Защити дом от молнии

Для того чтобы обезопасить свой дом от попадания атмосферного электричества, стоит не только вовремя позаботиться об установке системы молниезащиты, но и периодически поддерживать ее работоспособность.
Система молниезащиты частного лома состоит из двух основных частей - внешней и внутренней. Первая предохраняет от прямого попадания молнии, вторая - от ее наведенных или занесенных разрядов - импульсных перенапряжений в системах электропроводки и компьютерной сети в доме, которые возникают, если молния ударила поблизости.
Активный молниеприемник защищает большой особняк в гористй местностиМолния - это разряд большой мощности, возникающий между разноименными грозовым облаком и поверхностью земли и начинающийся с развития гак называемого лидера - ионизированного канала с хорошей проводимостью. Предсказать его траекторию сложно, можно лишь угадать, куда он стремится. Разряд можно сравнить с иголкой, за которой тянется нитка. Последней в нашем случае является канал молнии - по сути, нагретый до нескольких тысяч градусов сильно ионизированный воздух, образующий идеальную токопроводящую среду между заряженными облаком п поверхностью
земли. В нем протекают импульсные токи огромных величин - до нескольких сотен килоампер - и малой длительности.

Внешняя молниезащита
Система внешней молниезашиты состоит из молниеприемника, который ошибочно называют громоотводом, токоотвода и заземляющего устройства. Молниеприемник является своего рода приманкой для молнии - он буквально вызывает огонь на себя. Токоотвод обеспечивает безопасный отвод электрического импульса огромной силы от молниеприемника к заземляющему устройству, которое, в свою очередь, безопасно распределяет этот импульс в земле.

Молниеприемники
Молниеприемники бывают пассивные и активные. Классический пассивный одностержнеоой молниеприемник представляет собой штырь из стали, укрепляемый на коньке крыши или рядом с ним. Такая форма способна концентрировать заряженные частицы на острие, а материал хорошо проводит ток. Пассивный молниеприемник изготавливают из обычной пли нержавеющей стали. Устройство из нержавеющей стали дороже, но долговечнее и прочнее, имеет хороший внешний вид и не подвержено коррозии. Еще один гип пассивного молниеприемника - молниезашитная сетка. Это круглые металлические прутья, уложенные на кровлю с шагом не более 6 м и соединенные между собой в местах пересечения. Они должны проходить по коньку крыши и ее фронтонным элементам или краям. Преимущество такого молниеприемника в том, что он незаметен на крыше и, следовательно, не портит внешний вил всего дома. Лучше, если молниезашитная сетка изготовлена из меди: коррозия обычной стали приводит к появлению потеков па кровле. Существует и такой тип пассивного молниеприемника, как тросовый. Металлический трос натягивают между двумя мачтами-молниеотводами. Зона защитвы такого молниеприемника ограничивается пространством между этими двумя мачтами и двумя конусами в центре установки мачт. Такое устройство чаще всего применяют для длинных и узких сооружениий. Однако частные дома, как правило, имеют другую форму.
Два штыревых молниеприемника на крыше частного дома - классическое решение организации молниезащитыНельзя использовать вс качестве молниеприемника кровлю из металлочерепицы, "оцинковки" или меди. Прямой удар молнии в такую крышу, скорее всего, повреди ее, высока вероятность и пожара. Металлическую кровлю можно для выравнивания потенциалов связать лишь с токоотводами системы молниезащиты, но соблюдая технику безопасности.
Активные молниеприемники крепятся на невысоком металлическом стержне. Принцип их работы состоит в использовании разности потенциалов, образующихся между грозовым облаком и поверхностью земли.
Активные молнпеприемники с усилителем напряжения увеличивают эту разность в локальной точке - на конусе. При этом никакие внешние источники электроэнергии не используются. Если грозы нет, активный молниеприемник бездействует. Но когда напряжение электрического поля достигает критического значения, это устройство отправляет опережающий разряд в сторону молнии  и "ловит" ее над защищаемой территорией. Другими словами, во время грозы активный молниеприемник за счет ионизации узкой зоны над вершиной конуса ведет себя подобно пассивному молниеприемиику большой высоты. Зона зашиты активного молниеприемника обычно представляет собой длинный усеченный конус и превышает радиус зашиты пассивных молниеприемников благодаря использованию предупредительных разрядов.

Токопроводы
Токопроводы производят из обычной из оцинкованной стали, а также из меди. Обязательиые требования - малое сопротивление,достаточная механическая прочность материала и диаметр не менее 6 мм. Желательна шикая коррозионная способность. Это связано с тем, что токопроводы во время службы находятся мол воздействием ветровых нагрузок, осадков и т.п., и неблагоприятные погодные факторы способны преждевременно вывести систему из строя. Компании, специализирующиеся на профессиональных системах молниезашиты, рекомендуют использовать в качестве токопроводов только круглые пруты из меди или оцинкованной стали. Одиночные молниеприемники принято соединять с заземляющим устройством с помощью двух токопроводов. Это гарантирует более высокую надежность системы и меньшую нагрузку на ее отдельные компоненты. Всего для частного лома используют от двух до шести токопроводов.

Классическая схема молниезащиты частного домаЗаземление

В частном ломе заземление является общим для системы электроснабжения, а также для внешней и внутренней молниезащиты. А требования к электрической и молниезашитной частям различны. Чтобы обеспечить защиту от поражения электрическим током, заземление должно иметь сопротивление не более 4 Ом. Для эффективной молниезащиты более важным параметром является не сопротивление, а площадь заземления. Лучший вариант - замкнутый контур, присоединенный к нескольким металлическим штырям, которые вбиты в землю на глубину более глубины промерзания. Штыри соединяются между собой полосой, после чего весь контур заземления засыпается почвой. На поверхность выходят только несколько отводов, к которым присоединяются токопроводы заземления и общий защитный ноль - провода заземления здания. Когда молния попадает в молниеотвод, ее заряд равномерно распределяется по всему контуру заземления и уходит в землю.
Менее удачный вариант - разместить один-два штыря на небольшом расстоянии. Если молния попадет на участок, может возникнуть значительное шаговое напряжение, которое небезопасно для находящихся там людей.
Идеальный материал для зазаемления - специально предназначенные для этого штыри из стали,покрытые толстым - до 300 мкм - слоем мели высокой прочности. Такая поверхность делает их практически вечными, поскольку сталь под ней не не подвержена коррозии. Правда, стоят они дорого. Штыри из обычной стали - не лучшее решение, поскольку в земле они подвергаются интенсивной коррозии и быстро разрушаются.

 

 

 

 


В соответствии с нормативными документами степень обеспечения защиты молниеприемником в пределах зоны, ограниченной углом 60°, составляет 95 %. Для малоэтажных домов такая степень защиты считается достаточной. Чтобы надежно защитить частный дом, рекомендуют установить два штыревых устройства на коньке крыши либо вблизи него на расстоянии не менее 3 м друг от друга.

Схема молниезащиты с двумя штыревыми молниеприемниками Схема молниезащиты с тросовым молниеприемником Схема молниезащиты с активным молниеприемником

Внутренняя молниезащита
Такая защита заключается в установке специальных устройств - разрядников, снижающих наведенные в проводных сетях дома импульсные токи до приемлемых значений. В идеале разрядниками нужно обеспечить каждую проводную систему частного дома - электроснабжение, компьютерные сети, спутниковое телевидение, сигнализацию. Иногда эти устройства устанавливают только для силовых сетей электроснабжения. В это случае один из контактов разрядника прсоединяют к фазномц проводу, другой - к защитному заземлению.
Выбор разрядников для внутренней молниезащиты лучше поручить профессионалам. Дело в том, специалисты разделяют два типа импульсов - наведенный и занесенный, которые различаются по длительности и, соответственно, вредному воздействию на оборудование. Возникновение того или другого типа зависит не только от того, в какой именно близко расположенный к частному дому объект ударила молния, но и от вида силового ввода в здание и ряда других причин. Кроме того, для каждого типа проводной системы, будь то компьютерная или электрическая сеть, имеются свои вилы разрядников.


 

 

 

Элемент молниезащитной сетки. Держатели в нескольких точках имеют электрический контакт с металлочерепицей для уравнивания потенциалов Место крепежа молниеприемника к дымоходу. К штырю из нержавеющей стали присоединены два медных токоотвода Место соединения токоотвода с заземляющим контуром в бюджетном решении. И токоотвод. и заземление выполнены из оцинкованной стали

 


Сколько стоит система молниезащиты
В стоимость системы внешней молниезащиты входит стоимость проекта, материалов, а также монтажных работ.

Экономичная система молниезащиты
Экономpeшение предусматривает самостоятельное сооружение системы из стальных профилей и прутков. Схема в общем не отличается от собранной на основе специально предназначенных для этой цели компонентов, а ее стоимость в несколько раз ниже фирменной системы экономклаеса. Решив самостоятельно приступить к созданию такой системы, необходимо запастись круглыми и прямоугольными стальными заготовками соответствующего сечения (таблица 1).
Соедииения молниеприемника, токоотводов и заземления сваривают. Крепление токопровода к крыше лучше всего производить хомутами из мягкого материала, который затем приклеивается к кровельному материалу. Это позволяет выполнить крепеж без отверстий в кровле. Крепеж токоотводов к фасаду можно выполнить скобами или хомутами,
Элементы молниезащиты, находящиеся под воздействием атмосферных осадков, лучше покрыть краской - тогда их срок службы увеличится, а внешний вид - улучшится. Стоимость такой молниезащиты составляет несколько тысяч рублей, включая монтажные работы. Но при этом срок службы такой молниезащиты невелик и составляет 5-15 лет. Вдобавок придется решить задачу- забивания штырей в землю.
В фирменных системах штыри допускают их удлинение путем свинчивания, а форма торца позволяет использовать электромолоток. Железные штыри можно забить в землю с помощью кувалды, но на небольшую глубину, что, конечно же, повлияет на сопротивление заземления.
молниезащиты среднего класса

Система защиты среднего класса
Система защиты среднего класса на базе разработанных дял этого  компонентов включает в себя пассивные молниеприемники из нержавеющей стали, оцинкованный тонкий прут для устройства токовода, оцинкованную полосу для присоединения к зазаемляюшим стержням из омедненной стали и оцинкованные хомуты для соединения составных частей системы. После нескольких лет службы желательно раз в год проводить проверку работоспособности системы. Это связано с возможной коррозией ее элементов, после того как разрушается слой цинка.

Система высокого уровня
Такая система может быть оборудована пассивным, либо активным молниеприемником. Система с пассивным молниеприемником от молниезащиты среднего класса отличается материалом токопроводников и соединительных элементов. Для них используют круглый, медный прут, из этого же металла изготавливают полосу для присоединения к заземляющим стержням. Сами стержни и молниеприемник делают из омедненной стали и нержавейки. Соединительные элементы - из "морской" латуни. По словам специалистов, такая система служит более 30 лет и не требует ухода.
Система с активным молниеприемником в дополнение к медным составным частям включает активный молниеприемник. Система такой конфигурации чаше всего гарантирует защиту не только вашего дома, но и близлежащих строений.

  

По материалам журнала "Приватный дом"