Защищаем частный дом от молнии – обзор хорошего громоотвода

Для начала разберемся с тем, как работает молниезащита частного дома и что нужно для ее создания. Наглядно увидеть все составляющие элементы системы Вы можете на данной схеме:

Как Вы уже поняли, металлические стержни на крыше являются молниеприемниками, которые отводят опасный разряд на землю через токоотвод и специальное заземление.

Бытует мнение, что если рядом с домом установлена телефонная вышка, можно не делать громоотвод в частном доме. Это неправильно, т.к. лучше потратить чуть-чуть времени и обеспечить себе полную защиту от удара молнией. Чтобы Вы знали, каким должен быть молниеотвод и как его правильно сделать своими руками, ниже мы по отдельности рассмотрим особенности выбора каждого из элементов системы.

ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЕ РАСЧЕТЫ

Стоит понимать, что каждое устройство имеет свои ограничения по способу и зоне действия. Это относится и к громоотводу. Последний способен защитить только определенную территорию, которую важно правильно рассчитать при проектировании. Чаще всего громоотвод представляет собой мачту определенной высоте. Если посмотреть на нее сверху, то верхушка мачты будет центром окружности, которая и является зоной защиты громоотвода. Это зона имеет максимальную площадь только на уровне земли и уменьшается к верхушке мачты, образуя при этом конус. В расчет берется и вторая окружность, которая образуется на уровне кровли и должна покрывать всю верхушку здания. Зная, что собой представляет зона покрытия, можно легко произвести расчеты требуемых параметров громоотвода для конкретных условий.

Принято считать, что громоотвод обеспечивает защиту в двух зонах.

Зная общую длину мачты, легко определиться с окружностью, которая находится под защитой громоотвода на уровне земли:

Также есть простая формула для определения безопасной окружности на уровне кровли здания:

Для второй зоны безопасности с меньшим процентом защиты формулы немного отличаются:

Для каждого этапа расчетов необходимо уделить достаточно времени, чтобы конструкция громоотвода выполняла свою роль.

Подготовительный этап

Выбираем высоту конструкции. Верхний конец стержня молниеприемника должен располагаться на высоте не более 12 метров над землей. Важно учесть и размеры защищенной зоны: ее радиус составляет 1,5 высоты мачты. То есть, десятиметровая мачта обезопасит территорию диаметром в 30 метров. Для большого участка с постройками может понадобиться монтаж двух или трех мачт, расположенных в разных точках. Минимальная высота громоотвода над крышей дома составляет 1.5 — 2 метра.

Выбираем место установки контура заземления. Этот важный элемент должен располагаться на расстоянии не более метра от фундаментного основания постройки, на которой вы планируете установить громоотвод и на удалении в несколько метров от крыльца и дорожек. В зоне расположения заземления опасно находиться во время грозы, поэтому лучше подыскать для нее место между стеной дома и забором. Рекомендуется поверх вкопанной в землю заземляющей конструкции установить садовую композицию с широким основанием, уложить валуны или поставить ограждение по периметру.

Выбираем материалы для монтажа системы:

• Штырь молниеотвода. Лучше всего подходит стальной пруток с площадью сечения не менее 60 мм2, но можно использовать медный стержень с площадью сечения 70 мм или алюминиевый 35 мм2.
• Токоотвод. Проволока из меди или оцинкованной стали диаметром 6 мм в защитной оболочке или гофрированном кожухе.
• Заземлитель. Изготавливается из трех двухметровых отрезков уголка 50х50 мм из нержавеющей стали и трех пластин из того же металла длиной 1,2 метра, шириной 40 мм и толщиной от 4 мм.

На этапе проектирования конструкции необходимо определиться, в каком месте крыши будет установлен штырь громоотвода и куда будет выведен токоприемник для соединения с заземлителем.

Организация заземления и соединение с токоотводом

Заземлитель способствует установлению стабильной свези между другими элементами молниеотвода и почвой. Для его создания потребуется приобрести стальные стержни, площадь сечения которых должна равняться 80 мм². В качестве альтернативы подойдет и медь 50 мм².

Конструкция заземлителя отличается простотой. Для обустройства его элементов потребуется вырыть траншею, глубина которой должна составлять 50 см, а длина – 3 м. По концам ямы располагают стальные колы, вбивая их в грунт. После этого производится их стыковка между собой посредством перемычек. Для этого применяют сварочное оборудование. Дистанция между колами должна быть ровно 1 м. Сделать громоотвод в частном доме возможно, однако, потребуется изучить не только инструкцию, но и фото готовых конструкций.

Схема заземления

Далее, работа требует соединения заземлителя с токоотводом. Для этого к готовой конструкции необходимо приварить отвод. При обустройстве заземлителя нужно соблюдать дистанцию до жилой постройки. Этот показатель не должен быть меньше, чем 1 м. Рекомендованное расстояние до крыльца, а также дорожки составляет минимум 5 м.

После сборки конструкции необходимо проверить все ее составляющие элементы и соединения. Они не должны иметь повреждений. В конце элементы заземлителя засыпаются почвой.

Несмотря на то, что вопрос о том, как сделать громоотвод в частном доме нередко ставит в затруднительное положение многих мастеров, его организация своими руками не сопровождается огромными трудностями. Для того чтобы избежать ошибок, рекомендуется ознакомиться не только с фото, но и с видеоматериалами на данную тематику. Если ваш дом отличается нестандартной планировкой, то тогда лучше всего проконсультироваться с профессионалами.

Напишите нам в комментариях:

Какие советы по монтажу громоотвода в частном доме можете подсказать вы?

Для чего необходим громоотвод

Разряды молний крайне опасное явление природы, в особенности, в ситуации, когда сооружения находятся на открытых территориях, именно потому, чтобы обеспечить спокойствие и безопасность своей семьи, необходимо установить громоотвод. Установка громоотвода не потребует огромных временных затрат, но, в конечном итоге, вы будете уверены, что постройки надежно защищены от различных погодных неприятностей.

Необходимые средства и строительные материалы

Для монтажа громоотвода в частном доме потребуется:

• штырь для молниеприемника;
• металлическая проволока из меди или алюминия сечением 6 мм и гофра для токоотвода;
• нержавеющая сталь для подготовки заземления;
• сварочный аппарат;
• пила Болгарка с диском по металлу;
• дрель- шуруповерт электрическая;
• мультиметр;
• кувалда или молоток;
• лопата штыковая;
• гаечные ключи;
• болты М8 или М10;
• дюбеля;
• хомуты для крепежа;
• мощный деревянный шест;
• держатели.

Этап подготовки

Планирование надо начинать с определения высоты конструкции. Верх стержня молниеприемника необходимо расположить до 12 метров над землей.

Необходимо учесть, что сооружения, предназначенные для защиты строений от ударов молний, охраняют здания только на ограниченном участке. Защищенным может считаться пространство вокруг самого сооружения. Поэтому при постройке громоотвода необходимо это учитывать и строить их так, чтобы под защиту попадали все объекты, располагающиеся на участке.

Существует два типа конструкций:

• Тип А
• Тип Б

Громоотводы типа А создают защиту на 99%, что делает их наиболее эффективными по защите от молний конструкциями.

Сооружения типа Б по сравнению с сооружениями типа А обладают меньшей эффективностью и в результате защищают строение только на 95%.

Важно! Зона безопасности, которую создает молниеприемник, будет в радиусе 1,5 размеров высоты мачты.

То есть, при высоте 10 метров громоотвод прикроет площадь в диаметре в 30 метров. Если необходима защита большего по размерам участка с постройками, то постройка двух или трех мачт, равномерно расположенных по территории участка, поможет решить проблему молниеотведения. Громоотводу необходимо быть на высоте более 2 –х метров от поверхности крыши, для эффективного выполнения функции защиты дома от молний.

Подбор места установки заземления

Контур заземления необходимо расположить на расстояние до 1-го метра от фундамента постройки, которую будет защищать громоотвод, и в нескольких метрах от тротуаров и крыльца. Место заземления во время грозы представляет опасность, потому необходимо расположить его так, чтобы не подвергать риску домочадцев и гостей. Лучше всего будет найти место для нее у стены или забора, огораживающего дом. Один из вариантов — это расположить вокруг зоны заземления какую-либо клумбу или другую композицию из валунов, камней и т.д.

Наиболее подходящие материалы для составляющих:

• Основание молниеотвода. Для этих целей наиболее подходящим будет стальной прут толщиной не менее 60 мм, альтернативный вариант — это медный стержень сечением 0.70 см или стержень 0.35 см из алюминия.
• Токоотвод. Медная или стальная проволока по диаметру не меньше 0.6 см в гофрированной оболочке или защитном кожухе.
• Заземлитель. Для него используются три отрезка уголка 50х50 мм, сделанных из нержавейки, длиной 2 метра каждый, а также пластин из нержавейки со следующими параметрами: длина от 1200 мм, ширина 40 мм, толщина более 4 мм.

Также необходимо заранее определить и пометить места расположения всех элементов конструкции.

Установка конструкции

• Установка заземлителя.

После проведения разметки, при помощи лопаты создается яма в форме треугольника – каждая сторона которой должна быть не менее 1200 мм, глубиной – 600 — 700 мм. От вершины треугольника по направлению к стене дома прокладывается траншея. В конечной точке будет подходить окончание токоотвода.

На окончаниях вертикальных частей элементов заземления срезаются болгаркой уголки, затем заостренными концами вгоняются в грунт на глубину от 2-х метров тяжелой металлической кувалдой. При вкапывании заостренных концов заземления в землю необходимо наносить удары кувалдой строго вертикально дабы не погнуть контрукции.

С использованием сварочного аппарата привариваются куски из того же материала, из которых и формируют металлический треугольник в траншеях.

• Установка молниеприемника (Громоотвода).

Для установки молниеприемника можно использовать два способа:

• укрепить шест на крыше, используя два крепежа с хомутами на одном конце, которые устанавливаются к печной трубе дюбель- гвоздями один над другим.
• к стропилам прикрепить шест, предварительно позаботившись о том, чтобы кровельное покрытие было герметично.

Токоприемник укладывается на крышу, а затем на стену вертикально вниз и крепится к крыше и стене полукруглыми пластиковыми или металлическими зажимами. Нижняя часть токовой мойки должна быть закреплена на заземлении, выведенном из стены дома.

Для этого в заземляющей пластине делается дырка, в которую устанавливается болт с шайбой, гайкой и контргайкой. Зачищенный (острый) конец токоотвода зажимается при помощи шайбы, гайки и болта, вместе с обмотанной витой парой вокруг болта. Затем ямы закапываются.

Проверка

Установленная система должна быть проверена мультиметром. Выполните измерение сопротивления — прибор должен иметь значение не выше 10 ом. Если показания прибора отличаются от нормативных — проверьте все стыки конструкции – по всему контуру конструкции должна быть хорошая электропроводность.

Как устроена защитная система громоотвода?

Громоотвод (молниеотвод) конструктивно состоит из трех частей:

• молниеприемник – высотная металлическая конструкция над домом (стержневой, тросовый или сетчатый вариант);
• опора для молниеприемника, бывает необходима в случаях, если молниеприемник устанавливается не на крыше здания, а отдельно на участке;
• токоотвод (занижение) – проводник от молниеприемника к заземлению;
• заземление – устройство для стока грозового разряда в землю.

Понять, как работает громоотвод, способен любой: молниеприемник из металла, который установлен на участке выше остальных строений и элементов, во время непогоды «вызывает» на себя грозовые разряды электричества и, по токоотводу, посредством контура заземлителя перенаправляет их в толщу грунта. Действие любого громоотвода имеет, ограниченный площадью и высотой, конусообразный характер. На практике его зовут конусом безопасности. Геометрические параметры этой объемной фигуры индивидуальны для каждого рассматриваемого участка и громоотвода.

Известны и допускаются к установке три разновидности конструкций молниеприемников:

• стержневая (штыревая);
• линейная (тросовая);
• сеточная.

Стержневая защита

Стержневая защита — это молниеприемник, выполненный из металлического стержня (трубки, уголка или прямоугольного профиля) и установленный на крыше жилья или на отдельно-стоящей мачте. Подходит для любой крыши с металлическим покрытием. Рис 3.

Линейный (тросовый) молниеотвод

Для невысоких строений с крышей из шифера или дерева рекомендован линейный молниеотвод — натянутый вдоль конька крыши трос сечением не менее 0,5 см, соединенный с заземлением с каждого конца. Крепится он на деревянных опорах на высоте не менее 0,5 м над коньком крыши. Токоотводы проходят в этом случае вдоль стен дома, в защитных трубах. Если опорные мачты расположены верно, то грозовое электричество будет уходить в почву за границы защищаемого участка. Рис 1.

Сеточный молниеприемник

Такая защитная конструкция изготавливается в виде сетки из металлических прутьев и укладывается поверх кровли защищаемого дома. Ее узлы фиксируют с помощью сварки. Закрепляется она на специальных держателях либо укладывается непосредственно на кровлю, если повышение температуры не несет опасности материалу кровли.

Выполняя громоотвод из сетки, токоотводы делают по всему ее периметру. Заземлителем в этом случае является замкнутый горизонтальный контур с усилением в местах присоединения токоотводов. Рис 2.

Принцип работы устройства

Молния устремляется к высшей точке в зоне, особенно к металлическим предметам. Вот почему все элементы состоят из металла. Молниеприемник принимает на себя удар, передавая его через токоотвод в землю.

Немаловажно составить схему устройства. Дело в том, что есть несколько вариантов громоотводов, которые мы рассмотрим ниже. В качестве схемы можно использовать простой рисунок на бумаге или же серьезные чертежи, с указанием особенностей, размеров, проводника, заземлителя, фиксирующих элементов и т. д. Рекомендуется сделать описание каждого из элементов, способ его фиксации и маршрут.

В качестве молниеприемника используется железный элемент, который поднимается на несколько метров над уровнем дома. При этом в зависимости от типа, он может устанавливаться на крыше или около дома. Так как он принимает на себя основной удар, то важно, чтобы соответствовал некоторым требованиям. Для стержня используется разнопрофильная прокатная сталь. Это может быть трубы для газо- или водопровода, или же прут из металла. Полые трубы сверху нужно заварить или герметично укрыть пробкой. Есть вариант купить готовый штырь в магазине. Чтобы молниеприемник справлялся со своей задачей, его сечение должно быть таким: для меди – 35 мм 2 , для стали – 70 мм 2 .

Токоотвод – элемент, соединяющийся с молниеотводом и заземлением. Именно по нему уловленный ток проходит дальше по конструкции. Его роль может играть толстая жила из меди/стали, или же металлический прут. Соединение токоотвода с приемником молний громоотвода должно выполняться методом сварки или болтовым соединением. Основное требование к размещению токоотвода – изолировать его от внешней среды и обеспечить прохождение по конструкции кротчайшим путем.

Теперь о заземляющем контуре. Он выполняется в виде треугольника. Его месторасположение должно быть возле дома, но не в прогулочной зоне. Лучше размещать его ближе к ограждению. Токоотвод соединяется с заземлением, в роли которого выступают металлические стержни. Их нужно закопать в землю на глубину около 1 м. На фото ниже изображена схема заземляющего контура.

Осталось рассмотреть, какие виды громоотводов можно сооружать на участке и приступать к делу.

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.

Организация грозозащиты: как все сделать правильно

Экономичный вариант защиты от попадания молнии представляет собой обыкновенный вертикально установленный стержень. Располагать его нужно отдельно от здания на столбе, высоком дереве. Высота установки напрямую влияет на вероятность попадания разряда в дом: чем стержень выше, тем вероятность меньше.

Перед тем, как сделать громоотвод в деревянном доме, нужно ознакомиться с выполнением комплексной защиты. Именно она сможет уберечь постройку и оборудование не только при прямой угрозе попадания разряда, но от разрушительного воздействия молнии, возникающего, порой, на расстоянии даже нескольких километров от вашего жилища.

Таблица Материалы и минимальные значения сечений элементов внешней МЗС

Защита	Материал	Сечение, мм	Примечание
Естественный молниеприемник	железо толщиной 4 мм	*	оцинковка/нержавейка
(кожух резервуара, труба)	медь толщиной 5 мм	*
алюминий толщиной 7 мм	*
Специальный молниеприемник	сталь	50	оцинковка/нержавейка
медь	35
алюминий	70
Токовод	сталь	50	оцинковка/нержавейка
медь	16
алюминий	25
Заземлитель	сталь	100	оцинковка/нержавейка
медь	50	трос
алюминий	*	не применяется
Проводник уравнительный	железо	50	оцинковка/нержавейка
медь	16
алюминий	25

Принцип работы громоотвода комплексного типа основан на тесном взаимодействии наружного и внутреннего отведений, сходящихся в заземлении. Выбор материала для наружной конструкции зависит от угла наклона скатов кровли, их размера, декоративного кровельного покрытия и его свойств, отсутствия или наличия доборных элементов на крыше, антенны, пр.

Для внутренней ветви основополагающим элементом считается шина уравнивания потенциалов. Ее назначение – противодействовать сильному мощному заряду импульса, вызывающему перенапряжение поступающего в здание от ЛЭП или по разным коммуникациям. Токоотводы оборудуются как можно ближе к наружным углам дома.

При традиционном способе организации громоотвода нужно проследить, чтобы к грозозащите были подсоединены все токопроводящие (металлические) части крыши дома. Кровельное покрытие из металлического настила, если оно не будет тоньше 0,5 мм, может служить своеобразным проводником.

В случае активного комплекса мероприятий по защите от поражения током сопряжение всех выступающих металлических частей каркаса крыши не требуется: разряд проходит по пути наименьшей протяженности.

Как свидетельствует статистика, в последние годы природных катастроф становится все больше. И если цунами или землетрясения избежать невозможно, то сократить смертность и разрушения от поражения молнией в пределах досягаемости любого из нас. Выполнить простые мероприятия, не требующие значительных капитальных вложений при соответствующей подготовке под силу каждому. Нужно только следовать строгому алгоритму выполнения работ, использовать надежные материалы, не пренебрегать требованиями стандартов.