементы молниеотвода тоже можно сделать самому. В качестве заземлителя используют стальной прут диаметром приблизительно 18 мм. Токоотвод делается из железной проволоки круглого сечения.

Этапы монтажа молниезащиты частного дома с кровлей из металлочерепицы:

1. По протяженности конька устанавливаются специальные металлические фиксаторы, закрепляющиеся с двух сторон регулирующим винтом. Такой механизм позволит выставить лучшее положение фиксаторов.
2. Под лист металлочерепицы непосредственно на брус стропила крепятся держатели (на расстоянии 80–100 см).
3. Вниз от карниза на удаленности 60–80 см друг от друга монтируются настенные фиксаторы.
4. В держатели на коньке вставляется металлический прут (молниеприемник) так, чтобы оба его конца выступали на 1 м от крыши. Свободные части прута следует загнуть под прямым углом вверх.
5. Второй прут диаметром 6 мм (токоотвод) устанавливается в фиксаторы на крыше и стене.
6. Оба прута соединяются между собой хомутом.
7. В фундаменте дома крепится еще один элемент арматуры (заземлитель) диаметром 10 мм, к которому присоединяется контур молниезащиты.

Если на крыше дома находятся антенны или другие выступающие части, то молниеприемник крепится и к ним, при этом он должен быть выше остальных элементов кровли.

Молниезащиту устанавливается и на телевизионной антенне. Механизм действия такой системы следующий: специальный токоотводящий кабель при попадании молнии перемещает заряд в землю.

Громоотвод своими руками

Выбираем место установки

Прежде чем непосредственно подступиться к вопросу – как сделать громоотвод на даче, следует выбрать место для его установки. Одним из вариантов может быть кровля строения. Это просто и не требует высокой опоры, достаточно 3-4 метров. Если на участке есть возвышения, превосходящие высоту крыши (высокое дерево, мачта телевизионной антенны, флюгер, труба дымохода), то разумным и удобным будет разместить молниеприемник именно там, позаботившись о его надежной фиксации

Важно учесть, чтобы дом при этом целиком попадал в защищаемый конус

Но если по каким-то соображениям названные варианты вам не подходят, то всегда есть возможность установить молниеотвод на мачте в некотором отдалении от жилья. Хотя этот метод более трудоемкий, т.к. необходима высокая крепкая мачта, и имеет нюансы:

• чем дальше от строения, тем выше нужна мачта;
• громоотвод не должен создавать опасность соседям.

Выбор оборудования

Поскольку настоящая статья посвящена тому, как сделать громоотвод в частном доме, то более подробно будет рассмотрен самый универсальный и бюджетный вариант – обустройство стержневого громоотвода на даче. Это в полной мере соответствует требованиям отечественных норм в сфере электробезопасности, в частности пособию к РД 34.21.122-87 «Инструкции по устройству молниезащиты зданий и сооружений», где говорится о том, что:

Все, что может понадобиться для изготовления громоотвода, можно приобрести в обычном магазине строительных товаров. Чтобы соорудить типовой стержневой громоотвод, будут нужны:

• для молниеприемника: стержень из металла – стальной, медный или алюминиевый с сечением соответственно – 50, 70 или 35 квадратных миллиметров.
• для токоотвода: предпочтительнее медный кабель, не менее 16 квадратных миллиметров в поперечнике;
• для мачты: труба из асбоцемента (на 2-4 метра выше дома);
• для заземления штыри из меди;
• крепежные элементы.

Оборудование для молниеотвода

Имея все необходимое под рукой, можно приступать к монтажу громоотвода.

Подготовка к монтажу

Выполняя громоотвод своими руками на даче, владелец дачного участка должен понимать, что вопрос надежности и безопасности конструкции полностью ложится на его плечи. А потому, уже на этапе монтажа, он должен позаботиться о безопасности. Что нужно сделать:

• тщательно продумать и подготовить крепления деталей громоотвода. При отсутствии надежной фиксации, все высотные элементы могут быть снесены ветром, а значит может пострадать само строение, припаркованные вблизи авто или иметь место травмы жильцов;
• дымовые каналы, выведенные выше кровли, также нуждаются в установке молниеприемников. Дымоход из керамотрубы или кирпича в процессе эксплуатации неминуемо теряет изоляционные свойства, а значит, может легко перенести заряд молнии в жилье. Нержавеющие и подобные дымоходы нуждаются в заземлении;
• антенны (в том числе спутниковые) необходимо подключать к заземлению, ведь они связаны с электросетью и очень хорошо притягивают молнии.

Инструкция по изготовлению

Монтаж громоотвода

Монтаж громоотвода начинается с выкапывания ямы либо траншеи глубиной от 1-1,5 метров и длинной 3 для прокладки заземлителя. Заземлитель не должен проходить рядом с самим домом (крыльцом, стенами), а также садовыми дорожками.

Если в процессе копания в яме обнаружатся грунтовые воды, то это только плюс: влажная почва – отличный проводник, грозовой разряд будет равномерно стекать в грунт.

Далее, молниеприемник закрепляется на вершине опоры или крыши металлическими хомутами. Следующим шагом будет присоединение к уже имеющейся конструкции кабеля токоотвода, который будет проходить в трубе из асбестоцемента.

Внимание!!! Это очень важно: изолировать токоотвод от металлических элементов дачного дома. Разряд ни в коем случае не должен пойти в смежные металлические не заземленные конструкции!

Нижний конец кабеля защемляют контактами или приваривают к заземляющему электроду

Нижний конец кабеля защемляют контактами или приваривают к заземляющему электроду

Затем заземляющий контур заглубляют (вбивают) в почву и, хорошо трамбуя, засыпают землей

Нижний конец кабеля защемляют контактами или приваривают к заземляющему электроду. Затем заземляющий контур заглубляют (вбивают) в почву и, хорошо трамбуя, засыпают землей.

Важно! Молниеприемник не должен иметь декоративного покрытия (окрашивание), ведь оно способно значительно ухудшить его проводящую функцию!

Подробно об составляющих контура

Выше упоминалось, что заземление состоит из горизонтальных и вертикальных компонентов. По аналогии производят готовые наборы для оперативного устройства контуров заземления. Следуя приложенной инструкции, сооружать заземление из заводских элементов легко и приятно, но дорого.

Вертикальные проводники заземления

В качестве заземляющих вертикальных стержней для самодельного заземления могут использоваться любые длинномерные изделия из черного металлопроката без оцинковки. Данная обработка не нужна для расположенных в земле деталей, она снижает потенциал. Нежелателен арматурный пруток с ребрами, его сложно забивать в грунт. Подойдет квадрат, полоса, швеллер и его двутавровый собрат. Металлопрокат со сложным профилем применим, если предполагается перед монтажом системы пробурить скважины для закладки вертикальных электродов.

Распространенными материалами для изготовления вертикальных проводников являются:

• труба с толщиной стенки не меньше 3,0мм, рекомендованный диаметр 32мм;
• уголок с равными или разными полками с предпочтительной толщиной 5мм;
• круг с диаметром от 10мм.

Оптимальная площадь сечения вертикального электрода 1,6 см². Отталкиваясь от этого размера, следует подбирать материал. Длина заземлителя определяется в соответствии с местной геологической ситуацией. Необходимо углубиться как минимум на полметра ниже уровня сезонного промерзания.

Второе условие, влияющее на длину металлических стержней – водонасыщенность вмещающих пород. Проще говоря, чем ниже грунтовые воды, тем длиннее нужны электроды.

Для того чтобы не мучиться с геологическими характеристиками и расчетами, сведения о глубине закладки заземлителей нужно узнать в местном энергоуправлении у дежурных электриков. Ориентировочные данные помогут в любом случае, т.к. у них есть некоторый расчетный запас эффективности.

Среднестатистический стандарт длины заземлителя варьирует от 2х до 3х метров с полуметровыми вариациями. Благоприятной для сооружения заземления средой являются суглинки, торф, насыщенные водой пески, супеси, трещиноватые обводненные глины. Совершенно самостоятельно устроить заземление в скальных породах нереально, но способы для создания электрозащиты есть. Перед сооружением контура бурятся скважины требующейся глубины. В них и производится установка стержней, а свободное пространство заполняется песком или супесью, перемешанной с солью или предварительно залитой соляным раствором. Приблизительно полпачки на ведро.

При недостаточной электропроводности грунтов на участке в качестве вертикальных заземлителей лучше использовать трубы. В нижней части их нужно произвольно высверлить несколько технологических отверстий. Через трубы с отверстиями можно периодически заливать соляной раствор для уменьшения сопротивления. Соль, безусловно, поможет разрушиться электродам от коррозии, зато заземление достаточно долго будет действовать безупречно. Потом надо будет просто стержни заменить.

Самостоятельные мастера для изготовления электродов чаще всего используют черный стальной металлопрокат. Ведь во главе собственноручных усилий заложена экономия. Отличный, но недешевый материал для вертикальных электродов – сталь с электрохимическим медным покрытием или медь. Заложенные в землю элементы заземления нельзя окрашивать, краска ухудшит электрохимический контакт металла с грунтами.

Заземляющая металлосвязь — горизонтальный проводник

Горизонтальный элемент заземления, объединяющий систему и подводящий ее к щитку, чаще всего выполняют из полосы шириной 40 мм, толщина полосы 4 мм. Используют также круглую сталь, реже уголок или рифленую арматуру. Полоса приваривается к верхнему краю вертикальных заземлителей или крепится болтами. Преимущества у сварки, она надежней. Места сварных и болтовых соединений щедро обрабатываются противокоррозионной битумной мастикой или просто битумом. Соединять обжимным способом подземные элементы заземления нельзя!

Для сооружения горизонтальной составляющей, расположенной под землей, нежелательно менять материал, чтобы при неизбежном увлажнении не формировалась гальваническая пара с ее традиционными коррозионными последствиями. К выведенному из земли горизонтальному компоненту заземления можно присоединить алюминиевый, медный или стальной проводник. Далее проводом для заземления вся система через приваренный болт подключается к шине, а уже от нее подается на каждый из заземляемых приборов по отдельности.

Молниезащита плоской кровли: особенности монтажа молниезащитной сетки

Человечество давно известна сокрушительная сила атмосферных разрядов и их последствия, представляющие серьезную опасность для жизни и имущества человека. В настоящее время, когда окружающая нас среда насыщена (и продолжает наполняться) современным чувствительным электронным оборудованием, она стала чрезмерно уязвимой к воздействию перенапряжений разного рода – атмосферных и коммутационных. Поэтому необходимость молниезащиты ни у кого не вызывает сомнения.

Принцип устройства системы защиты от молнии удивительно прост – встретить на подлете к крыше молнию и вынудить ее таким образом изменить первоначальное направление, чтобы она, пройдя по стене, ушла в землю. Именно поэтому молниезащиту устраивают из основных трех частей, собранных в точной последовательности: молниеприемник – токоотвод –заземлитель.

Устройства защиты для различных типов крыш, исходя из специфики материала для кровли может несколько и не совпадать. Молниезащита плоской кровли или крыш с небольшим уклоном организуется при помощи сетки, ячейка которой имеет определенный размер. Что же касается вентканалов, лифтовых и других надстроек или другого оборудования, вынесенного на крышу, то их защищают стержневыми молниеприемниками.

Устройство молниеотвода сетчатого типа ↑

Для защиты дома, подсобного строения или гаража нужен молниеотвод. Классическое устройство состоит из трех равнозначных частей:

В сетчатой системе молниеприемник имеет вид сетки, собранной из горячеоцинкованных прутьев из стали сечением 6 мм и более на поверхности. Максимальный размер стороны квадратной ячейки варьируется в пределах 5 – 20 м. Оптимальные размеры молниеприемной сетки – 10 х10 из проволоки 8 мм.

Токоотводы в виде металлических проводников из катанки (сечение 6 мм и более) заземляются по отдельности. Оптимальное расстояние между ними – 250 мм. На плоских крышах в качестве элементов токоотведения может выступать арматура и трубы, но при условии, что это было учтено при проектировании.

Замкнутый контур системы заземления должен защищать дом по периметру. Контур заземления проходит на расстоянии не более 100 см от стены дома.

Молниеприемная сетка на кровле может быть расположена:

И в том и другом случае необходима проектная разработка. Это не только позволит грамотно уложить молниезащитную сетку, но и точно рассчитать количество требуемого материала.

Принципы проектирования в общем также схожи, хотя укладка поверх кровли имеет свои особенности. В проекте должен быть предусмотрен вариант беспрепятственного удаления дождевой воды и снега с крыши. Иногда в силу архитектурных особенностей дома решить этот вопрос не представляется возможным. В этих случаях проводники необходимо проложить под слоем гидроизоляции кровельного пирога.

Монтаж молниеприемников

Монтаж элементов молниеприемной сетки для кровли согласно требованиям действующих стандартов осуществляется следующим образом:

• крупноячеистая сетка молниеприемника собирается из множества размещаемых на поверхности покрытия стальных проводников диаметром не менее 8-ми миллиметров (как правило, это прутки-катанки из горячеоцинкованной стали);
• частота их укладки или шаг ячейки согласно требованиям МЭК может составлять от 5-ти до 20-ти метров (самый распространенный случай – ячейка 10х10 из проволоки 8 миллиметров);
• отдельные ветви проводов укладываются параллельно одна другой и закрепляются на держателях молниеприемной сетки особой конструкции;
• в местах пересечения они крепятся между собой посредством специальных кроссовочных болтовых зажимов (устройство таких креплений показано на фото).

Способы защиты частного дома от воздействия грозового электричества

К сожалению, попадание молнии в загородные дома не редкость. Это приводит к самым неприятным последствиям, вплоть до гибели людей. При этом молниезащита частного дома не требует применения сложных технологий и инструментов и может быть сделана своими руками.

Есть несколько типовых схем молниезащиты, которые отличаются сложностью изготовления и способом применения.

Молниеприемная сетка

Чаще всего на практике применяют молниеотводную сетку. Она входит в состав систем защиты крупногабаритных строений с плоской кровельной конструкции. По сути — это обыкновенный тросовый громоотвод. Ее можно смонтировать или между слоев кровли, или непосредственно на поверхности крыши. Главное при укладке сетки — чтобы она не выходила за пределы крыши.

Сетка, уложенная под кровлей, выполняет три функции:

• заземляет металлические конструкции;
• распределяет ток от молнии;
• минимизирует потенциалы.

Но она не всегда может гарантировать надлежащий уровень безопасности при попадании электрического удара. Кроме этого, сетка, уложенная в кровельный пирог, никак не предохранит от грозовых ударов крышу и смонтированную на ней технику.

Базовые схемы молниезащиты сооружений с плоской крышей основаны на использовании этой сетки. Молниеотводы бывают трех типов: стержневые, тросовые, активные. У всех разное предназначение и способ действия.

Стержневые

В строительной практике широкой популярностью пользуются стержневые громоотводы. Они имеют разные габариты, начиная от нескольких сантиметров и заканчивая десятками метров.

Мачтовый молниеотвод, представляет собой конструкцию, выполненную из металлопроката или бетонной опоры и стержня, установленного на ней. Он и принимает молнию на себя. От мачты укладывают токоотвод, который присоединяют к заземляющему устройству. Такой молниеотвод должен устанавливаться с учетом ветровых и других нагрузок.

Большая часть типовых проектов, применяемых для обеспечения сохранности деревянных домов, основано именно на использовании стержневых молниеотводов, оснащенных системой токоотведения и заземления.

Основные достоинства стержневого молниеотвода заключены в сочетании высокого уровня безопасности, относительно невысокой стоимости, простоты изготовления, а монтаж молниезащиты можно выполнить своими силами.

Тросовые

При решении сложных задач по обеспечению надежной защиты от действия молнии, например, стадионов с вогнутой кровлей, используют тросовые молниеотводы. С их помощью защищаются линии электропередачи.

В состав такой защиты входит стальной оцинкованный тросы, с диаметром сечения 35 кв. мм. Их натягивают непосредственно над объектом, который подлежит защите. Тросы фиксируют на специальных опорах, к которым подведены токоотводы и сделано заземление.

Активные

Кроме вышеназванных молниеотводов, существуют и активные модели. В их конструкции установлен встроенный источник высокого напряжения. То есть, при приближении грозового фронта, источник подает электрический импульс на острую коническую вершину. Таким образом, он осуществляет перехват грозового разряда на более дальнем расстоянии.

Токоотвод и принцип его устройства

Токоотвод (молниеотвод) — это металлический трос, идущий от молниеприемника к устроенному контуру заземления. В качестве этого элемента системы защиты используют в основном стальную проволоку сечением 6 мм. Соединение проволоки с приемником молнии выполняют методом сварки или использования специальных клемм. При этом если будет применяться сварка, то она должна быть максимально надежной.

Проволоку токоотвода лучше крепить на карнизную планку с помощью клемм и, уже потом вдоль водосточной трубы опускать ее к заземлению

При этом важно, чтобы молниеотвод располагался на максимально возможном расстоянии от дверей и окон

Важно: в процессе монтажа токоотвода запрещено гнуть его под резкими углами. Это может спровоцировать искрение и воспламенение в процессе движения разряда тока по нему

Кроме того, в процессе эксплуатации системы защиты категорически запрещено окрашивать проволоку отвода тока или изолировать его

Кроме того, в процессе эксплуатации системы защиты категорически запрещено окрашивать проволоку отвода тока или изолировать его.

Обустройство

В отсутствии молниезащиты нельзя гарантировать полной защищённости дома и его обитателей от поражения грозовым разрядом. Сильнейший удар молнии может не только привести к возгоранию деревянных частей кровли, но и способен вывести из строя электропроводку вместе с подключёнными к ней электроприборами.

Устройство молниезащиты на наружных поверхностях строений не представляет особых сложностей. Внешняя молниезащита в отличие от внутренней легко может быть обустроена практически любым желающим. Единственное условие грамотного подхода к её изготовлению – это требование надёжного сочленения всех электропроводящих частей молниезащиты и элементов самой кровли (при использовании покрытия из металла).

Подобно всем другим системам молниезащиты рассматриваемая конструкция состоит из следующих основных частей:

• молниеприёмника (точечного, объёмного или распределённого по всей поверхности кровли);
• спуска (токоотвода), изготовленного на основе толстого стального проводника;
• заземляющего устройства (ЗУ).

Обеспечивающий защиту здания молниеприёмник может изготавливаться не только из обычных металлических прутьев, но и нередко выполняется на основе системы стальных тросов. Ещё один способ обустройства молниезащиты кровли предполагает использование для этих целей крупноячеистой и хорошо проводящей ток сетки.

При рассмотрении молниезащиты кровель основное внимание уделяется устройству и типу самих молниеприёмников, поскольку остальные элементы защитной системы имеют типовое исполнение. Условия выбора одного вариантов обустройства приёмника электрического разряда (другое их название – молниеотводы), в конечном счёте, определяются материалом покрытия кровли и её формой. В последующих разделах будут рассмотрены все возможные варианты изготовления молниезащиты

В последующих разделах будут рассмотрены все возможные варианты изготовления молниезащиты

Условия выбора одного вариантов обустройства приёмника электрического разряда (другое их название – молниеотводы), в конечном счёте, определяются материалом покрытия кровли и её формой. В последующих разделах будут рассмотрены все возможные варианты изготовления молниезащиты.

Поражающие факторы молнии

Но перед тем как разобраться со способами защиты дома от возможного поражения молнии, следует рассмотреть поражающие факторы этого явления.

Всего этих факторов два.

Первичный.

Это прямое попадание молнии в дом, в результате чего он может получить повреждение конструкции, существует возможность возникновения пожара. Данный фактор является самым опасным.

Вторичный.

Для дома и жильцов менее опасен. Данный фактор сводится к появлению электромагнитной индукции в проводке дома при разряде молнии рядом с домом.

Из-за индукции в проводке происходит значительный скачок напряжения, который способен повредить все электроприборы в доме, подключенные к сети.

И если от вторичного фактора можно обезопаситься без дополнительного оснащения путем отключения всех приборов от сети во время грозы, то первичного фактора защитится таким способом невозможно, нужно оснащение дома молниезащитой.

Штат Огайо, дом в который попала молния.

Поскольку молния – это всего лишь электрический разряд хоть и большой силы, но он действует как любой другой разряд, то есть движется по пути наименьшего сопротивления.

Обеспечение этого пути и является задачей молниезащиты.

Если молния попадет в дом, оснащенный таким типом защиты, то электрический разряд по нему уйдет в землю, не нанося ущерба зданию.

В народе такая зашита называется , молниеотводами, громоотводами.

Что касается последних, то определение не совсем верно, ведь гром – это всего лишь звуковое сопровождение, возникающее при разряде молнии.