Молниезащита частного дома – это комплекс приспособлений, которые устанавливаются на крышу здания, чтобы обеспечить безопасность постройки, технических средств и людей внутри здания от грозы. Большинство современных многоэтажек оборудованы громоотводом. За городом, особенно вблизи водоемов, на открытом пространстве и возвышенности, частные дома тоже должны оснащаться защитой от гроз. «Сантехник Портал» расскажет, из каких элементов состоит молниезащита, и как ее установить самостоятельно.
Зачем нужна защита от грозы?
Метеорологи утверждают, что каждый квадратный километр ежегодно поражается грозой 2-3 раза. Примерно в 25% случаев мощный электрический разряд с напряжением до 150 миллионов вольт, силой тока до 200 тысяч ампер и температурой до 30 000 °C повреждает различные объекты.
Хотя молния лишь на миг соприкасается с объектами, горячие материалы (дерево, пластик, ткани) воспламеняются моментально. А сильный ветер раздувает пожар, превращая его в стихийное бедствие. Поэтому установка молниезащиты так важна для жилых построек.
Часто средства защиты строений от грозовых разрядов называют громоотводом, однако такое определение не совсем корректное, поскольку гром — это только громкий звук, сопровождающий разряд. Специалисты называют данное приспособление — молниезащитой.
Чтобы защитись жилище от грозовых ударов, используются устройства с принципом действия на основе законов электростатики. Во время непогоды в атмосфере скапливается много положительно заряженных ионов, а у земли заряд всегда отрицательный.
Когда разность потенциалов достигает критического значения, слой воздуха между ними пронзает огромная искра, которую и называют молнией. Чтобы разряд грозы не ударил в строение, необходим монтаж молниеотвода для частного дома, который направит ток сразу в землю, минуя здание, через приспособления из материалов с более высокой электропроводностью, чем кровля.
Активная и пассивная молниезащита
Грозозащита бывает двух разновидностей — активная и пассивная.
Активная молниезащита — относительно новая конструкция, принцип работы которой заключается, что в верхней точке устанавливается приспособление, которое притягивает разряд на себя. Это устройство, благодаря искусственной ионизации воздуха, принудительно вызывает электрический разряд на ранней стадии при относительно низкой разности потенциалов. Молния бьет часто, но с меньшей силой.
Воздух ионизируется за счет специальных электронных схем или при помощи разрядников, которые активизируются во время увеличения общего напряжения электрического поля в предгрозовой атмосфере. Внешне такие приемники выглядят, как металлические чашки, установленные на антенну.
Законодательство РФ не регламентирует процесс монтажа активной грозозащиты, поскольку большинство специалистов сомневаются в эффективности данного приспособления. Зафиксировано много случаев, когда разряд молнии бил не в приемник, а рядом, в кровельное покрытие, подвергая строение опасности.
Пассивная молниезащита — традиционный и наиболее распространенный способ, который успешно применяется во всем мире уже несколько столетий. В российском законодательстве регулируется нормативом РД 34.21.122–87 — «Инструкцией по молниезащите зданий и сооружений».
Согласно данному документу, пассивная грозозащита по показателям качества разделяется на четыре категории по мере убывания. Так, первая категория соответствует высшей степени защиты, а четвертая — минимально допустимой. Категория зависит от плотности расположения молниеприёмников на квадратный метр площади кровли.
Рассмотри подробнее конструкцию традиционного громоотвода.
Конструкция громоотвода
Все элементы грозозащиты изготавливаются из металла — меди, стали или алюминия. Крепления для присоединения проводников к стенам и крыше при этом должны быть диэлектрическими.
Классическая установка устройства молниезащиты предполагает наличие трех основных частей:
- молниеприёмника;
- токоотвода;
- заземления.
Приемник молний
Молниеприёмник монтируются на крыше или в непосредственной близости строения и предназначен для улавливания электрического разряда.
Приемники бывают: стержневыми, тросовыми, сетчатыми.
- Стержневые устройства являются самыми используемыми в частном секторе и охарактеризуются простотой монтажа. При этом, чем выше находится антенна, тем больше пространства она защищает, поэтому существует схема примерно расчета высоты: нужно начертить воображаемый конус с вершиной на конце антенны и углом боковых сторон в 90°. Эта часть и является безопасной.
Как правило, высота антенны приемника для грозы в частных домах высота антенны колеблется в диапазоне от 0,5 до 2 метров. Антенну можно купить или сделать своими руками, к примеру, из круглого медного прутика диаметром от 35 мм или стальной арматуры с диаметром от 65 мм.
Если у строения крыша сложной конфигурации, то используют сразу несколько антенн, чтобы при их меньшей высоте защитное покрытие было больше. Крепеж приспособления должен быть диэлектрическим, надежным и не соприкасаться металлической частью с поверхностью крыши.
- Тросовая конструкция удобна тем, что ее установка не требует сложных высотных работ. Монтаж троса осуществляется вдоль оси конька на высоте 15-20 см. Толщина троса должна быть не меньше 6 мм.
Закрепляется он на деревянные или металлические стойки, без провисания или возможности раскачивания ветром. Поэтому трос максимально натягивается, как струна, и надежно закрепляется.
- Сетчатый грозоприёмник. Металлическая сетка применяется обычно в торговых центрах и многоквартирных домах с плоской крышей. Предполагает особые условия монтажа: сетка укладывается на бетонное основание и сверху накрывается негорючим теплоизолятором или на пластиковых подпорках на высоту 10–15 см. Чаще применяется наружный способ укладки.
Сетку изготавливают из металлических прутьев диаметром 6 мм или из прямоугольных полос металла размером 20×4 мм. Расстояние между проводниками не должно быть больше 12 метров в жилом секторе, и 5 метров — в нежилом.
Контур здания по периметру охватывается проводником, соединяя полосы или прутья сваркой либо болтами. Ячейки формируются одинаковыми и равномерно размещаются по всей площади. Если кровельная отделка металлическая и толщиной менее 4 мм, то молниеприёмник монтируется на специальные подставки.
Токоотвод
Токоотвод — важная промежуточная деталь между молниеприёмником и заземлением, передающая электрический разряд. Поэтому выполняется в виде цельнометаллического проводника 6 мм в диаметре или в виде шины размером 4×20 мм.
Верхний конец токоотвода приваривают или прикручивают болтами к приемнику, нижняя часть так же крепится к заземлению. Средняя часть проходит вдоль стены, при этом нижние 2,5-3 метра необходимо заизолировать или поместить в гофру, чтобы защитить рядом стоящих людей от соприкосновения с токоотводом.
В соответствии с нормативными актами дистанция между токоотводами не должна быть меньше 25 метров, по возможности их лучше прокладывать подальше от окон и дверей. Запрещено спускать токоотводящие конструкции по углу стены.
Также нельзя перегибать токоотводящие шины более, чем на 90°, и формировать из них кольца, так как в таких зонах может появиться искровой прострел, ведущий к возгоранию. Соединять части токоотвода лучше сваркой, чтобы не было разрыв, в результате которых может образоваться высокотемпературная электрическая дуга с воспламенением.
Основное правило прокладки токоотвода — спуск к земле должен проходить по кратчайшему расстоянию. Иногда для маскировки проводника его монтируют под водостоком. Но ни в коем случае нельзя крепить шину к жестяной поверхности жёлоба.
Заземление
Заземление — это конечный пункт молниезащиты дома. Чтобы заземлитель функционировал исправно, стоит учитывать почвенный состав, в котором он размещается. Оптимальным вариантом считается сырой грунт с хорошими показателями электропроводности. Худшим является сухой песок: в этом случае необходимо увеличивать площадь заземления.
Много значит материал заземления. Низколегированная сталь быстро подвергается коррозии и, сгнивая, резко уменьшает степень электропроводности. Не спасает от появления ржавчины и оцинкованное железо. Со временем в сырой почве такое заземление превращается в ржавую труху. Наиболее подходящими считаются медные и нержавеющие заземлители, срок их службы может быть очень долгим.
Существует несколько методов организации заземления. Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки.
- Вбейте на глубину 2–3 метров металлические трубы или уголки, вкопайте швеллер или двутавр. Все элементы заземления соедините между собой либо уголком, либо металлической шиной.
- Вкопайте в землю железную бочку или лист толстой нержавеющей стали.
- Закопайте на глубину до 1 метра большие куски металлической сварной сетки.
Чтобы повысить электропроводности сухой почвы, в глубокие ямки засыпьте поваренную соль или калийную селитру, они являются отличными проводниками и хорошо удерживают влагу.
Главное правило монтажа заземления — его нельзя размещать ближе 5 метров от входной двери, крыльца или террасы. Такую же дистанцию необходимо соблюдать от детских площадок, дорожек и вольеров с животными. Минимально допустимое расстояние до стен дома — 1 метр.
Установка молниезащиты своими руками
Несмотря на кажущуюся сложность, монтаж молниезащиты можно осуществить самостоятельно, если руководствоваться советами редакции santehnikportal.ru и располагать необходимым инструментом, а также материалами. Условно весь процесс можно разбить на 5 этапов.
- Расчет материалов. Главное — правильно выбрать высоту молниеотводящей антенны. Высота мачты равняется полутора величинам радиуса защищаемой территории. Например, если диаметр окружности, в которой стоит дом, равен 20 метров, то полтора радиуса составит 10×1,5 = 15 м. Отнимите от этой величины высоту самого дома и получаем искомое значение. К примеру, если здание по высоте 10 метров, то, вычитая их от 15 метров, получим искомый размер шпиля молниезащиты — 5 метров.
- Монтаж приемника в подходящем месте. При установке антенны молниеприёмника учитывайте конструкция кровли, расположение горючих элементов конструкции, местонахождение дверей и окон, водосточных труб и других металлических элементов.
- Прокладка токоотводящей шины от мачты к заземлению. Руководствуясь правилами соединения, соберите весь участок, включая изоляцию провода в гофре на последних 2,5–3 метрах от земли. При соединении подкладывайте калёные гроверы под гайки и шайбы под головки болтов. Если используете сварку, то тщательно отбейте окалину и покрасьте место соединения устойчивой к атмосферным влияниям краской или лаком.
- Подсоединение токоотвода. Шину присоедините к заранее подготовленному контуру заземления при помощи сварки, резьбовых соединений или заклепок.
- Проверка сопротивления. С помощью тестера или мультиметра замерьте электрическое сопротивление смонтированного приспособления, которое не должно превышать 10 Ом.
Как любое техническое сооружение, громоотводы требуют к себе внимательного отношения. Поэтому раз в несколько лет проверяйте все резьбовые соединения, подтяните ослабевшие болты и гайки. После частых гроз осмотрите стыки, соединенные сваркой, на предмет разрывов. Минимум один раз в пять лет проводите тщательный осмотр заземления, контролируйте степень коррозии металла. Замеряйте тестером электрическое сопротивление заземлителя.
Таким образом, молниезащита частного дома выполняет важную роль в защите жилища от природных стихийных катаклизмов, в результате которых может не только выйти из строя дорогостоящая бытовая техника, но и загореться само здание. Правильный монтаж грозозащиты оградит строение от возможных пожаров или поражения жильцов электрическим током. Своевременные профилактические работы помогут прослужить конструкции долгое время.
