Пассивная молниезащита дома: инструкция и принцип работы Строительный портал

Пассивная молниезащита дома: инструкция и принцип работы

Как сделать громоотвод для частного дома?

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:

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.

  1. 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.
  2. Вкопайте в землю железную бочку или лист толстой нержавеющей стали.
  3. 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.

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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.
  4. Подсоединение токоотвода. Шину присоедините к заранее подготовленному контуру заземления при помощи сварки, резьбовых соединений или заклепок.
  5. Проверка сопротивления. С помощью тестера или мультиметра замерьте электрическое сопротивление смонтированного приспособления, которое не должно превышать 10 Ом.
Читать еще:  Устанавливаем керамический плинтус в ванную

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.

Принцип работы, комплектующие и установка активной молниезащиты

Несмотря на высокий уровень развития технологий, жизнедеятельность человека во многих аспектах «привязана» к природным явлениям. Так, например, защита от удара молнии — обязательный фактор безопасности при постройке как жилых, так и промышленных зданий. В качестве одного из наиболее эффективных средств по решению этой задачи рассматривается активная молниезащита.

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.

Молния — чрезвычайно опасное явление с хаотичной локализацией. Попадание такого разряда в здание способно не только вывести из строя всю электронику, но и поразить людей, находящихся внутри. Молния может стать причиной повреждения или возгорания самой конструкции постройки. В таком контексте вполне естественно, что громоотвод — обязательный элемент защиты современных зданий.

Разновидности молниезащиты

Исходя из специфики функционирования и конструкции систем молниезащиты, их можно разделить на две категории:

  1. Пассивная защита. Состоит из простого молниеприемника (металлический шпиль), токопровода и заземления. Так как молния попадает с большей вероятностью в объекты на возвышении, шпиль монтируется на крыше здания, а после попадания в него молнии просто уводит поток частиц в землю.
  2. Активная защита от молнии — предполагает более сложную конструкцию молниеприемника, но в остальном аналогична предыдущему варианту.

Основное отличие между типами защиты заключается в том, что в первом случае расчет идет на вероятность удара в молниеприемник, в то время как во втором случае система сама провоцирует удар молнии.

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.

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.

Определение уровня защиты объекта от попадания молнии

Как и большинство систем, молниеотвод активного типа монтируется в условиях необходимого уровня защиты объекта от попадания молнии. Этот критерий требует индивидуального расчета — следует учитывать ряд факторов:

  1. Среднегодовая продолжительность гроз. Речь идет о том, что в зависимости от территориального расположения вероятность поражения конкретного строения будет меняться. Соответственно, чем дольше и чаще происходят грозы, тем выше вероятность попадания разряда.
  2. Плотность попадания молний. Показатель рассчитывается на километр площади. Чем выше плотность молний, тем более мощной молниезащиты требует здание.
  3. Особенности рельефа. Важным при расчетах будет и конкретное расположение объекта на ландшафте. Специфика явления такова, что большему риску подвержены строения, расположенные на возвышенностях.
  4. Используемые материалы. Использование металлических кровельных материалов и обилие металла среди элементов каркаса способны повлиять на вероятность попадания молнии.

Более подробную информацию по вопросу можно почерпнуть из нормативного документа «Инструкция по молниезащите зданий, сооружений и промышленных коммуникаций» СО 153-34.21.122-2003. Однако стоит принять во внимание, что применение данной системы на территории РФ отдельно не регламентируется. Это важно учитывать как на этапе вычисления уровня защиты объекта, так и во время монтажа самой системы.

Подбор комплектующих

Если подготовительная сторона вопроса ясна, можно переходить к подбору комплектующих частей для формирования системы. Первое, что следует определить — схема молниезащиты.

В большинстве случаев система будет состоять из следующих элементов:

  1. Активный молниеприемник — основная часть всего молниеотвода, которая устанавливается непосредственно на крыше строения. От качества этого элемента будет зависеть эффективность работы всей системы. Его конструкция может отличаться большей или меньшей сложностью (количество излучающих электродов, конденсаторы и пр.), поэтому при выборе важно рационально соотнести желание сэкономить и реальную эффективность работы.
  2. Токоотводы — части системы, предназначенные для передачи переданного на приемник заряда к заземлителю. При их выборе необходимо обращать внимание на качество материалов изготовления, диаметр элементов. При прохождении энергии заряда молнии токоотводы будут нагреваться до высоких температур, из чего и следует исходить в процессе подбора компонентов.
  3. Заземлитель — важный элемент, который осуществляет непосредственную передачу энергии молнии в землю. Конструкционно — эта часть не отличается сложностью (металлический стержень необходимой длины), однако при выборе необходимо обратить внимание на материал. Например, стальные заземлители могут покрываться слоем меди, что способствует повышению их эффективности.
Читать еще:  Как самостоятельно повесить карниз для штор

Здесь же можно упомянуть и элементы крепежа, которые стоит выбирать, исходя из качества изготовления.

Правила установки

Что касается непосредственной установки молниезащиты, здесь важно учитывать ряд факторов. Молниеприемник должен быть закреплен на высоте. Речь идет о том, что этот элемент важно расположить как самый высокий объект в защищаемой зоне: несмотря на активный принцип действия, это будет способствовать увеличению его эффективности. Количество токоотводов должно соответствовать количеству приемников — важно обеспечить их равномерное распределение по каркасу строения.

Несмотря на то, что повышенная эффективность активной молниезащиты — предмет дискуссий, все большее число людей отдают ей предпочтение, но выбирать систему защиты дома от молнии необходимо индивидуально.

Пассивная молниезащита дома: инструкция и принцип работы

Молния – это привычное явление, которое постоянно встречается в нашей жизни. Молния и молниезащита — это два понятия, которые дополняют друг друга. Одновременно на планете происходит до нескольких тысяч ее разрядов. Обычно средняя сила молнии достигает нескольких тысяч ампер. В некоторых случаях фиксировались разряды, которые достигали 200 тысяч ампер.

Если этот удар придется на крышу здания, тогда молния наверняка вызовет пожар. Молнию может притягивать любой металлический предмет, который находится на крыше здания. Этим предметом может послужить антенна, которая установлена практически на каждом доме. Попав в него, молния разогревает его до огромных температур. В результате чего может вспыхнуть рубероид или стропила, которые располагаются на кровле. Избежать этого вам поможет пассивная молниезащита.
Бывают случаи, когда молния попадает в дом, но пожара не происходит. В этом случае, несомненно, может выйти из строя проводка, которая повлечет за собой возгорание электроприборов. Пассивная молниезащита поможет вам справиться с этими проблемами и надежно защитит ваше здание.

Молния и молниезащита

Каждый хоть раз задумывался, зачем нужна молниезащита? На самом деле ее важность сложно переоценить. Она имеет низкую цену, и установка занимает всего несколько часов. С другой стороны, молниезащита деревянного дома обеспечит надежную защиту вашего сооружения и предотвратит возгорание здания. После этих фактором многие все же задумываются, нужна ли молниезащита для их здания.

Многие считают, что вероятность попадания молнии в их здание достаточно мала. Другие жители просто не задумываются о ее последствиях. Поэтому для того чтобы правильно оценить возникшую ситуацию необходимо разобраться в этом вопросе.

Важно! Если поблизости есть строение, высота которого на два этажа превышает ваше строение, тогда о молниезащите можно не задумываться, так как молния попадет именно в него.

Жильцы крыши домов, которых покрыты металлической кровлей обязательно должны задуматься о безопасности. Многие думают, что площадь кровли, которая покрыта профнастилом обеспечит безопасное распределение заряда, но это не так. Даже если кровля имеет площадь в несколько сотен квадратных метров, при прямом попадании покрытие может раскалиться до очень высокой температуры. Температуры, которая образуется в результате попадания будет вполне достаточно для того, чтобы произошло возгорание.

Наибольшее ударам молнии подвергаются высокие дома. Очень часто во время грозовой активности молния попадает в те дома, которые находятся вдали от основного жилого массива. Если ваша дача располагается вдали от других построек, тогда вам лучше обезопасить дом громоотводом.

Что следует знать о категории молниезащиты?

Специалисты разработали специальную классификацию зданий, которые нуждаются в молниезащите. Все постройки можно разделить на несколько категорий:

1 категория: К этой категории относится часть промышленных зданий и сооружений, в которых работают со взрывоопасными веществами.

2 категория: К ней относятся склады с топливом, ГСМ, комбикормовые и мукомольные цеха.

3 категория: Она считается наиболее распространенной. К ней относятся детские сады, больницы, трубы промышленных предприятий и отдельно стоящие дома, высота которых превышает 30 метров.

Те здания, которые не попадают в эти категории можно считать условно безопасными. Условно потому что по статистическим данным малая часть попаданий молнии приходится и на эти постройки.

Доверять установку молниезащиты лучше специалистам, которые уже не первый год занимаются этими работами. Специалисты помогут вам обезопасить свое жилище и защитят его от попадания молнии. У внутренняя молниезащита, ситуация аналогичная.

Пассивная молниезащита

Молниезащита пассивная считается классической и более традиционной. Ее легче оборудовать и установить, нежели активную. Она пользуется спросом среди потребителей уже долгое время. Хоть она и имеет простое устройство, она все равно обеспечивает надежную защиту здания.

Пассивная молниезащита заключается в установке на крыше устройства, которое перехватывает заряды. Чтобы пассивная молниезащита надежно вам служила долгие годы, необходимо чтобы она соответствовала ряду требований. Вот основные требования, которым она должна соответствовать:

  1. Перед введением молниеприемника в эксплуатацию необходимо проверить его исправность. Также его следует проверить на соответствие стандартам. Обычно молниеприемник изготавливают из алюминия, меди или оцинкованной стали. Диаметр каждого стержня не должен быть меньше 12 миллиметров. Стержень должен иметь длину в 15 сантиметров.
  2. Молниеприемник необходимо крепить на определенной высоте. Основываться следует на особенности строения, на котором вы производите монтаж устройства. Также следует учитывать тип кровли. От него будет зависеть размещение системы в нужной точке.
  3. Для того чтобы обеспечить объекту максимальную защиту вам следует рассчитать необходимое количество молниеприемников. На любом сооружении должно находиться не менее 3 токоотводов.

Типы системы молниезащиты

Пассивная молниезащита частного дома включает в себя несколько типов системы. На данный момент существует два основных типа пассивной молниезащиты. К этим типам относят:

  1. Стержневой одинарный молниеприемник (металлический штырь); Он представляет собой обычный стержень, который необходимо установить на крышу здания. К этому стержню присоединяют два токоотвода. Каждый молниеприемник должен защищать отдельный участок. Поэтому их количество непосредственно будет зависеть от площади здания. Эти молниеприемники обычно используют для зданий, которые имеют несложную архитектуру.
  2. Молниеприемник в виде троса; Тросовый молниеприемник представляет собой натянутый трос, который находится на опорах. К каждому концу троса присоединяют токоотводы. Иногда конструкция может устанавливаться с замкнутым контуром. Защитный объект должен находиться внутри контура это обеспечит ему наибольшую защиту. Этот вид молниеприемника обычно используют для невысоких строений.

Активная и пассивная молниезащита

На сегодняшний день имеются успешные методики защиты зданий и сооружений от последствий негативного воздействия природного явления, которое называют молнией. Для чего на практике применяют системы пассивной или активной молниезащиты.

Природа образования молний

Природное явление под названием молнии представляет собой протекание электрического разряда с колоссальной энергией через воздух от грозовых туч и облаков в землю.

Основой проявления молний служит накопление электростатической энергии в несколько гигавольт от ионизации паров воды в облаках под воздействием солнечных лучей. При накоплении определенного количества электростатического заряда происходит ионизация атмосферного воздуха между облаками и землей, в результате чего происходит лавинообразный электрический пробой, который представляет поток направленных электронов размерами всего в несколько десятков миллиметров в диаметре.

Этот высокоэнергетический поток электронов силой до нескольких тысяч ампер и представляет главную угрозу поражения разрядом электрического тока людей и животных, а также способен при попадании в здания и сооружения причинить значительный ущерб конструкциям и находящемуся там оборудованию или стать причиной пожара.

Молниезащита

Комплекс специальных мероприятий и технических приспособлений, предназначенных для защиты людей и оборудования, а также конструкций зданий и сооружений от воздействия атмосферного электричества называют молниезащитой.

Система внешней молниезащиты представляет собой токопроводящие конструкции, специально смонтированные в верхних частях строений для обеспечения перехвата молний и отвода её энергии в землю.

Эффективность защиты с помощью таких конструкций обуславливается, прежде всего, их количеством и плотностью покрытия, а также особенностями строений зданий и сооружений. Поэтому такие системы токопроводящих конструкций принято называть пассивной молниезащитой.

Пассивная молниезащита состоит из следующих элементов, таких как:

  • устройство молниеприемника, которое служит для притягивания и приема атмосферного электростатического разряда;
  • линии токоотводов, играющие пусть и второстепенную, но важную роль по отводу энергии силы тока при попадании молний в молниеприемник;
  • заземлители, призванные обеспечить безопасную утилизацию электрического разряда молнии и предотвратить ее опасное растекание по земле.
Читать еще:  Кабель для розеток

Молниеприемник или молниеотвод в зависимости от ряда технических условий может быть выполнен в виде:

  • металлического стержня, закрепленного либо на отдельно стоящей опоре, либо на самой высокой точке здания, причем количество таких стержней рассчитывается для каждого объекта индивидуально;
  • токопроводящего троса, натянутого между крайними опорами в верхней части крыши;
  • токоприемной сетки, выполненной с определенным шагом по поверхности кровли, который, как правило, применяется для плоских крыш с большой площадью поверхности.

Токоотводы представляют собой металлические проводники для соединения различного вида молниеприемников с заземлителями. Рекомендуется для этого использовать стальную проволоку сечением не менее 8 мм в диаметре, достаточную для безопасного кратковременного прохождения больших значений электрического тока.

Заземление молниезащиты может представлять собой как отдельные заземлители, так и их систему, состоящую из нескольких электродов соединённых между собой, причем допускается подключать токоотводы к уже существующему контуру заземления здания, но с использованием специальных разрядников.

Гарантия надежной работы системы пассивной молниезащиты по обеспечению безопасности на объектах обуславливается, прежде всего, полнотой выполненных расчетов по количеству и расстановке молниеприемников, а также качеством монтажа основных элементов.

Активная молниезащита

Главным отличием и основным элементом системы активной молниезащиты является активный молниеприемник, представляющий собой непросто металлический стержень, а специально выполненное устройство. В остальном системы активной и пассивной молниезащиты имеют схожее строение.

Активный молниеотвод представляет приспособление со встроенным электронным устройством, способным самоактивироваться при приближении грозовых туч.

Принцип действия такого прибора основывается на создании высоковольтных импульсов вокруг головки молниеприемника под воздействием возникающих во время грозы полей статического электричества, что в свою очередь, способствует обратной ионизации окружающего воздуха, чем и вызывается эффект притягивания разрядов молнии.

Для монтажа активного молниеприемника не требуется особых условий, достаточно, чтобы он был закреплен на высоте не менее одного метра выше самой высокой точки здания, причем для этого вполне подойдут металлические стержни существующего пассивного молниеотвода.

Различия в системах

Хотя по основным параметрам и по строению элементов пассивная и активная молниезащита внешне очень схожи, но все-таки имеются ряд значительных расхождений как в технических характеристиках, так в затратах при построении данных систем безопасности, а именно:

  • по принципу действия – активная электронная система создает более высокую электрическую напряженность, способствуя большей обратной ионизации окружающего воздуха;

  • по радиусу действия – активная головка молниеотвода способствует увеличению покрытия зоны безопасности в 4 раза, по сравнению с пассивным молниеприемником;
  • по зоне защиты – активные молниеотводы покрывают в 8 раз больший объем пространства вокруг себя, в отличие от пассивного;
  • по количеству токоотводов и заземлителей – для одного пассивного молниеприемника требуется не менее двух, а для активной головки достаточно от одного до двух проводников;

  • при проектировании – для расчета активной системы защиты от молний, достаточно взять радиус защищаемой площади, согласно паспортных данных электронной головки, а для пассивной молниезащиты требуется сложная методика расчетов, которая должна учитывать множество различных технических параметров;
  • по общей стоимости – за счет покрытия одной электронной головки молниепрмемника большей площади, активная защита от молний значительно дешевле пассивной как при капитальных затратах и при монтаже, так и в дальнейшей эксплуатации.
  • Суеверия, связанные с молниями и грозами, как ни странно, не исчезли после того, как была полностью изучена природа этих явлений.

    В результате встречаются случаи, когда владельцы частных домов пренебрегают молниезащитой, предполагая, что по «совершенно точным данным» удар молнии их владениям не опасен.

    Молния и опасность, которую она представляет

    На каждый квадратный километр пространства по данным российских исследователей в год приходится по 2-3 удара молний. Эти данные должны насторожить беспечных граждан, тем более что температура образующегося ионизированного канала составляет 30 тысяч градусов и выше. Напряжение разрядов способно достигать 150 миллионов вольт, а сила тока – 200 тысяч ампер!

    Конечно, такой силой обладает далеко не каждый разряд, однако, даже в десять раз меньшие значения способны причинить значительный ущерб. Главная опасность при ударе молнии это угроза здоровью и жизни людей. Кроме того, мощные разряды способны стать причиной пожаров, вывести из строя электропроводку дома, дорогостоящую технику.

    Пассивная молниезащита

    В большинстве случаев в частных домах применяется пассивная молниезащита, получившая свое название от принципа действия. Такое устройство самостоятельно не производит никаких действий и функционирует лишь в тех случаях, когда в него попадает разряд.

    Пассивная молниезащита может быть весьма эффективной, если речь идет о защите от разряда небольшого и компактного строения, не имеющего сложной пространственной геометрии.

    Пассивная молниезащита состоит из следующих элементов:

    Конструкция пассивной молниезащиты зависит от типа молниеприемника.

    Стержневая молниезащита

    Это наиболее привычный вид молниезащиты. Молниеприемником выступает металлический высокий вертикально установленный штырь. Он может быть как цельным, так и полым, в последнем случае трубка на конце запаивается.

    Стержневой молниеприемник может устанавливаться непосредственно на крыше объекта, либо быть выносным и монтироваться рядом с домом.

    • Технология гидроизоляции крыши с использованием кровельного битума приводится по этой ссылке.
    • В данной публикации мы подробно рассказываем об особенностях тепло- и пароизоляции Изоспан.
    • О том, какого цвета может быть сайдинг для отделки Вашего дома, можно узнать здесь.

    Тросовая молниезащита

    Иногда в качестве молниеприемника выступает закрепленный на опорах (двух или более, в зависимости от протяженности) трос.

    Сеточная система

    По сути сеточная система является усовершенствованным видом тросовой защиты. Токоприемником в такой системе выступает не один трос, а целая плоскость, состоящая из переплетения круглых в сечении или полосовых проводников. Специалисты отмечают, что сеточные системы способны эффективно защитить здание со скатной или плоской крышей, однако обязательным условием является соблюдение всех правил монтажа и применение высококачественных материалов.

    К недостатком сеточной системы следует отнести сложность очистки от снега кровли, на которую уложены токоприемники.

    Активная молниезащита

    Этот тип молниезащиты пока можно отнести к категории новинок на российском рынке, тем не менее эффективность, с которой работают подобные устройства, делают его все более популярным.

    Кроме того, активная молниезащита способна эффективно работать в тех случаях, когда архитектурное решение здания предполагает наличие шпилей и башен, дом декорирован флюгерами, или на крыше установлена антенна.
    Активная молниезащита так же, как и пассивная, имеет токоотвод и заземление, однако, действие ее токоприемника принципиально отличается от традиционной схемы.

    Действующим элементом является так называемая «головка» токоприемника, в которой размещается специальное устройство, искусственно создающее электрические разряды. В результате воздух вокруг устройства ионизируется и получает способность «притягивать» разряды.

    Сравнивать стоимость установки пассивной и активной молниезащиты можно только с привязкой к конкретному объекту, поскольку разные конфигурации, высота и площадь зданий требуют значительно отличающихся друг от друга решений.

    В то же время установка активной молниезащиты требует меньше времени и трудозатрат, а также она требует меньшего количества материалов. Для тех, кто заботится о внешнем виде своего дома и участка, важным окажется и то, что активная молниезащита выглядит эстетично и не нарушит гармонии созданного образа.

    Проверка эффективности молниезащиты

    Каждый домовладелец хотел бы знать, можно ли считать установленную систему молниезащиты надежной? Проверить ее эффективность можно опытным путем, однако подобные испытания проводятся специализированными организациями, имеющими соответствующие разрешительные документы. Итогом проверки работы системы молниезащиты становится выдача письменного заключения.

    В идеале же молниезащита должна иметь паспорт, в котором содержится полная информация о системе:

    • схема прокладки проводников и ее описание,
    • схема расположения все молниеприемников, входящих в систему,
    • данные о соединительных креплениях, применяемых при монтаже системы,
    • информация о сопротивлении разрядников и заземлителей.

    Такой паспорт не только является основанием для официального запуска в эксплуатацию молниезащиты частного дома, но и позволяет избежать осложнений при обслуживании системы, проведении ремонтных работ и замене неисправных участков. Наличие полной информации позволяет производить все эти действия без задержек и лишних хлопот.

    При монтаже молниезащиты специализированными строительными организациями, на систему выдается исполнительная документация, в которой содержится более полная информация, включающая в себя описание выполненных работ, сертификаты качеств на используемые при монтаже материалы и копии разрешительных документов организации, подтверждающих ее право на подобную деятельность.

    Ссылка на основную публикацию
    Adblock
    detector