Защищаем частный дом от молнии – обзор хорошего громоотвода

Перед тем как рассматривать процесс расчета и установки громоотвода в частном доме, нужно узнать физические причины явления. Это позволит лучше понимать все действия и возможные последствия при нарушениях разработанных инструкций.

Громоотвод в частном доме

Блок: 1/7 | Кол-во символов: 260
Источник: https://krysha-expert.ru/gromootvod-v-chastnom-dome

Откуда появляются молнии

Упрощенно физику процесса можно описать так: источником молнии являются кучево-дождевые облака.

Во время грозы они превращаются в своеобразные гигантские конденсаторы. На верхней плюсовой части в виде кристаллов льда скапливается огромный положительно заряженный потенциал ионов, а в нижней минусовой области собираются отрицательные электроны в виде водяных капель.

Во время разряда (пробоя) этого природного аккумулятора между землей и грозовым облаком появляется молния —

громадный электрический искровой разряд:

Протекать этот разряд всегда будет по цепи наименьшего локального сопротивления электрическому току. Факт общеизвестный и проверенный. Такое сопротивление бывает обычно у высотных построек и деревьев. Чаще всего именно в них и ударяет молния.

Блок: 2/4 | Кол-во символов: 803
Источник: http://bydom.ru/news/read/kak-sdelat-molnieotvod-gromootvod-dlja-chastnogo-doma-ili-na-dache.html

Что такое гром

Защита от молнии в частном доме

Частным дом – надежный хранитель семейного очага и уюта. Но для того, чтобы чувствовать себя в нем максимально комфортно и безопасно – важно надежно защитить его от поражения громовыми разрядами. Даже если постройка находится в густонаселенном поселке и другие дома расположены совсем рядом, это не может служить защитой от ударов молнией. Защита от молнии в частном доме достигается только лишь одним единственным способом – установкой специальной системы громоотводов и заземления.

Типы защиты от молнии

Существует два основных типа конструкций, которые включает в себя защита от молнии в частном доме. Различают наружную защиту и внутреннюю. Каждая из конструкций имеет свои особенности, и могут применяться одновременно.

Наружная молниезащита

Конструкция наружной защиты от молний представляет собой систему, собранную из молниеприемника, токоотвода и контура заземления. Молниеприемником может служить металлический стержень, поднятый над самой высокой точкой дома не менее чем на 2 метра. Также в качестве молниеприемного контура может использоваться собранная из стальных прутьев решетка, уложенная на кровле дома. Шаг ячейки такой сетки не менее 2 метров. Диаметр применяемых стальных прутьев в диапазоне 8 – 10мм². Собранная сетка укладывается на специальные вертикально поднятые опоры так, чтобы пространство между поверхностью кровли и данной конструкцией было не менее 1 метра.

Если крыша перекрыта металлическим настилом – то молниеприемником может служить сама кровля. Для этого выполняется дополнительное соединение покрывных листов, чаще всего используется сварка. После выполняется как минимум два подключения к токоотводу.

Токоотвод – это проводник, который соединяет молниеприемник и контур заземления. В качестве этой детали может использоваться арматура железобетонных конструкций здания, специальные изолированные кабеля или металлические наружные конструкции, которые достаточно удалены от входа в дом.

Контур заземления выполняется в соответствии со специальными нормами МЭК 62305-3. Согласно нормам ГОСТ и изложенных в РД 34.21.122-87, пунктах 2.11, 2.6, 2.7, 2.12, в отдельных случаях возможно использование железобетонного фундамента в качестве контура заземления. Перед тем, как сдавать систему в эксплуатацию, проверяется величина электрического сопротивления. Если показатель превысил отметку 4 Ом, проверяется надежность соединений, возможно, заменяются или добавляются токоотводы, а также усиливается контур дополнительными стержнями или металлическими уголками, вбитыми в землю.  

Внутренняя молниезащита

Внутренняя защита – это специальная модульная автоматика, которая исключает попадание импульсного сверхтока в электрическую сеть дома через центральную линию электропередач. Устройства устанавливаются в щиты распределения и визуально сильно похожи на обычные автоматические выключатели. Но в отличие от последних, ограничители напряжения не имеют рычага отключения. Чтобы правильно выбрать модель и мощность автоматики, необходимо иметь специальные навыки и знания. Поэтому не стоит экспериментировать самостоятельно. В лучшем случае это закончится просто лишними затратами денег и времени.

Не зависимо от того, какой способ защиты нужно установить, важно выполнить работу правильно и в соответствии с установленными нормами. В противном случае, конструкция не  сможет защитить дом от повреждений молнией. Наша компания с 2008 года работает в сфере разработки, сборки и установке систем заземления, как бытовых, так и промышленных объектов. Специалисты смогут быстро и точно определить все необходимые параметры системы громоотвода и выполнить ее в точности с нормами ГОСТ.

Как защитить дом от молнии?

Экология потребления.Усадьба:Прямое попадание молнии в загородный дом — случай редкий, такое происходит раз в несколько лет. Тем не менее стоит обезопасить себя и в обязательном порядке продумать систему молниезащиты еще в самом начале строительства.

Можно ли обойтись без молниеотвода?

Ни в коем случае! По нескольким причинам.

• Вероятность попадания молнии в дом хоть и мала, но все же существует. Особенно если строение возвышается над всеми остальными, находится на вершине холма или на берегу водоема.
• Прямой удар молнии — не единственная опасность во время грозы. Для электрической цепи дома и подключенной к ней техники опасны и попадания молнии в радиусе 200-500 метров: они вызывают сильнейшие электромагнитные возмущения. Способны повредить технике и грозовые перенапряжения, появляющиеся из-за быстрых изменений электромагнитного поля во время грозы.
• Отсутствие молниеотвода может стать причиной отказа в выплате страхового возмещения в случае пожара.

Устройство молниезащиты: есть ли инструкции?

К сожалению, почему-то до сих пор не существует официальных нормативов, оговаривающих рекомендации и требования к устройству молниезащиты частных домов. В каждом конкретном случае проектировщикам и домовладельцам остается полагаться на здравый смысл и опыт электриков. Единственный практический совет, которому нужно следовать неукоснительно: подумайте о молниезащите как можно раньше, еще на этапе проектирования дома и закладки фундамента. В индивидуальных жилых домах молниезащита окончательно устанавливается на стадии разводки электричества по дому.

Устройство молниеотвода: как это сделано

Система молниезащиты состоит из нескольких частей: молниеприемника, токоотводов, заземления и специального оборудования, которое соединено с электрощитком и предохраняет сеть от скачков напряжения. Электрики называют первые три элемента внешней молниезащитой, а устройство в щитке — внутренней.

Молниеприемники самой простой конструкции — металлические штыри, высота которых зависит от высоты и площади здания. Так, для дома высотой 8 м и площадью 80-100 кв.м. понадобится штырь длиной около 1,4 м. Для мансарды-мезонина потребуется отдельный токоприемник, который устанавливается на коньке ее кровли.

Токоотводы присоединяются к молниеприемникам — по два на каждый штырь. К заземлению они должны идти кратчайшим путем. Именно поэтому специалисты настоятельно рекомендуют позаботиться о молниезащите еще на стадии проектирования: при прокладке токоотводов в уже построенном доме на пути могут встретиться окна, к тому же будет затруднительно сделать надежную изоляцию токоотводов и спрятать их во внутренние элементы дома.

Если нельзя проложить токоотводы по кратчайшей траектории, их число увеличивают, а молниеприемники соединяют между собой. Таким образом ток от приемников распределяется по разным направлениям.

Заземлением обычно служит фундамент, где еще на этапе закладки должны быть предусмотрены детали для прикрепления токоприемников. Если таких деталей нет, в фундамент вбивают отдельные штыри и соединяют между собой. Чтобы заземление не подвергалось коррозии, лучше использовать элементы из оцинкованного металла.

Для дома, стоящего на высоком песчаном холме, нужен дополнительный контур заземления: сухой песок — плохой заземлитель.

Помните: металлические оболочки всех подземных коммуникаций коттеджа обязательно должны быть связаны с контуром заземления!

Альтернативные устройства молниезащиты

Модицифицированная и более надежная система молниезащиты по сравнению со штырями — тросовая. На коньках крыши устанавливают два небольших штыря, между которыми проходит неизолированный провод. Вся конструкция служит токоприемником.

На городских зданиях используется еще один вариант — молниезащитная сеть. Это металлическая сетка с крупными ячейками, проложенная по всей площади крыши. Провода обычно бывают убраны в бетонную стяжку крыши. Эта технология подходит и для небольших частных домов, но с поправкой: провода рекомендуется прокладывать поверх материала кровли, иначе после удара молнии крышу придется ремонтировать.

Важно: молниезащитная сеть используется только на неметаллической кровле! За пределами сети не должно быть никаких металлических частей, в том числе сливов.

Металлическая кровля при правильном заземлении может работать как большой молниеприемник. Главное, чтобы под ней не было горючих утеплителей: в месте попадания молнии металл может очень сильно разогреться и даже расплавиться. Кстати, по этой причине лучше все-таки пользоваться другими вариантами молниезащиты: ремонт поврежденной крыши может обойтись недешево.

Считается, что черепичные крыши безопаснее металлических. На самом деле вероятность попадания молнии не зависит от материала кровли. Сама по себе керамика — хороший изолятор, но любой металлический предмет (гвоздь, труба) под слоем черепицы сводит это преимущество на нет, потому что прямой удар молнии легко раскрошит даже самую толстую черепицу.

При строительстве коттеджных поселков может использоваться внешняя система молниезащиты активного типа, которая охватывает сразу несколько зданий. Она основана на принципе ионизации воздуха у молниеприемника и монтируется на специальных мачтах. Молниеприемник активного типа устанавливается на расстоянии 1 м от самый высокой точки сооружения в поселке, зона покрытия активной системы составляет около 80 кв.м.  

опубликовано econet.ru 

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление — мы вместе изменяем мир! © econet

Как защитить свой загородный дом от молнии | Дача

Кара небесная

Термин «электрическая сеть» употребляется не напрасно. Это настоящая паутина, которая опутывает дом проводами и соединяет его через линии электропередачи и подстанции в единую систему. И вся эта сложная сеть подвержена самым разнообразным, в большинстве своем негативным влияниям, как природным, так и техногенным.

Из природных явлений наибольшую опасность несет грозовой разряд – молния. Она представляет собой электрическую искру гигантской мощности. Сила тока в момент пробоя может достигать нескольких сот тысяч ампер. Механизм возникновения молнии изучен довольно хорошо. Между грозовыми тучами и поверхностью Земли возникает разность потенциалов в несколько миллионов вольт. Атмосфера насыщается заряженными частицами – ионами, которые начинают двигаться по направлению от грозового облака к земле. Эти ионы называются лидерами. Они создают канал ионизированного газа. С их помощью молния как бы «нащупывает» траекторию своего распространения, которая проходит по линии наименьшего сопротивления. Чаще всего удар приходится в объект, возвышающийся над другими, так как расстояние от грозовой тучи до твердой поверхности в таком месте меньше. Последствия прямого попадания молнии в дом обычно фатальны.

Чтобы не было мучительно больно…

Молния обладает сокрушительной силой, отразить которую немыслимо. Ее можно только отвести. Для решения этой задачи используют молниеотводы. Молниеотвод состоит из трех основных элементов: молниеприемника, токоотвода и заземления.

Молниеприемники бывают стержневые и сетчатые. В их задачу входит «поймать» электрический разряд. Стержневой молниеприемник имеет вид металлического штыря, который крепится на высокую мачту. Зона гарантированной защиты от удара молнии напоминает конус, высота (h) которого равна расстоянию от верхушки стержня до земли, а диаметр основания равен примерно 2,5 h (рис. 1). Токопроводящий стержень должен иметь низкое сопротивление. Наилучший вариант – стальной стержень с медным покрытием.

Как видно из рисунка, для полноценной защиты протяженных зданий высота мачты должна быть очень большой. Поэтому часто используют другой тип молниеуловителя – это либо натянутый вдоль конька крыши металлический трос, либо металлическая сетка из арматуры.

Имеется вариант установки двух вертикальных молниеприемников с разных концов здания, соединенных металлическим тросом (рис. 2).

Приманка для ионов

Существуют также активные молниеуловители. Так называемая молниезащита с упреждающей стриммерной эмиссией. На рынке представлен целый ряд подобных устройств, как отечественных, так и зарубежных.

 Эти устройства в момент повышения напряженности электромагнитного поля окружающей среды, возникающего при приближении грозы, генерируют поток ионизированных частиц, так называемых восходящих лидеров, которые провоцируют разряд молнии в направлении данного молние­отвода. Производители подобных систем утверждают, что данный способ обеспечивают большую зону защиты, что подтверждается моделированием удара молнии в лабораторных условиях.

Теоретически это как бы увеличивает физическую высоту молниеприемника, увеличивая зону покрытия. Однако существует ряд публикаций, авторы которых сомневаются в этом, приводя свои аргументы. Полной ясности в этом вопросе пока нет, но тем не менее на рынке активные молниеприемники имеются в достаточном количестве.

Закон Ома для сохранения дома

Недостаточно просто «поймать» молнию. Потому что даже правильно смонтировав молниеуловитель, можно добиться только одного – молния ударит в молниеотвод, а не в находящийся рядом объект. Но если не «утилизировать» принятый разряд электричества, который обладает гигантской мощностью, то он, не имея выхода, может разрушить молниеотвод вместе со всем окружающим. Чтобы этого не произошло, молниеприемник должен быть обязательно заземлен.

Задача заземления – соединить молниеприемник с толщей земли. И чем эта толща больше – тем лучше. В идеале заземление должно быть связано с грунтовыми водами.

Если это условие будет выполнено, то электрический разряд пройдет по линии наименьшего сопротивления и растворится, не причинив никакого вреда. В противном случае может стать только хуже. Если сопротивление на пути движения молнии будет высоким, то она постарается «замкнуться» на внутреннюю электрическую проводку дома, что чревато последствиями.

Бытует мнение, что металлическая крыша надежно защищает от удара молнии. Это не совсем так. Сама по себе крыша из металла, металлочерепицы и т.п. токопроводящих материалов, если ее не заземлить, в случае попадания в нее молнии пострадает так же, как и обычная. Но если соединить все металлические компоненты в один контур и подвести заземление с двух противоположных концов крыши, то получится довольно надежный защитный «зонтик».

Опасные наводки

Грозовые разряды несут опасность, даже если молния ударяет не прямо в дом, а рядом. В этом случае возникает сильное возмущение электромагнитного поля, которое наводит в линиях электропередачи мощные импульсные выбросы электрического тока. Это чрезвычайно опасно – ведь сильнейшее электромагнитное поле во всех близрасположенных проводниках вызывает электрические возмущения, которые легко выводят из строя электронные приборы. Особенно уязвимы компьютеры.

Лучший способ – расположить молниеотвод подальше от дома. Но тогда его надо делать выше, чтобы все здание оказалось «под зонтиком», что удорожает конструкцию. В ряде случаев для защиты от подобных неприятностей используют устройства защиты от импульсных перепадов (УЗИП). Эти устройства ставятся непосредственно перед входом в дом и при возникновении опасного перепада напряжения отключают внутреннюю сеть. Это помогает, если молния ударит в близкорасположенную линию электропередачи.

УЗИП должны обладать высокой скоростью реагирования, так как нарастание напряжения при ударе молнии происходит практически мгновенно. Если устройство будет инерционным, то, пока оно сработает, бытовые приборы успеют сгореть. На рынке представлены УЗИП от разных производителей.

От греха подальше…

И в завершение скажем, что кустарю грамотно установить и заземлить молниеотвод довольно сложно. А для защиты двух- или трехэтажного здания без спецтехники не обойтись.

Если вы не обладаете соответствующими знаниями и навыками, то лучше обратиться в одну из фирм, специализирующихся на установке защитных систем. Конечно, это затраты, но в данном случае лучше довериться опыту профессионалов. Кроме того, никто не имеет права запретить вам контролировать ход работ. Но даже если вы располагаете самым передовым молниеотводом, при приближении грозы лучше выключить из сети электроприборы, а если у вас внешняя антенна, то вынуть из телевизора антенный кабель.

Смотрите также:

Молниезащита частного дома: виды и принцип действия

Молнии имеют большую разрушительную силу и об этом знают все, поэтому молниезащита в частном доме станет его надежным защитником.

Когда на небе образуются большие тучи, тогда его пронизывают молнии. Умные люди не боятся молний, потому что при постройке дома они заранее побеспокоились о его защите. Молниезащита частного дома обеспечит надежную защиту от молний.

Молниезащита частного дома

Молниезащита частного дома может быть двух видов. Молниезащита дачи может быть следующих видов:

1. Активная.
2. Пассивная.

Пассивная система считается более традиционной и распространенной. Она состоит из приемника, токоотвода и заземления. При ее обустройстве вам следует учитывать материал, из которого изготавливается кровля.

Активная система имеет немного другой принцип действия. Здесь он должен ионизировать воздух вокруг себя и автоматически перехватывать заряд молнии. Другие элементы, из которых состоит молниезащита дачного дома похожи на пассивную молниезащиту. Отличие заключается только в том, что они имеют больший радиус действия. Эта молниезащита распространена во многих европейских странах.

Молниезащита частного дома может также иметь различные типы молниеприемников. Молниеприемник – это металлический проводник, который принимает на себя удар молнии. Обычно молниеотвод состоит из трех элементов:

• молниеприемника,
• токоотвода,
• контура заземления.

Типы молниеприемников для частного дома

Молниезащита в частном доме своими руками должна состоять из металлических проводников. Их устанавливают на крыше дома для приема заряда молнии. Установка проводника должна проводиться на самой высокой точки здания. Если дом имеет необычную и сложную конструкцию тогда следует установить несколько приемников. Молниеприемник для частного дома может иметь несколько видов конструкции. Вот основные виды конструкций:

1. Металлический штырь для защиты частного дома. Его длина должна составлять от 20 см до 1.5 метра. Устанавливать его можно как на дымовой трубе, так и на коньке крыши. Штырь должен изготавливаться из оцинкованной стали или меди. Площадь сечения этого молниеприемника должна составлять около 100 кв. метров. Этот способ защиты дома от удара молнии подходит для любого типа кровли.
2. Трос для частного дома. Его необходимо натянуть на двух деревянных опорах, которые имеют высоту от 1 до 2 метров. Чтобы конструкция была надежной вместо деревянных опор можно использовать металлические. Этот способ защиты хорошо использовать для деревянных или шиферных крыш.
3. Молниезащитная сетка для частного дома.Ее закрепляют по коньку на крыше дома. По всей поверхности крыши должны располагаться токоотводы из сетки. Этот вид защиты обычно используют для крыши из черепицы.

Молниезащита на даче своими руками схема ее ни чем не отличается от других конструкций. На даче тоже можно устанавливать три вида молниеприемника.

Заземление системы молниезащиты для частного дома

Заземление – это устройство, которое обеспечивает контакт токоотвода с землей. Это обычный контур с тремя электродами, которые связаны между собой. По правилам заземление электроприбором и молниезащиты должно быть общим. Если вы еще не установили эту конструкцию, тогда ее можно легко оборудовать.

Молниезащита частного дома предполагает в себе обустройство заземления. Для его изготовления необходимо взять медь , которая имеет сечение в 50 мм 2. Далее, необходимо выкопать траншею и забить в нее стальные пруты. Глубина траншеи должна составлять 1 метр. Затем можно приварить все соединения этой конструкции.

Важно знать! По правилам заземлитель необходимо располагать не ближе 1 метра от стены и не менее 5 от проходов. Просмотрите и когда проводится проверка молниезащиты, это позволит избежать многих неприятных моментов.

Способы крепления элементов молниезащиты в частном доме

Тросы и провода можно устанавливать двумя способами:

• С использованием натяжной системы.
• При помощи дистанционных зажимов.

Натяжная система может иметь установку жестких анкеров у основания. Расстояние между анкерами может составлять до 30 метров. На плоской кровле молниеприемники могут дополняться дистанционными элементами. Для плоской кровли используют угловые зажимы. На крутых крышах частного дома, которые оборудованы керамочерепицей, очень сложно закрепить зажимы. Здесь необходимо использовать коньковые зажимы, которые подходят по форме.

Токоотводы необходимо связывать между собой. Также они должны закрепляться между собой при помощи винтовых зажимов.

Рекомендуем ознакомиться со статьей монтаж молниеотвода частного дома. 

Советы по уходу за молниезащитой дачного дома

Молниезащита частного дома предполагает в себе тщательный осмотр всех элементов. До начала сезона гроз вам следует осматривать все участки молниеотвода. Также при необходимости необходимо производить замену и окрашивать поврежденные части конструкции.

Раз в 3 года следует проверять осмотр составных частей конструкции. При необходимости можно подтянуть ослабевшие соединения. Раз в 5 лет нужно вскрывать заземляющие токоотводы. Если на деталях сечение уменьшается на треть тогда нужно заменять составные элементы.

Прочитайте также молниезащита многоэтажного дома. 

Как сделать громоотвод (молниеотвод) в частном доме

Очень важный пункт в электрической цепи дома. Если в многоквартирном доме этим занимается организация, обслуживающая электрическую сеть, то в частном жилище придется взять ситуацию в свои руки.

Молния — природный разряд электричества. Сила молнии такова, что на краткие наносекунды своего существования она сравнивается с энергией ядерной электростанции. Понятно, что при прямом попадании в электрическую сеть дома провода и приборы не то что перегорят, а просто взорвутся. Именно поэтому к такой защите следует отнестись со всей серьезностью и не скупиться на расходы по установке.

Молниезащита бывает внутренней и внешней. Это как бы 2 охранных контура, которые, работая совместно, могут почти на 100 % обезопасить электрооборудование и людей в доме.

Внешняя защита

В первую очередь это молниеотвод, который устанавливается на самой высокой точке дома, соединенный проводником с системой заземления. Еще до недавнего времени громоотвод соединялся к заземлителем, который одновременно служил и системой заземления в доме (рис, 11.24). Как выяснилось опытным путем, такой защиты недостаточно для того, чтобы спокойно чувствовать себя в грозу.

Рис. 11.24. Громоотвод

Чтобы не пугать никого описанием, что бывает в случае, когда молния пробивает заземление (200 тыс. А!), необходимо показать устройство и схему нормально функционирующего молниеотвода.

Молниеприемник, который устанавливается на крыше, бывает 2 видов. Это либо высокий металлический штырь, который вертикально выставляется при помощи деревянных стоек, либо трос, протянутый вдоль всего конька крыши и уложенный на деревянные подпорки. Есть еще вариант, когда на крышу укладывают металлическую сетку, сваренную из арматур сечением 8-10 мм², с шагом ячеек 2-5 м (рис, 11.25-11.27).

В принципе, особенной разницы между ними нет. Тросовые молниеприемники охватывают большую площадь крыши и считаются более безопасными, а сеточные не портят внешнего вида дома. Сечение молниеприемника должно быть не меньше 12 мм², хотя лучше всего арматура с запасом — 16 мм². При установке штыря необходимо помнить, что он должен возвышаться над самой высокой точкой кровли не меньше чем на 20-30 см, то же самое относится и к тросовому приемнику.

Рис. 11.25. Молниеотвод в виде штыря

Рис. 11.26. Молниеприемник в виде троса, протянутого по коньку крыши

Рис. 11.27. Сетка из арматуры равномерно защищает всю крышу

ПРИМЕЧАНИЕ

Зона, которую защищает громоотвод, примерно равна его высоте. Например, при высоте над землей 6 м он защитит от попадания молнии территорию круга с радиусом 6 м.

Провод, по которому энергия молнии пойдет к заземлителю, лучше брать стальной сечением не меньше 10 мм² или медный провод сечением не меньше 6 мм². Это как раз тот случай, когда кашу маслом не испортить: чем толще будет провод, тем безопаснее. Проводник соединяется с приемником сваркой или при помощи болтового соединения, конец провода обжимается наконечником. Кабель опускается по наружной стене дома, к которой он крепится при помощи пластиковых хомутов. Они, в свою очередь, приделываются к стене при помощи дюбель-гвоздей. Желательно, чтобы это была глухая стена, противоположная входной двери, без окон. Проводник не должен проходить мимо металлических элементов (лестниц, водопроводных и водосточных труб) ближе чем на 30 см.

Теперь отдельно о системе заземлителя. Он не должен быть совместным с заземлителем контура заземления дома. Это отдельное устройство, и характеристики его должны быть такими же, как у заземлителя дома. Его также надо углублять в землю на 3 м и приваривать к токоотводу.

ПРИМЕЧАНИЕ

При современном строительстве для оштукатуривания дома используют металлическую сетку, которая поддерживает раствор на стене, армируя его. Эта сетка — неплохая защита от наведенных токов, которые часто случаются во время грозы, даже когда молния не ударяет поблизости.

Внутренняя защита

Ее обеспечивают специальные устройства, которые добавляются в схему домового щитка и ВУ. Суть их в следующем: даже если молния не попадает в дом, во время грозы частенько случаются скачки напряжения, помехи в телевизоре и радио. Это объясняется тем, что электромагнитное поле при ударе молнии может создавать импульсные токи в проводке и устройствах. Разряд необязательно должен ударить именно в дом — это может произойти на расстоянии нескольких сотен метров и даже километров. Если же молния попадает в дом, то в лучшем случае молниеотвод сбросит напряжение в заземлитель, в худшем — разряд со всей силой ударит по электрической сети. Даже когда энергия молнии стечет по молниеотводу, ток, возникающий в проводке, может привести к порче чувствительной аппаратуры (компьютеров, холодильников и телевизоров). Лучше и не представлять, что случится при прямом воздействии.

Как раз для защиты от таких ситуаций и существуют специальные устройства ограничители.

Внутри ВРУ можно установить ограничители перенапряжения (ОПН). Эти устройства по внешнему виду напоминают обычные автоматы (ВА), только без рычага отключения.

Все, что надо знать про ограничители, — что они устанавливаются между фазой и заземлением или нолевым проводом и заземлением.

Ограничители бывают 3 видов и различаются по чувствительности к току перенапряжения:

1. Класс «В» — такие ограничители ставят на входе в щит. Они предназначены для защиты от сверхвысокого напряжения — прямого удара молнии.

2. Класс «С» — устройства устанавливаются по схеме после ограничителей класса «В» и служат защитой от наведенных токов.

3. Класс «D>> устанавливают, когда в доме находится особо чувствительная аппаратура.

Применять следует все 3 вида устройств, поскольку у них разный уровень чувствительности, и ставить по схеме один за другим.

ПРИМЕЧАНИЕ

Если в доме не установлены ограничители, то во время грозы желательно отключать бытовую технику.

Например, при близком ударе молнии сработает ограничитель «В», а при прямом ударе — «С». Именно поэтому нельзя поставить устройство класса «D» и на этом успокоиться, считая, что дом защищен. Ограничители рассчитаны как на однофазные сети, так и на трехфазные. Ниже приведено несколько схем подключения ограничителей (рис, 11.28-11.32).

Рис. 11.28. На схеме показаны подключения ОПН, которые располагаются между входным автоматом и проводником заземления, сеть трехфазная

Рис. 11.29. На схеме показаны подключения ОПН, которые располагаются между входным автоматом и проводником заземления, сеть однофазная

Рис. 11.30. Схема подключения ОПН

Рис. 11.32. Применение ОПН различного класса для защиты аппаратуры, находящейся в доме: 1 — шина уравнивания потенциалов; 2 — хомут уравнивания потенциалов; 3 — полоса заземления; 4 — ограничитель перенапряжения, устанавливается между фазовыми проводниками и проводом РЕ; 5 — ограничитель перенапряжения категории «С», устанавливается в распределительных шкафах на вводе; 6— ограничитель перенапряжения категории «D», устанавливается непосредственно перед каждым электронным потребителем электроэнергии; 7—ограничитель перенапряжения категории «В», устанавливается в разрез антенного фидера; <9 — ограничитель перенапряжения категории «D»; 9— ограничитель перенапряжения категории «В» для защиты телефонных линий; 10 — ограничитель перенапряжения категории «В»

Защита от воздействия молнии. Что такое молниезащита и зачем она нужна?

Безопасность при грозе

Сложные физико-химических процессы в воздушной оболочке Земли проявляются в виде различных атмосферных явлений. Такие явления, как ливень, град, шквальный ветер и гроза зачастую происходят одновременно. Когда вероятность грозы по синоптическим данным достаточно велика, объявляют грозовое положение. Оно характеризуется появлением внушительных кучево-дождевых облаков, напоминающих темные горные хребты. Грозе предшествует ряд характерных признаков: затихание ветра, духота, понижение атмосферного давления. В грозу по временным промежуткам между раскатами грома можно определить, насколько далеко ударяет молния. Расстояние до грозового фронта равно произведению скорости звука в воздухе (340 метров в секунду) и времени задержки. Если время между раскатами грома составляет 3 секунды – молния на расстоянии около 1000 метров, 2 секунды – более 600 метров, 1 секунду – более 300 метров. Продолжительность гроза может продолжаться как несколько минут, так и несколько часов.

Грозу можно назвать одним из самых опасных погодных явлений, часто приводящих к людским потерям. Электрический ток молнии проходит через тело человека мгновенно. Он провоцирует травмы различной степени тяжести или смерть в случае повреждения важных органов. Самые большие риски возникают при разрядах молнии. Обезопасить человека от электрического удара поможет соблюдение нескольких рекомендаций. Они касаются местонахождения и действий человека снаружи и внутри помещения. Во время грозы не следует находиться в водоеме, купаться или рыбачать – расстояние до воды должно составлять не менее 100 метров. Оказавшись на берегу водоема, не прячьтесь от стихии под деревьями. Не следует находиться наоткрытой местности или, тем более, подниматься на возвышенность – молния попадает в самый высокий объект. Разумнее будет укрыться в низине. Риск, что стихия застанет вас на незащищенной местности, можно снизить, если перед поездкой на природу уточнить прогноз погоды.

Если же такой ситуации не удалось избежать, и гроза застала вас на открытой местности, неверно будет стоять в полный рост. Примите позу эмбриона: сгруппируйтесь, прижав голову к коленям. Согнутые в коленях ноги следует расположить на минимальном расстоянии и обхватить руками. Крайне не рекомендуется ложиться на землю. Также не нужно прижиматься к стволам деревьев, приближаться стогам сена, к столбам, вышкам и прочим конструкциям или предметам из металла. Не разводите костер. Постарайтесь не использовать металлические инструменты, зонт и мобильный телефон, велосипед или мотоцикл. Если гроза застала вас в дороге — остановите автомобиль, припаркуйтесь вдали от высоких деревьев и конструкций, и линий электропередач. В условиях плохой видимости продолжение движения может привести к аварии. Не покидайте машину и поднимите стекла.

Находясь внутри помещения, закройте двери и окна. Если дом не оборудован молниезащитой — отключите электрические приборы, телевизор и радио, а также не используйте телефонную связь. Постарайтесь не приближаться к окнам и дверям, не трогайте антенны и электропроводку, не топите печь и не создавайте иных крупных источников дыма. Если же вы заранее позаботились о молниезащите вашего дома или оказались в здании, оборудованном такой системой безопасности, это существенно повышает ваши шансы не пострадать при ударе молнии. Однако помните, что в грозу не следует приближаться к заземлению молниеотвода.

Существует также ряд рекомендация для того, чтобы во время грозы обезопасить бытовое электрическое и электронное оборудование. В сильную грозу лучше отказаться от использования таких устройств, например, от работы на компьютере. Отключите приборы от электросети во избежание повреждения наведенными разрядами. Для защиты оборудования от перенапряжений следует установить на даче или в частном доме устройства грозозащиты — УЗИП.

Молниезащита как инженерная система

Исследования атмосферного электричества не теряют актуальности в течение многих лет, со времен Франклина и Ломоносова. Большие массивы данных были накоплены в результате экспериментального изучения молнии. Эта информация дает представление о сложном комплексе физических процессов, определяющих грозовую активность. Научные данные вместе с опытом эксплуатации определяют принципы создания системы молниезащиты для наземных сооружений. Выбор специфических средств защиты от поражения объекта молнией обусловлен тяжестью последствий, которых можно ожидать. Также при решении этой задачи опираются на данные статистики о средней плотности разрядов молнии в год в определенном регионе. К примеру, четко прослеживается тенденция увеличения грозовой активности в направлении от полюсов планеты к экватору.

Требования к надежности защитной системы возрастают, когда велик предполагаемый суммарный ущерб. Комплексные меры по защите от проявлений грозы,выполненные согласно действующим нормативам , обеспечивают безопасность при эксплуатации многочисленных объектов и систем, строений и инженерных коммуникаций. Силу и последствия стихии сложно предусмотреть, но соблюдение этих мер позволяет избежать поражения людей электрическим током и сохранить их жизни.

Нельзя предотвратить развитие грозовой активности, но защитить от молнии себя и свое имущество все же в силах человека. Совокупность технических решений и мероприятий по защите от опасных воздействий атмосферных электрических разрядов называется молниезащитой. Зачастую для ее обозначения приводятся термины “грозозащита” и “громозащита”. Молниезащита как инженерная система состоит из нескольких видов оборудования: молниеотводы , токоотводы , заземлители , устройства защиты от перенапряжений . Для обозначения молниеотвода зачастую приводится не вполне корректный термин “громоотвод”. Токоотводы, или спуски, формируются в общем случае при помощи круглого металлического проводника, который может обозначаться как “пруток”, “катанка”, “проволока” или просто “круг”. Горизонтальный заземлитель может быть выполнен из плоского проводника – металлической полосы. С ее помощью можно объединить заземлители в контур заземления. Заземлитель обозначают как “заземляющее устройство”, “электрод заземления”, “стержень заземления” или “штырь заземления”. Широкое распространение в качестве материалов для изготовления элементов заземления и внешней молниезащиты получили медь, алюминий, латунь, омедненная сталь, оцинкованная сталь, нержавеющая сталь. Для обозначения устройства защиты от импульсных перенапряжений и помех используется аббревиатура УЗП или УЗИП. Для уравнивания потенциалов все конструкции из металла и проводники соединяются с заземлителем.

Такую систему рекомендуется предусматривать на этапе разработки проекта сооружения, но можно установить и в процессе эксплуатации. Реализация молниезащиты требует выполнения комплекса согласованных мер: проектирования, установки и обслуживания. Современные системы защиты от молнии позволяют обеспечить высокий уровень безопасности при прямом попадании разряда и при сопутствующих электрических явлениях.

Виды молниезащиты

При рассмотрение вопроса о том, какие существуют способы защиты, классифицировать их можно по нескольким критериям. Виды молниезащиты достаточно разнообразны, притом ее элементы при разных условиях могут как дополнять друг друга, так и выступать альтернативными вариантами.По назначениюмолниезащиту разделяют на внешнюю и внутреннюю. Максимально эффективная система защиты от грозовой активности включает в себя обе эти части.

Внешняя молниезащита зданий и сооружений – это отдельно стоящие или размещенные на кровле молниеотводы (молниеприемные мачты, молниеприемники), токоотводы на кровле и фасаде и заземление в грунте рядом с объектом или в подвальном помещении.

Внутренняя молниезащита , представленная УЗИП, ограничивает электромагнитные воздействия тока молнии, предотвращает искрения внутри объекта, оберегает от повреждений электропроводку, электрооборудование, электронную технику. Комплекс средств молниезащиты также можно условно разделить на две составляющие: защита от прямых ударов молнии и защита от вторичных воздействий.

Внешняя молниезащита различается по месту размещения: может быть установленарядом с объектом илина самом объекте, на его кровле. Типы креплений элементов внешней молниезащиты также разнятся. Молниеотвод, в зависимости от его конструкции и от исходных параметров объекта, можно установить рядом с ним на бетонный фундамент, на основание или треногу с утяжелителями, на комплект растяжек или на винтовые сваи. На кровле молниеотвод закрепляется при помощи кронштейнов или держателей.

Еще один критерий для разделения внешней молниезащиты, - сам принцип ее работы:пассивная или активная. Конструкция молниеотвода обусловливает тип пассивной внешней молниезащиты — он может быть стержневым, тросовым или сетчатым. Конфигурация пассивной молниезащиты может существенно различаться в зависимости от размера объекта и от типа кровли. Самый распространенный вариант организации системы — на основе молниеотводов или молниеприемныхстержней. Для особо протяженных сооружений нередко применяется тросовая система – токоотводы располагают вдоль тросов, закрепленных на опорах. В сетчатой системе основным элементом выступает молниеприемная сетка, натянутая над сооружением.

Активная молниезащита , или система ранней стримерной эмиссии, вызывает и принимает на себя разряд молнии. Активный молниеприемник генерирует высоковольные импульсы и создает опережающий молнию разряд, таким образом перехватывая ее до прямого удара. Его можно разместить как на отдельно стоящей молниеприемной мачте, так и на кровле. Данный относительно новый метод не нормирован в официально утвержденных российских инструкциях, но, тем не менее, достаточно широко применяется на практике. Этому способствует ряд преимуществ, отличающих его от пассивного типа защиты. Молниеприемник работает без дополнительных источников питания, за счет напряженности электрического поля в грозу. А для его установки обычно требуется меньшее количество токоотводов и монтажных работ, меняющих облик здания или сооружения.

Принципы работы молниезащиты

При прямом ударе молнии в объект он разрушается тем сильнее, чем меньше его способность проводить электрический ток. При хорошей проводимости ток протекает через объект, не нанося повреждений. Поэтому элементы системы внешней молниезащиты, через которые ток проходит в землю, называются проводниками. Сама система состоит из молниеприемников, токоотводов и заземлителей. Внутренняя молниезащита, или грозозащита, обеспечивает экранирование, выравнивание потенциалов и защиту сетей и оборудования от импульсных перенапряжений. Грозозащита оберегает оборудование как от прямых ударов, так и от непрямых грозовых воздействий.

Канал молнии, поверхность земли и наземные защищаемые объекты создают многоэлектродную систему. Оценка защитного действия молниеотвода базируется на определении принципов распределения в ней разрядов. В проектной практике зона защиты молниеотвода определяется как наиболее безопасное пространство в его окрестности.Вероятность прорыва молнии внутрь этой зоны достаточно мала. Для стержневого молниеотвода граница зоны защиты может быть представлена в виде конуса с углом около 45 градусов к вертикальной оси. При этом вершины конуса и самого молниеотвода совпадают. Если есть заданная вероятность прорыва, относительный размер зоны защиты должен зависеть от высоты молниеотвода и от типа преимущественно поражающих объект молний.

Молниеотвод возвышается над объектом защиты – на кровле или рядом с ним. В общем случае стержневой молниеотвод состоит из молниеприемной мачты с молниеприемником или только из молниеприемного стержня. Устройство внешней молниезащиты представляет собой совокупность трех последовательно соединенных между собой частей. Молниеприемник принимает на себя заряд молнии. Он может быть выполнен в виде стержня, сетки или натянутого троса.Токоотвод служит проводником между молниеприемником изаземлителем – по нему заряд проходит к заземляющему устройству. Отведение тока молнии в грунт – основная функция заземлителя. В грунте электрический ток рассеивается и перестает представлять опасность для человека.